JP2019125281A

JP2019125281A - 環境監視システムおよび環境監視方法

Info

Publication number: JP2019125281A
Application number: JP2018006945A
Authority: JP
Inventors: 幹滋水野; Mikishige Mizuno
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2038-01-19
Also published as: JP6999432B2

Abstract

【課題】計測データの収集を効率的に行うとともに、荷物の積載状態を判定する。【解決手段】環境監視システム１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信と赤外線通信により通信可能な、マスタセンサ装置１００Ａおよびスレーブセンサ装置１００Ｂと、無線通信によりマスタセンサ装置１００Ａと通信可能な制御装置２００とを含む。制御装置２００は、第１の送信手段と、第１の受信手段とを備える。第１の送信手段は、計測指令と通信指令をマスタセンサ装置１００Ａに送信する。第１の受信手段は、マスタセンサ装置１００Ａおよびスレーブセンサ装置１００Ｂの周辺環境の計測結果を示す第１の環境計測情報および第２の環境計測情報と、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの赤外線通信の可否を示す通信可否情報とを含む応答情報をマスタセンサ装置１００Ａから受信する。【選択図】図１

Description

本発明は、環境監視システムおよび環境監視方法に関する。

倉庫に収納された荷物を適切に保管するために、倉庫内の環境を監視する環境監視システムが数多く提案されている。このような環境監視システムにおいて、倉庫内の複数箇所に設置されたセンサ装置の計測データを無線通信を用いて収集する場合、荷物がその積載状態によっては障害物となって通信路が遮断され、すべてのセンサ装置から測定データを収集できないという事態が生じることがある。

この事態を回避するため、例えば、特許文献１が開示する技術を利用することが考えられる。特許文献１は、ミリ波を用いてデータ通信を行う無線通信装置において、データ通信に先立って、赤外線による通信の可否に応じて装置間に障害物が存在しないことを確認する技術を開示している。

特開２０１５−２３３０９号公報

しかしながら、特許文献１が開示する技術は、異なる通信方式を用いて装置間の通信を段階的に行うものであり、例えば、装置間で計測データの通信を行うことができる状況であっても、事前に装置間に障害物を検知した場合には、計測データの通信が行われず、センサ装置から計測データを収集することができないという問題がある。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、計測データの収集を安定的に行うとともに、センサ装置間の障害物の有無を検知可能である環境監視システムおよび環境監視方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る環境監視システムは、第１の通信方式と第２の通信方式とにより通信可能な、マスタとして動作するマスタセンサ装置およびスレーブとして動作するスレーブセンサ装置と、第３の通信方式によりマスタセンサ装置と通信可能な制御装置とを含み、制御装置は、第１の送信手段と、第１の受信手段とを備える。第１の送信手段は、周辺環境の計測を指示する計測指令と、マスタセンサ装置とスレーブセンサ装置との第２の通信方式による通信を指示する通信指令とを、第３の通信方式によりマスタセンサ装置に送信する。第１の受信手段は、計測指令の応答として、マスタセンサ装置の周辺環境の計測結果を示す第１の環境計測情報およびスレーブセンサ装置の周辺環境の計測結果を示す第２の環境計測情報と、通信指令の応答として、マスタセンサ装置とスレーブセンサ装置との第２の通信方式による通信の可否を示す通信可否情報とを含む応答情報を、第３の通信方式によりマスタセンサ装置から受信する。

本発明によれば、環境監視システムにおいて、制御装置は、計測指令および通信指令をマスタセンサ装置に送信し、これらの指令の応答として、マスタセンサ装置とスレーブセンサ装置の各々が計測した周辺環境の計測結果を示す環境計測情報と、マスタセンサ装置とスレーブセンサ装置との第２の通信方式による通信の可否を示す通信可否情報を含む応答情報を受信する。このため、環境監視システムは、計測データの収集を安定的に行うとともに、センサ装置間の障害物の有無を検知可能である。

本発明の実施の形態に係る環境監視システムの構成例を示す図マスタセンサ装置の構成を示すブロック図スレーブセンサ装置の構成を示すブロック図荷物が３段に積み上げられた状態におけるマスタセンサ装置とスレーブセンサ装置との間の通信状態を説明するための倉庫室の正面図荷物が４段に積み上げられた状態におけるマスタセンサ装置とスレーブセンサ装置との間の通信状態を説明するための倉庫室の正面図荷物が５段に積み上げられた状態におけるマスタセンサ装置とスレーブセンサ装置との間の通信状態を説明するための倉庫室の正面図制御装置の構成を示すブロック図環境状態評価テーブルの一例を示す図荷物積載状態評価テーブルの一例を示す図端末装置の構成を示すブロック図環境監視システムの動作の一例を示すシーケンス図変形例１に係るマスタセンサ装置とスレーブセンサ装置の設置例を示す倉庫室の平面図変形例２に係るマスタセンサ装置とスレーブセンサ装置の設置例を示す倉庫室の平面図

以下に、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。

本発明の実施の形態に係る環境監視システム１は、図１に示すように、マスタセンサ装置１００Ａ、スレーブセンサ装置１００Ｂ、制御装置２００、端末装置３００を備える。例えば、マスタセンサ装置１００Ａ、スレーブセンサ装置１００Ｂ、制御装置２００は、監視対象空間である倉庫ＷＨの屋内に配置され、端末装置３００は、倉庫ＷＨの屋外の任意の場所に配置される。

マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとは、第１の通信方式と第２の通信方式とにより相互に通信可能に接続されている。本実施の形態において、第１の通信方式をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信方式、第２の通信方式をＩｒＤＡ（Infrared Data Association）をはじめとする赤外線通信方式として説明する。なお、第１の通信方式と第２の通信方式は、これに限定されるものではなく、第２の通信方式が第１の通信方式よりも指向性が高い通信媒体を用いたものであることを条件に任意であり、例えば、第１の通信方式としてＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等、第２の通信方式として可視光線による光無線通信を用いてもよい。

マスタセンサ装置１００Ａと制御装置２００とは、ネットワークＮＷａを介して相互に通信可能に接続されている。ネットワークＮＷａは、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）をはじめとする無線ＬＡＮ（Local Area Network）である。

また、制御装置２００と端末装置３００とは、ネットワークＮＷｂを介して相互に通信可能に接続されている。ネットワークＮＷｂは、例えば、有線または無線ＬＡＮ、あるいは、有線または無線ＷＡＮ（Wide Area Network）である。

マスタセンサ装置１００Ａは、ネットワークＮＷｂを介して制御装置２００から受信した計測指令に応じて、設置環境の物理量を計測するとともに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信によりスレーブセンサ装置１００Ｂに対して計測指令を送信する。また、ネットワークＮＷｂを介して制御装置２００から受信した通信指令に応じて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信によりスレーブセンサ装置１００Ｂに対して通信指令を送信する。マスタセンサ装置１００Ａは、自己の計測結果を示す環境計測情報Ａと、計測指令の応答としてスレーブセンサ装置１００Ｂから取得したスレーブセンサ装置１００Ｂの計測結果を示す環境計測情報Ｂと、スレーブセンサ装置１００Ｂから送信された赤外線信号の受信結果を示す通信可否情報とを含む応答情報を、制御装置２００に送信する。

スレーブセンサ装置１００Ｂは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信によりマスタセンサ装置１００Ａから受信した計測指令に応じて、設置環境の物理量を計測し、その計測結果を示す環境計測情報ＢをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信によりマスタセンサ装置１００Ａに送信する。また、スレーブセンサ装置１００Ｂは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信によりマスタセンサ装置１００Ａから受信した通信指令に応じて、マスタセンサ装置１００Ａに対して赤外線信号を送信する。

制御装置２００は、ネットワークＮＷｂを介して端末装置３００から受信した制御コマンドに応じて、ネットワークＮＷａを介して計測指令および通信確認指令をマスタセンサ装置１００Ａに送信する。また、制御装置２００は、ネットワークＮＷｂを介してマスタセンサ装置１００Ａから受信した応答情報に基づいて環境状態および荷物積載状態を判定し、この判定結果を示す状態判定情報を、端末装置３００に送信する。

端末装置３００は、例えば、スマートフォン、タブレット端末等の携帯端末であり、ユーザ操作に応じて、ネットワークＮＷｂを介して、制御コマンドを制御装置２００に送信する。また、端末装置３００は、制御コマンドの応答として制御装置２００から取得した状態判定情報に基づく画像を表示する。

次に、環境監視システム１に含まれるマスタセンサ装置１００Ａ、スレーブセンサ装置１００Ｂ、制御装置２００、端末装置３００の各々の構成について詳細に説明する。

マスタセンサ装置１００Ａは、図２に示すように、制御部１１０Ａ、センサ部１２０Ａ、通信部１３０Ａを備える。これらの各部は、バスラインＢＬを介して相互に電気的に接続されている。

制御部１１０Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、ＲＯＭに記憶された各種の動作プログラムを読み出してＲＡＭ上で実行することにより、マスタセンサ装置１００Ａの各構成部位を制御する。制御部１１０Ａは、機能的には、環境計測情報生成部１１１Ａ、通信可否情報生成部１１２Ａ、応答情報生成部１１３Ａ、通信制御部１１４Ａを有する。

環境計測情報生成部１１１Ａは、マスタセンサ装置１００Ａの識別情報、マスタセンサ装置１００Ａの設置位置情報、センサ部１２０Ａから取得した各種の計測データを含む環境計測情報Ａを生成する。

通信可否情報生成部１１２Ａは、通信指令の応答として、スレーブセンサ装置１００Ｂから送信された赤外線信号を、後述する赤外線通信部１３３Ａを介して受信したか否かに基づいて、通信可否情報を生成する。通信可否情報は、例えば、赤外線信号を受信した場合には「受信」、赤外線信号を受信しない場合には「未受信」を示す。

応答情報生成部１１３Ａは、制御装置２００からの計測指令および通信指令の応答として、応答情報を生成する。応答情報は、環境計測情報Ａ、スレーブセンサ装置１００Ｂから取得した環境計測情報Ｂ、通信可否情報を含む。

通信制御部１１４Ａは、通信部１３０Ａを制御して、スレーブセンサ装置１００Ｂ、制御装置２００と通信を行う。通信制御部１１４Ａは、例えば、通信部１３０Ａを制御して、応答情報生成部１１３Ａが生成した応答情報を制御装置２００に送信する。

センサ部１２０Ａは、温度センサおよび湿度センサを備え、マスタセンサ装置１００Ａが設置された環境の温度および湿度を計測し、これらの計測値を示す計測データを出力する。なお、センサ部１２０Ａが備えるセンサは、これに限られず、気圧、照度、紫外線、音圧等の環境物理量を計測するためのセンサを備えていてもよい。なお、センサ部１２０Ａは、本発明の第１のセンサ手段の一例である。

通信部１３０Ａは、各種通信インタフェースを備え、通信制御部１１４Ａの制御に従って外部装置と通信する。通信部１３０Ａは、無線ＬＡＮ通信部１３１Ａ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１３２Ａ、赤外線通信部１３３Ａを有する。

