JP2024066114A - 無線センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置が寿命に達する前に部品交換の推奨をユーサに通知できるようにして、保守性を向上した無線センサ装置を提供する。【解決手段】複数種類の発電装置１２を有する環境発電部１０から供給される電力を蓄電する複数の蓄電装置２０の蓄電量を監視する蓄電量監視部３０と、蓄電装置２０が設置された周辺状態情報を検出するセンサ５０と、センサの検出出力を無線通信で送信する無線通信処理部８０と、蓄電量監視部３０による監視結果に基づき蓄電装置２０の内の１つを選択してセンサ５０、無線通信処理部８０を含む各部に電力供給制御を行う電力供給制御部４０とを備え、電力供給制御部４０は、蓄電量監視部３０から出力されるアラート信号および蓄電完了信号の各通知回数に基づいて蓄電装置２０の充放電の使用回数を集計する使用回数集計部４１と、その集計結果に基づいて蓄電装置２０の寿命分析を行う寿命分析部４８とを備える。【選択図】図１

Description

本願は、無線センサ装置に関するものである。

従来の無線センサ装置には、熱、太陽光等の発電用の環境エネルギが互いに異なる複数種類の発電装置を有する環境発電部を備えるとともに、個々の発電装置が発電した電力をそれぞれ蓄電する複数の蓄電装置と、これらの蓄電装置の蓄電量を監視し、その監視結果に基づいて複数の蓄電装置の内から１つの蓄電装置を選択し、選択した蓄電装置に対して、周辺状態情報を検出するセンサ、およびセンサで検出された周辺状態情報を無線通信により送信する無線通信処理部へ電力を供給する電力供給部を備えたものが提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。

特開２０２１－９２９４２号公報

しかしながら、従来の無線センサ装置は、蓄電装置の使用回数を集計して寿命分析を行う手段が設けられていなかった。そのため、周囲環境の条件、あるいは経年変化により蓄電装置の部品が劣化し、これに伴い蓄電装置の性能劣化が促進されても、寿命に達した部品の交換時期を予測するのが難しいという課題がある。

本願は、前記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、蓄電装置の寿命が近いことを予測することができ、寿命に至る前に交換を推奨することができる無線センサ装置を提供することを目的とする。

本願に開示される無線センサ装置は、
発電用の環境エネルギが互いに異なる複数種類の発電装置を有する環境発電部と、
前記発電装置の種類別に個別に対応して前記発電装置が発電した電力をそれぞれ蓄電する複数の蓄電装置と、
複数の前記蓄電装置のそれぞれの蓄電量を監視する蓄電量監視部と、
前記蓄電装置が設置された環境の状態を示す周辺状態情報を検出する少なくとも１つのセンサと、
前記センサが検出した前記周辺状態情報を無線通信により上位システムに向けて送信する無線通信処理部と、
前記蓄電量監視部による前記蓄電量の監視結果に基づいて前記蓄電装置の内の１つの蓄電装置を選択し、その選択した前記蓄電装置から前記蓄電量監視部、前記センサ、および前記無線通信処理部を含む各部に対する電力供給制御を行う電力供給制御部と、
を備え、
前記電力供給制御部は、
前記蓄電量監視部から前記蓄電装置の蓄電量が予め設定された閾値以下まで低下した際に出力されるアラート信号の通知回数、および前記蓄電装置の蓄電量が予め設定された最大値に達した際に出力される蓄電完了信号の通知回数に基づいて前記蓄電装置の充放電の使用回数を集計する使用回数集計部と、
前記使用回数集計部の集計結果に基づいて前記蓄電装置の寿命分析を行う寿命分析部と、
を備えるものである。

本願に開示される無線センサ装置によれば、蓄電装置の寿命が近いことを予測することができ、寿命に至る前に交換を推奨することができる。

実施の形態１に係る無線センサ装置の全体構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る無線センサ装置の蓄電量監視部の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る無線センサ装置の蓄電量監視部の信号処理内容を示す説明図である。 実施の形態１に係る無線センサ装置の使用回数集計部のレジスタ内容を示す説明図である。 実施の形態１に係る無線センサ装置の使用回数集計部および寿命分析部の処理内容の詳細を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る無線センサ装置の全体構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る無線センサ装置の使用回数集計部の詳細を示す説明図である。 実施の形態２に係る無線センサ装置において、蓄電装置が蓄電に要する時間が正常か否かの判断基準となる基準時間に達するまでの発生回数の判断の目安となる閾値の説明図である。 実施の形態２に係る無線センサ装置の寿命分析部の処理内容の詳細を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る無線センサ装置の全体構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係る無線センサ装置のセンサ監視部の処理内容の詳細を示すフローチャートである。