無線ＬＡＮ通信部１３１Ａは、変復調回路、信号処理回路、アンテナ等を備え、ネットワークＮＷａを介して制御装置２００と無線ＬＡＮ通信を行う。無線ＬＡＮ通信部１３１Ａは、例えば、制御装置２００から計測指令、通信指令を受信し、これらの応答として、応答情報を制御装置２００に送信する。なお、無線ＬＡＮ通信部１３１Ａは、本発明の第２の受信手段、第３の送信手段の一例である。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１３２Ａは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信用の変復調回路、信号処理回路、アンテナ等を備え、スレーブセンサ装置１００ＢとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に基づく近距離無線通信を行う。以下の説明では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１３２Ａを、ＢＴ通信部１３２Ａと称することがある。ＢＴ通信部１３２Ａは、通信制御部１１４Ａの制御に従って、例えば、スレーブセンサ装置１００Ｂに計測指令および通信指令を送信し、スレーブセンサ装置１００Ｂから環境計測情報Ｂを受信する。なお、ＢＴ通信部１３２Ａは、本発明の第２の送信手段、第４の受信手段の一例である。

赤外線通信部１３３Ａは、赤外光を発光する発光素子、赤外光を受光して電気信号に変換する受光素子、赤外線通信用の変復調回路、信号処理回路等を備え、スレーブセンサ装置１００Ｂと赤外線を用いた近距離無線通信を行う。赤外線通信部１３３Ａは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１３２Ａを介してスレーブセンサ装置１００Ｂに送信された通信指令の応答としてスレーブセンサ装置１００Ｂから送信された赤外線信号を受信する。なお、赤外線通信部１３３Ａは、本発明の第３の受信手段の一例である。

スレーブセンサ装置１００Ｂは、図３に示すように、制御部１１０Ｂ、センサ部１２０Ｂ、通信部１３０Ｂを備える。これらの各部は、バスラインＢＬを介して相互に電気的に接続されている。

制御部１１０Ｂは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、ＲＯＭに記憶された各種の動作プログラムを読み出してＲＡＭ上で実行することにより、スレーブセンサ装置１００Ｂの各構成部位を制御する。制御部１１０Ｂは、機能的には、環境計測情報生成部１１１Ｂ、通信制御部１１２Ｂを有する。

環境計測情報生成部１１１Ｂは、スレーブセンサ装置１００Ｂの識別情報、スレーブセンサ装置１００Ｂの設置位置情報、センサ部１２０Ｂから取得した各種の計測データを含む環境計測情報Ｂを生成する。

通信制御部１１２Ｂは、通信部１３０Ｂを制御して、マスタセンサ装置１００Ａと通信を行う。通信制御部１１２Ｂは、例えば、通信部１３０ＢのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１３１Ｂを介してマスタセンサ装置１００Ａから受信した通信指令に応答して、通信部１３０Ｂの赤外線通信部１３２Ｂを介して赤外線信号をマスタセンサ装置１００Ａに送信する。

センサ部１２０Ｂは、温度センサおよび湿度センサを備え、スレーブセンサ装置１００Ｂが設置された環境の温度および湿度を計測し、これらの計測値を示す計測データを出力する。なお、センサ部１２０Ｂが備えるセンサは、これに限られず、気圧、照度、紫外線、音圧等の環境物理量を計測するためのセンサを備えていてもよい。なお、センサ部１２０Ｂは、本発明の第２のセンサ手段の一例である。

通信部１３０Ｂは、各種通信インタフェースを備え、通信制御部１１２Ｂの制御に従って外部装置と通信する。通信部１３０Ｂは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１３１Ｂ、赤外線通信部１３２Ｂを有する。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１３１Ｂは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信用の変復調回路、信号処理回路、アンテナ等を備え、マスタセンサ装置１００ＡとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に基づく近距離無線通信を行う。以下の説明では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１３１Ｂを、ＢＴ通信部１３１Ｂと称することがある。ＢＴ通信部１３１Ｂは、通信制御部１１２Ｂの制御に従って、例えば、マスタセンサ装置１００Ａから計測指令および通信指令を受信し、マスタセンサ装置１００Ａに環境計測情報Ｂを送信する。なお、ＢＴ通信部１３１Ｂは、本発明の第５の受信手段、第４の送信手段の一例である。

赤外線通信部１３２Ｂは、赤外光を発光する発光素子、赤外光を受光して電気信号に変換する受光素子、赤外線通信用の変復調回路、信号処理回路等を備え、マスタセンサ装置１００Ａと赤外線を用いた近距離無線通信を行う。赤外線通信部１３２Ｂは、例えば、ＢＴ通信部１３１Ｂを介してマスタセンサ装置１００Ａから受信した通信指令の応答としてマスタセンサ装置１００Ａに赤外線信号を送信する。なお、赤外線通信部１３２Ｂは、本発明の第５の送信手段の一例である。

ここで、図４Ａ〜４Ｃを参照して、倉庫室ＷＨＲにおけるマスタセンサ装置１００Ａおよびスレーブセンサ装置１００Ｂの設置例と、荷物の積載状態に伴う両装置の通信状態について説明する。なお、図４Ａ〜４Ｃにおいて、複数の荷物のうち１個にのみ符号ＬＧを付し、その他については符号の付与を省略している。

マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとは、図４Ａに示すように、倉庫室ＷＨＲにおいて、赤外線通信による赤外線光路ＯＰが、床面ＦＬに対して平行、かつ、積載上限高さＨとなるように対向して設置される。積載上限高さＨは、荷崩れの可能性が低く安全性を確保することができる範囲内で予め設定された、床面ＦＬを基準面とする荷物ＬＧの積載高さの上限である。

図４Ａに示すように、荷物ＬＧが３段に積み上げられた状態では、赤外線光路ＯＰを遮断する障害物が存在しないため、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間の赤外線通信が可能である。すなわち、マスタセンサ装置１００Ａは、スレーブセンサ装置１００Ｂから送信された赤外線信号を受信することができる。また、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間に電波伝播に直接影響を与える障害物が存在しないため、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信による電波はおもに直接波により伝播され、伝播経路ＰＰはイメージ的には直線状となる。このように、荷物ＬＧが積載上限高さＨを超えることなく積み上げられた状態では、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間の赤外線通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信は共に可能である。

図４Ｂに示すように、荷物ＬＧが４段に積み上げられ、積載荷物の最上端が積載上限高さＨを超えた状態では、４段目の荷物ＬＧが障害物となって赤外線光路ＯＰが遮断され、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの赤外線通信は不可能となる。一方、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信による電波は、例えば、４段目の荷物ＬＧの上方を回り込んで伝播し、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が可能である。この際、伝播経路ＰＰはイメージ的には円弧状または放物線状となる。このように、荷物ＬＧが積載上限高さＨを若干超えて積み上げられた状態では、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間の赤外線通信は不可能である一方、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信は可能である。なお、電波は障害物の材質によっては透過する特性を有するが、本実施の形態において、荷物ＬＧの梱包容器または収納物には電波透過性が低い材質が用いられているものとし、電波の透過性は考慮しないこととする。

図４Ｃに示すように、荷物ＬＧが更に５段に積み上げられた状態では、図４Ｂの場合と同様、赤外線光路ＯＰが遮断され、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの赤外線通信は不可能である。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信による電波は、５段目の荷物ＬＧの上方を回り込むことができなくなり、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が不可能となる。このように、荷物ＬＧが積載上限高さＨを大幅に超えて積み上げられた状態では、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間の赤外線通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信は共に不可能である。

制御装置２００は、図５に示すように、制御部２１０、通信部２２０、記憶部２３０を備える。これらの各部は、バスラインＢＬを介して相互に電気的に接続されている。

制御部２１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、ＲＯＭに記憶された各種の動作プログラムを読み出してＲＡＭ上で実行することにより、制御装置２００の各構成部位を制御する。制御部２１０は、機能的には、状態判定部２１１、状態判定情報生成部２１２、通信制御部２１３を有する。

状態判定部２１１は、マスタセンサ装置１００Ａから取得した応答情報に基づいて、環境状態および荷物積載状態を判定する。状態判定部２１１は、本発明の判定手段の一例である。状態判定部２１１は、例えば、記憶部２３０に記憶された環境状態評価テーブルを参照し、応答情報に含まれる環境計測情報Ａおよび環境計測情報Ｂが示す計測値に対応付けられた評価内容を特定することにより、マスタセンサ装置１００Ａおよびスレーブセンサ装置１００Ｂの周辺の環境状態を判定する。

ここで、環境状態評価テーブルは、図６に示すように、温度および湿度の範囲と、評価内容とが対応付けられている。環境状態評価テーブルにおいて、例えば、温度１〜３℃には適正な温度であることを示す温度評価「適温」が対応付けられている。また、温度−２〜０℃にはやや低温であることを示す温度評価「低温Ａ」、温度−３℃以下には低温であることを示す温度評価「低温Ｂ」、温度４〜６℃にはやや高温であることを示す温度評価「高温Ａ」、温度７℃以上には高温であることを示す「高温Ｂ」が対応付けられている。湿度についても同様に、５段階の湿度範囲と評価内容とが対応付けられている。なお、図６に示す環境状態評価テーブルは一例であり、温度および湿度の範囲を更に細分化して、各範囲に異なる評価内容を対応付けてもよい。

また、状態判定部２１１は、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間の通信状態を判定し、判定結果に応じて荷物積載状態を判定する。

状態判定部２１１は、例えば、マスタセンサ装置１００Ａから取得した応答情報に、環境計測情報Ｂが含まれている場合には、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が可能であると判定し、環境計測情報Ｂが含まれていない場合には、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が不可であると判定する。また、状態判定部２１１は、例えば、応答情報に含まれる通信可否情報が、スレーブセンサ装置１００Ｂから赤外線通信を受信したことを示す「受信」である場合には、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間の赤外線通信が可能であると判定し、スレーブセンサ装置１００Ｂから赤外線通信を受信できなかったことを示す「未受信」である場合には、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間の赤外線通信が不可であると判定する。

続いて、状態判定部２１１は、例えば、記憶部２３０に記憶された荷物積載状態評価テーブルを参照し、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間の通信状態に対応付けられた評価内容を特定することにより、荷物積載状態を判定する。

ここで、荷物積載状態評価テーブルは、図７に示すように、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信と赤外線通信の状態の組合せと、荷物積載評価とが対応付けられている。環境状態評価テーブルにおいて、例えば、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信と赤外線通信が共に可能である場合には、荷物ＬＧが正常に積載されていることを示す荷物積載評価「正常積載」が対応付けられている。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が可能、かつ、赤外線通信が不可である場合には、荷物ＬＧが積載上限高さＨを若干超えて積み上げられていることを示す荷物積載評価「過積載Ａ」、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信と赤外線通信が共に不可である場合には、荷物ＬＧが積載上限高さＨを大幅に超えて積み上げられていることを示す荷物積載評価「過積載Ｂ」が対応付けられている。さらに、赤外線通信が可能であり、かつ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が不可である場合には、荷物積載評価「不明」が対応付けられている。これは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信よりも指向性が高い赤外線通信が可能であるにもかかわらず、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が不可となっている状況下では、荷物積載状態を正当に判定できないためであり、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信に何らかの不具合が発生していると考えられる。