以下、本願の無線センサ装置の実施の形態について図を参照して説明する。なお、以下に示す変形例を含む実施の形態はあくまで一例であり、これらの実施の形態に本願は限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本願の実施の形態１に係る無線センサ装置の全体構成を示すブロック図である。
この実施の形態１に係る無線センサ装置１は、環境発電部１０、複数の蓄電装置２０Ａ～２０Ｎ、蓄電量監視部３０、電力供給制御部４０、センサ５０、マイクロプロセッサ６０、メモリ７０、無線通信処理部８０、無線通信・電波強度監視部９０、アンテナ部１００、およびＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）スイッチ１１０を備えている。
そして、後述するように、環境発電部１０において設置環境で得られる複数種類の環境エネルギを用いて動作に必要な電力を自己発電し、また無線通信処理部８０により設置環境の状態を示す周辺状態情報を無線通信によりユーザが利用する図外の上位システムに向けて自動送信する。

上記の環境発電部１０は、発電に用いる環境エネルギの種類別に、複数の発電装置１２Ａ～１２Ｎを備えている。例えば発電装置１２Ａは、熱を電力に変換する熱発電装置である。発電装置１２Ｂは、振動を電力に変換する振動発電装置である。発電装置１２Ｃは、太陽光を電力に変換する太陽光発電装置である。環境発電部１０を構成する発電装置の種類、つまり発電に用いる環境エネルギの種類、およびその数は、特に限定されない。以降、特に限定する必要がない場合、環境発電部１０を構成する発電装置は「発電装置１２」と表記する。

複数の蓄電装置２０Ａ～２０Ｎは、複数の発電装置１２に対して個別に用意されている。これにより、蓄電装置２０Ａは、発電装置１２Ａが発電した電力の蓄電に用いられる。同様に、蓄電装置２０Ｂは発電装置１２Ｂが発電した電力の蓄電用、蓄電装置２０Ｃは発電装置１２Ｃが発電した電力の蓄電用、蓄電装置２０Ｎは発電装置１２Ｎが発電した電力の蓄電用である。以降、特に限定する必要がない場合、蓄電装置は「蓄電装置２０」と表記する。

蓄電量監視部３０は、各々の蓄電装置２０の蓄電量を監視する。各々の蓄電装置２０の蓄電量を個別に検出するために、蓄電装置２０に対して個別に検出部３２Ａ～３２Ｎが設けられている。ここでも特に限定する必要がない場合、検出部は「検出部３２」と表記する。

電力供給制御部４０は、蓄電量監視部３０が備える検出部３２の検出結果を参照し、各々の蓄電装置２０の内でこの無線センサ装置１に対して電力を供給する蓄電装置２０を選択し、選択した蓄電装置からの電力供給を可能にする蓄電装置制御信号を出力する。なお、蓄電装置２０を選択する選択制御の内容は、ＤＩＰスイッチ１１０により変更可能である。
また、各検出部３２Ａ～３２Ｎは、蓄電装置２０の蓄電圧レベルによって、後述するアラート信号と蓄電完了信号を出力する。これら信号は、電力供給制御部４０の内部の使用回数集計部４１に取り込まれ、それらの信号の通知回数の集計結果に基づいて次段の寿命分析部４８が蓄電装置２０の劣化度合いを分析する。

センサ５０は、蓄電装置２０が設置された環境の状態を示す周辺状態情報（例えば、温度、湿度、振動等）の検出を行うものである。検出する周辺状態情報の種類は、ここでは特に限定されない。また、センサ５０は、複数個が同時に存在していてもよい。つまり、センサ５０は、１つ以上であればよく、ここでは便宜的に、センサ５０は１つのみと想定している。

マイクロプロセッサ６０は、センサ５０が検出した周辺状態情報を処理する。メモリ７０は、周辺状態情報の保存等に用いられる。マイクロプロセッサ６０は、センサ５０から入力した周辺状態情報を無線通信処理部８０に出力して送信を指示する。これにより、無線通信処理部８０は、ＲＦ可変アンプ８２により周辺状態情報を送信するための無線周波数の送信信号を生成し、アンテナ部１００を介して、無線通信によりユーザが利用する図外の上位システムに向けて自動送信する。

無線通信・電波強度監視部９０は、アンテナ部１００により受信される電波の強度を監視する。すなわち、無線通信・電波強度監視部９０は、アンテナ部１００が上位システムに向けて送信する送信信号の電波強度を検出し、電波強度の検出結果を示すＲＦアラート信号を電力供給制御部４０に出力する。

上述したように、電力供給制御部４０により選択された蓄電装置２０からは、蓄電量監視部３０、電力供給制御部４０、マイクロプロセッサ６０、センサ５０、無線通信処理部８０、無線通信・電波強度監視部９０、およびメモリ７０に対してそれぞれ電力が供給される。その電力供給により、無線センサ装置１全体が動作する。

図２は、蓄電量監視部３０の構成の一例を示すブロック図である。
蓄電量監視部３０は、前述のように、蓄電装置２０Ａ～２０Ｎに個別に対応して設けられた検出部３２Ａ～３２Ｎを備える。