状態判定情報生成部２１２は、マスタセンサ装置１００Ａから取得した応答情報に含まれる環境計測情報Ａ、環境計測情報Ｂ、通信可否情報と、これらの情報に基づいて状態判定部２１１が判定した環境状態および荷物積載状態の判定結果とを含む状態判定情報を生成する。

通信制御部２１３は、通信部２２０を制御して、マスタセンサ装置１００Ａ、端末装置３００と通信を行う。通信制御部２１３は、例えば、通信部２２０を制御して、状態判定情報生成部２１２が生成した状態判定情報を端末装置３００に送信する。

通信部２２０は、各種通信インタフェースを備え、通信制御部２１３の制御に従って外部装置と通信する。通信部２２０は、無線ＬＡＮ通信部２２１、ネットワーク通信部２２２を有する。

無線ＬＡＮ通信部２２１は、変復調回路、信号処理回路、アンテナ等を備え、ネットワークＮＷａを介してマスタセンサ装置１００Ａと無線ＬＡＮ通信を行う。無線ＬＡＮ通信部２２１は、例えば、マスタセンサ装置１００Ａに計測指令、通信指令を送信し、これらの応答として、応答情報をマスタセンサ装置１００Ａから受信する。なお、無線ＬＡＮ通信部２２１は、本発明の第１の送信手段、第１の受信手段の一例である。

ネットワーク通信部２２２は、変復調回路、信号処理回路等を備え、ネットワークＮＷｂを介して端末装置３００と有線または無線ＬＡＮ通信を行う。ネットワーク通信部２２２は、例えば、端末装置３００から制御コマンドを受信し、この応答として、状態判定情報を端末装置３００に送信する。なお、ネットワーク通信部２２２は、本発明の第６の送信手段の一例である。

記憶部２３０は、記憶内容が書き換え可能な不揮発性の半導体メモリ、ハードディスクドライブ等を備え、演算データ、送受信データ等の各種データを記憶する。記憶部２３０は、例えば、上述した環境状態評価テーブルおよび荷物積載状態評価テーブルを予め定められた記憶領域に記憶する。また、記憶部２３０は、状態判定情報生成部２１２が生成した状態判定情報を追加更新して記憶する。

端末装置３００は、図８に示すように、制御部３１０、表示部３２０、操作受付部３３０、通信部３４０を備える。これらの各部は、バスラインＢＬを介して相互に電気的に接続されている。

制御部３１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、ＲＯＭに記憶された各種の動作プログラムを読み出してＲＡＭ上で実行することにより、端末装置３００の各構成部位を制御する。制御部３１０は、例えば、操作受付部３３０が受け付けたユーザ操作に応じて、通信部３４０を制御して、ネットワークＮＷｂを介して、制御コマンドを制御装置２００に送信する。また、制御部３１０は、表示部３２０を制御して、制御コマンドの応答として制御装置２００から受信した状態判定情報に基づく画像を表示部３２０に表示する。

表示部３２０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等の表示装置を備え、制御部３１０の制御に従って、表示画面に各種画像を表示する。

操作受付部３３０は、ユーザからの入力操作を受け付けて、この入力操作に応じた電気信号を入力信号として制御部３１０に出力する。操作受付部３３０は、表示部３２０の表示画面と、これに重ねて設けられたタッチセンサを含むタッチパネルにより実現されてもよい。

通信部３４０は、変復調回路、信号処理回路等を備え、ネットワークＮＷｂを介して制御装置２００と有線または無線ＬＡＮ通信を行う。なお、通信部３４０は、本発明の第６の受信手段の一例である。

次に、図９を参照して、本実施の形態に係る環境監視システム１の動作の概要を説明する。

端末装置３００は、ユーザ操作または予め設定された時間間隔で、ネットワークＮＷｂを介して、倉庫室ＷＨＲ内の環境計測および赤外線通信を要求する制御コマンドを制御装置２００に送信する（ステップＳ１０１）。

制御装置２００は、制御コマンドを受信すると（ステップＳ１０２）、ネットワークＮＷａを介して、計測指令と通信指令をマスタセンサ装置１００Ａに送信する（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。

マスタセンサ装置１００Ａは、計測指令を受信すると（ステップＳ１０５）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信により、計測指令をスレーブセンサ装置１００Ｂに送信する（ステップＳ１０６）。そして、マスタセンサ装置１００Ａは、制御装置２００から受信した計測指令に応じて、周辺環境を計測し（ステップＳ１０７）、その計測結果を示す環境計測情報Ａを生成する（ステップＳ１０８）。

スレーブセンサ装置１００Ｂは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信により、マスタセンサ装置１００Ａから計測指令を受信すると（ステップＳ１０９）、周辺環境を計測し（ステップＳ１１０）、その計測結果を示す環境計測情報Ｂを生成する（ステップＳ１１１）。そして、スレーブセンサ装置１００Ｂは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信により、環境計測情報Ｂをマスタセンサ装置１００Ａに送信する（ステップＳ１１２）。

マスタセンサ装置１００Ａは、制御装置２００から通信指令を受信すると（ステップＳ１１３）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信により、通信指令をスレーブセンサ装置１００Ｂに送信する（ステップＳ１１４）。

スレーブセンサ装置１００Ｂは、マスタセンサ装置１００Ａから通信指令を受信すると（ステップＳ１１５）、赤外線通信により、赤外線信号をマスタセンサ装置１００Ａに送信する（ステップＳ１１６）。

マスタセンサ装置１００Ａは、スレーブセンサ装置１００Ｂとの間に障害物、すなわち、積載限界線を越えて積載された荷物ＬＧが存在しない場合には、スレーブセンサ装置１００Ｂから送信された赤外線信号を受信する（ステップＳ１１７）。一方、マスタセンサ装置１００Ａは、スレーブセンサ装置１００Ｂとの間に障害物が存在する場合には、スレーブセンサ装置１００Ｂから送信された赤外線信号を受信することはできない。

マスタセンサ装置１００Ａは、スレーブセンサ装置１００Ｂとの赤外線通信の成否を示す通信可否情報を生成する（ステップＳ１１８）。マスタセンサ装置１００Ａは、例えば、スレーブセンサ装置１００Ｂに通信指令を送信してから予め設定された時間内にスレーブセンサ装置１００Ｂから赤外線信号を受信したか否かに基づいて、通信可否情報を生成すればよい。

マスタセンサ装置１００Ａは、スレーブセンサ装置１００Ｂから環境計測情報Ｂを受信すると（ステップＳ１１９）、環境計測情報Ａ、環境計測情報Ｂ、通信可否情報を含む応答情報を生成し（ステップＳ１２０）、ネットワークＮＷａを介して、応答情報を制御装置２００に送信する（ステップＳ１２１）。

制御装置２００は、マスタセンサ装置１００Ａから応答情報を受信すると（ステップＳ１２２）、この応答情報に基づいて環境状態および荷物積載状態を判定し（ステップＳ１２３）、応答情報に含まれる各種情報と判定結果とを含む状態判定情報を生成する（ステップＳ１２４）。また、制御装置２００は、生成した状態判定情報を、記憶部２３０に記憶し（ステップＳ１２５）、ネットワークＮＷｂを介して端末装置３００に送信する（ステップＳ１２６）。

端末装置３００は、状態判定情報を受信すると（ステップＳ１２７）、状態判定情報に基づく画像を表示部３２０に表示する（ステップＳ１２８）。

なお、便宜上、マスタセンサ装置１００Ａの動作において、制御装置２００からの通信指令の受信（ステップＳ１１３）および受信後の一連の処理（ステップＳ１１４〜Ｓ１１８）を、計測指令の受信（ステップＳ１０５）後の一連の処理（ステップＳ１０６〜Ｓ１０８）の実行後であるものとして説明したが、各指令の受信タイミングに応じて、受信後の一連の処理は並行して実行されてもよい。

以上に説明したように、本実施の形態の環境監視システム１によれば、制御装置２００は、端末装置３００から制御コマンドを受信したことに応じて、マスタセンサ装置１００Ａに計測指令および通信指令を送信し、これらの指令の応答として、マスタセンサ装置１００Ａから監視対象空間における複数の環境計測情報、通信可否情報を含む応答情報を取得する。マスタセンサ装置１００Ａは、制御装置２００に応答情報を供給するにあたり、制御装置２００から受信した計測指令および通信指令をスレーブセンサ装置１００ＢにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を用いて送信し、自己の設置箇所周辺の環境計測結果を示す環境計測情報Ａを生成する。スレーブセンサ装置１００Ｂは、マスタセンサ装置１００Ａから受信した計測指令に応じて、自己の設置箇所周辺の環境計測結果を示す環境計測情報Ｂを生成し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を用いてマスタセンサ装置１００Ａに送信する。また、スレーブセンサ装置１００Ｂは、マスタセンサ装置１００Ａから受信した通信指令に応じて、赤外線信号をマスタセンサ装置１００Ａに送信する。マスタセンサ装置１００Ａは、スレーブセンサ装置１００Ｂから赤外線信号を受信したか否かに基づいて通信可否情報を生成する。マスタセンサ装置１００Ａは、自己が生成した環境計測情報Ａおよび通信可否情報、スレーブセンサ装置１００Ｂから受信した環境計測情報Ｂを含む応答情報を制御装置２００に送信する。このように、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信と赤外線通信といった２種の無線通信方式を用いて、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂとの間の環境計測情報の送受信と障害物の有無を検知するための通信を個別に行うことができる。これにより、環境監視システム１は、計測データの収集を安定的に行うとともに、センサ装置間の障害物の有無を検知して、監視対象空間における荷物ＬＧの積載状態を判定することができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。上記の実施の形態は、次のように変形されてもよい。

（変形例１）
上記の実施の形態では、図４Ａ〜４Ｃに示すように、マスタセンサ装置１００Ａとスレーブセンサ装置１００Ｂを、荷物ＬＧの上方向への積み上げ過ぎを規制するために、赤外線通信による赤外線光路ＯＰが床面ＦＬに対して平行、かつ、積載上限高さＨとなるように対向して設置した。しかし、図１０に示すように、前後方向に荷物ＬＧが広がって置かれることを規制するために、赤外線通信による赤外線光路ＯＰが荷物ＬＧの前後方向の配置限界幅Ｗに沿うように２組のマスタセンサ装置１００Ａおよびスレーブセンサ装置１００Ｂを設置してもよい。この場合、制御装置２００は、前後に配置された２つのマスタセンサ装置１００Ａにそれぞれ計測指令および通信指令を送信し、各マスタセンサ装置１００Ａから応答情報を取得すればよい。同様に、左右方向に荷物ＬＧが広がって置かれることを規制するために、２組のマスタセンサ装置１００Ａおよびスレーブセンサ装置１００Ｂを設置してもよい。これにより、倉庫室ＷＨＲにおける荷物ＬＧの配置許容エリアを区画し、例えば作業員の移動通路、作業領域を確保することができる。なお、図１０において、複数の荷物のうち１個にのみ符号ＬＧを付し、その他については符号の付与を省略している。

（変形例２）
上記の実施の形態では、マスタセンサ装置１００Ａは、制御装置２００から受信した計測指令および通信指令をスレーブセンサ装置１００Ｂに送信し、これらの指令を受信したスレーブセンサ装置１００Ｂは、環境計測情報Ｂおよび赤外線信号をそれぞれマスタセンサ装置１００Ａに送信する。また、マスタセンサ装置１００Ａは、自己の環境計測情報Ａ、スレーブセンサ装置１００Ｂから受信した環境計測情報Ｂ、赤外線信号を受信したか否かを示す通信可否情報を含む応答情報を制御装置２００に送信する。しかし、スレーブセンサ装置１００Ｂが、マスタセンサ装置１００Ａが備える機能を備え、図１１に示すように、赤外線光路ＯＰが荷物ＬＧの配置許容エリアの外郭に沿うようにマスタセンサ装置１００Ａと複数のスレーブセンサ装置１００Ｂを設置してもよい。この場合、各スレーブセンサ装置１００Ｂは、計測指令および通信指令の送信先から応答情報を受信し、受信した応答情報に更に自己の応答情報を追加して、計測指令および通信指令の送信元に送信する。これにより、倉庫室ＷＨＲ内における通信効率、監視効率を更に向上させることができる。なお、図１１において、複数の荷物のうち１個にのみ符号ＬＧを付し、その他については符号の付与を省略している。

（変形例３）
上記の実施の形態では、端末装置３００から制御装置２００に送信される制御コマンドに計測指令と通信指令とが併含されている場合について説明したが、端末装置３００のユーザの用途に応じて、個々の指令を含む制御コマンドを制御装置２００に送信するようにしてもよい。例えば、端末装置３００のユーザは、監視対象空間の環境状態のみを確認したい場合には、適宜、計測指令のみを含む制御コマンドを制御装置２００に送信し、監視対象空間の環境の監視精度を高めてもよい。

（変形例４）
環境監視システム１は、制御装置２００の状態判定部２１１の判定結果が否定的なものである場合には、自動的に改善させるための機能を備えていてもよい。例えば、環境状態の判定結果が「適温」、「適湿」以外である場合には、空調システムと連動させて温度および湿度を調整してもよい。また、荷物積載状態の判定結果が「正常積載」以外である場合には、例えば積載ロボットを用いて、荷物積載状態を自動的に改善させるようにしてもよい。

（変形例５）
上記の実施の形態では、制御装置２００は、状態判定情報生成部２１２が生成し、端末装置３００に送信される状態判定情報を、随時、記憶部２３０に記憶して蓄積させた。しかし、環境監視システム１は、例えば、専用のストレージサーバを備え、状態判定情報を記憶させてもよい。また、ネットワークを利用したクラウドシステムを用いて状態判定情報を記憶し、制御装置２００および端末装置３００から状態判定情報を適宜アクセスできるようにしてもよい。

上記の実施の形態において、マスタセンサ装置１００Ａ、スレーブセンサ装置１００Ｂ、制御装置２００、端末装置３００が備える制御部１１０Ａ、１１０Ｂ、２１０、３１０が実行する動作プログラムは、あらかじめＲＯＭをはじめとする記憶装置に記憶されていた。しかしながら、本発明は、これに限定されず、上記の各種処理を実行させるための動作プログラムを、既存の汎用コンピュータや、フレームワーク、ワークステーション等に実装することにより、上記の実施の形態に係るマスタセンサ装置１００Ａ、スレーブセンサ装置１００Ｂ、制御装置２００、端末装置３００に相当する装置として機能させてもよい。

このようなプログラムの提供方法は任意であり、例えば、コンピュータが読取可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ）等に格納して配布してもよいし、インターネットをはじめとするネットワーク上のストレージにプログラムを格納しておき、これをダウンロードさせることにより提供してもよい。

また、上記の処理をＯＳ（Operating System）とアプリケーションプログラムとの分担、または、ＯＳとアプリケーションプログラムとの協働によって実行する場合には、アプリケーションプログラムのみを記録媒体やストレージに格納してもよい。また、搬送波にプログラムを重畳し、ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、ネットワーク上の掲示板（Bulletin Board System：BBS）に上記プログラムを掲示し、ネットワークを介してプログラムを配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行するべく設計してもよい。

１…環境監視システム、１００Ａ…マスタセンサ装置、１１０Ａ…制御部、１１１Ａ…環境計測情報生成部、１１２Ａ…通信可否情報生成部、１１３Ａ…応答情報生成部、１１４Ａ…通信制御部、１２０Ａ…センサ部、１３０Ａ…通信部、１３１Ａ…無線ＬＡＮ通信部、１３２Ａ…Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部、１３３Ａ…赤外線通信部、１００Ｂ…スレーブセンサ装置、１１０Ｂ…制御部、１１１Ｂ…環境計測情報生成部、１１２Ｂ…通信制御部、１２０Ｂ…センサ部、１３０Ｂ…通信部、１３１Ｂ…Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部、１３２Ｂ…赤外線通信部、２００…制御装置、２１０…制御部、２１１…状態判定部、２１２…状態判定情報生成部、２１３…通信制御部、２２０…通信部、２２１…無線ＬＡＮ通信部、２２２…ネットワーク通信部、２３０…記憶部、３００…端末装置、３１０…制御部、３２０…表示部、３３０…操作受付部、３４０…通信部、ＢＬ…バスライン、ＦＬ…床面、ＬＧ…荷物、ＮＷａ，ＮＷｂ…ネットワーク、ＯＰ…赤外線光路、ＰＰ…伝播経路、ＷＨ…倉庫、ＷＨＲ…倉庫室

Claims

第１の通信方式と第２の通信方式とにより通信可能な、マスタとして動作するマスタセンサ装置およびスレーブとして動作するスレーブセンサ装置と、第３の通信方式により前記マスタセンサ装置と通信可能な制御装置とを含み、
前記制御装置は、
周辺環境の計測を指示する計測指令と、前記マスタセンサ装置と前記スレーブセンサ装置との前記第２の通信方式による通信を指示する通信指令とを、前記第３の通信方式により前記マスタセンサ装置に送信する第１の送信手段と、
前記計測指令の応答として、前記マスタセンサ装置の前記周辺環境の計測結果を示す第１の環境計測情報および前記スレーブセンサ装置の前記周辺環境の計測結果を示す第２の環境計測情報と、前記通信指令の応答として、前記マスタセンサ装置と前記スレーブセンサ装置との前記第２の通信方式による通信の可否を示す通信可否情報とを含む応答情報を、前記第３の通信方式により前記マスタセンサ装置から受信する第１の受信手段と、を備える、
環境監視システム。
前記マスタセンサ装置は、
前記計測指令と前記通信指令を、前記第３の通信方式により前記制御装置から受信する第２の受信手段と、
前記第２の受信手段が受信した前記計測指令と前記通信指令とに応じて、前記計測指令と前記通信指令とを、前記第１の通信方式により前記スレーブセンサ装置に送信する第２の送信手段と、
前記第２の受信手段が受信した前記計測指令に応じて、自己の前記周辺環境を計測する第１のセンサ手段と、
前記第２の送信手段が送信した前記通信指令の応答として、前記スレーブセンサ装置から送信される前記第２の通信方式による信号を受信する第３の受信手段と、
前記第２の送信手段が送信した前記計測指令の応答として、前記第２の環境計測情報を、前記第１の通信方式により前記スレーブセンサ装置から受信する第４の受信手段と、
前記第１のセンサ手段による計測結果を示す前記第１の環境計測情報と、前記第４の受信手段が受信した前記第２の環境計測情報と、前記第３の受信手段による前記第２の通信方式による信号の受信結果を示す前記通信可否情報とを含む前記応答情報を、前記第３の通信方式により前記制御装置に送信する第３の送信手段と、を備える、
請求項１に記載の環境監視システム。
前記スレーブセンサ装置は、
前記計測指令と前記通信指令を、前記第１の通信方式により前記マスタセンサ装置から受信する第５の受信手段と、
前記第５の受信手段が受信した前記計測指令に応じて、自己の前記周辺環境を計測する第２のセンサ手段と、
前記第２のセンサ手段による計測結果を示す前記第２の環境計測情報を、前記第１の通信方式により前記マスタセンサ装置に送信する第４の送信手段と、
前記第５の受信手段が受信した前記通信指令に応じて、前記第２の通信方式による信号を前記マスタセンサ装置に送信する第５の送信手段と、を備える、
請求項１または２に記載の環境監視システム。
前記制御装置は、
前記第１の受信手段が受信した前記応答情報に含まれる前記第１の環境計測情報および前記第２の環境計測情報に基づいて、環境状態を判定し、前記第１の受信手段が受信した前記応答情報に含まれる前記通信可否情報に基づいて、前記マスタセンサ装置と前記スレーブセンサ装置との間に位置する荷物の積載状態を判定する判定手段、を更に備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の環境監視システム。
前記制御装置と通信可能な端末装置を含み、
前記制御装置は、
前記応答情報と前記判定手段による判定結果とを含む状態判定情報を前記端末装置に送信する第６の送信手段、を更に備え、
前記端末装置は、
前記状態判定情報を前記制御装置から受信する第６の受信手段と、
前記第６の受信手段が受信した前記状態判定情報に基づく画像を表示する表示手段と、を備える、
請求項４に記載の環境監視システム。
前記第２の通信方式は、前記第１の通信方式よりも指向性の高い電磁波信号による無線通信方式である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の環境監視システム。
第１の通信方式と第２の通信方式とにより通信可能な、マスタとして動作するマスタセンサ装置およびスレーブとして動作するスレーブセンサ装置と、第３の通信方式により前記マスタセンサ装置と通信可能な制御装置とを含む環境監視システムの環境監視方法であって、
前記制御装置が、
周辺環境の計測を指示する計測指令と、前記マスタセンサ装置と前記スレーブセンサ装置との前記第２の通信方式による通信を指示する通信指令とを、前記第３の通信方式により前記マスタセンサ装置に送信し、
前記計測指令の応答として、前記マスタセンサ装置の前記周辺環境の計測結果を示す第１の環境計測情報および前記スレーブセンサ装置の前記周辺環境の計測結果を示す第２の環境計測情報と、前記通信指令の応答として、前記マスタセンサ装置と前記スレーブセンサ装置との前記第２の通信方式による通信の可否を示す通信可否情報とを含む応答情報を、前記第３の通信方式により前記マスタセンサ装置から受信し、
前記マスタセンサ装置から受信した前記応答情報に基づいて、環境状態および前記マスタセンサ装置と前記スレーブセンサ装置との間に位置する荷物の積載状態を判定する、
環境監視方法。