各々の検出部３２Ａ～３２Ｎにおける符合３３Ａ～３３Ｎは、それぞれ蓄電装置２０Ａ～２０Ｎの正極側を表している。
ここで、いま一つの検出部３２Ａに着目した場合、この検出部３２Ａは、２つの抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａを直列に接続した分圧回路３４Ａと、２つの抵抗Ｒ３Ａ、Ｒ４Ａを直列に接続した分圧回路３５Ａ、および抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ間、抵抗Ｒ３Ａ、Ｒ４Ａ間のノードの電圧値を設定値と比較する電圧監視ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）３６Ａを備え、各々の分圧回路３４Ａ、３５Ａは、蓄電装置２０Ａの正極３３Ａとグラウンドとの間に接続される。
ここに、上記の電圧監視ＩＣ３６Ａは、抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａの間のノードの電圧Ｖｄ１、および抵抗Ｒ３Ａ、Ｒ４Ａの間のノードの電圧Ｖｄ２をそれぞれサンプリングして電圧検出値として入力し、これらの入力した電圧検出値Ｖｄ１、Ｖｄ２を予め設定された閾値Ｖｔｈ、Ｖｍａｘ（Ｖｔｈ＜Ｖｍａｘ）と比較する。その比較の結果、電圧検出値Ｖｄ１が閾値Ｖｔｈ以下となった場合（Ｖｄ１≦Ｖｔｈ）には、抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ間の比較結果をアラート信号として、また、電圧検出値Ｖｄ２が閾値Ｖｍａｘに到達した場合（Ｖｄ２＝Ｖｍａｘ）には、抵抗Ｒ３Ａ、Ｒ４Ａ間の比較結果を蓄電完了信号として、それぞれ電力供給制御部４０に出力する。その際に、アラート信号および蓄電完了信号は、いずれもインアクティブからアクティブにする。このように、アラート信号は、蓄電装置２０の蓄電量が予め設定された閾値Ｖｔｈ以下まで低下した際に出力される。また、蓄電完了信号は、蓄電装置２０の蓄電量が予め設定された最大値Ｖｍａｘに達した際に出力される。
なお、前記では、一つの検出部３２Ａに着目した場合の構成、および出力信号処理について説明したが、他の検出部３２Ｂ～３２Ｎについても同様であり、検出部３２Ａと同じ構成、同じ出力信号処理が行われる。
すなわち、検出部３２Ｂは、２つの抵抗Ｒ１Ｂ、Ｒ２Ｂを直列に接続した分圧回路３４Ｂと、２つの抵抗Ｒ３Ｂ、Ｒ４Ｂを直列に接続した分圧回路３５Ｂ、および抵抗Ｒ１Ｂ、Ｒ２Ｂ間、抵抗Ｒ３Ｂ、Ｒ４Ｂ間のノードの電圧値を設定値と比較する電圧監視ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）３６Ｂを備え、各々の分圧回路３４Ｂ、３５Ｂは、蓄電装置２０Ｂの正極３３Ｂとグラウンドとの間に接続される。そして、前記と同様に、アラート信号および蓄電完了信号を出力する。
さらに、検出部３２Ｃは、２つの抵抗Ｒ１Ｃ、Ｒ２Ｃを直列に接続した分圧回路３４Ｃと、２つの抵抗Ｒ３Ｃ、Ｒ４Ｃを直列に接続した分圧回路３５Ｃ、および抵抗Ｒ１Ｃ、Ｒ２Ｃ間、抵抗Ｒ３Ｃ、Ｒ４Ｃ間のノードの電圧値を設定値と比較する電圧監視ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）３６Ｃを備え、各々の分圧回路３４Ｃ、３５Ｃは、蓄電装置２０Ｃの正極３３Ｃとグラウンドとの間に接続される。そして、前記と同様に、アラート信号および蓄電完了信号を出力する。
また、さらに、検出部３２Ｎは、２つの抵抗Ｒ１Ｎ、Ｒ２Ｎを直列に接続した分圧回路３４Ｎと、２つの抵抗Ｒ３Ｎ、Ｒ４Ｎを直列に接続した分圧回路３５Ｎ、および抵抗Ｒ１Ｎ、Ｒ２Ｎ間、抵抗Ｒ３Ｎ、Ｒ４Ｎ間のノードの電圧値を設定値と比較する電圧監視ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）３６Ｎを備え、各々の分圧回路３４Ｎ、３５Ｎは、蓄電装置２０Ｎの正極３３Ｎとグラウンドとの間に接続される。そして前記と同様に、アラート信号および蓄電完了信号を出力する。

図３は、蓄電量監視部３０の電圧監視ＩＣ３６Ａにおける信号処理内容を示す説明図である。
図３において、Ｖｍａｘは蓄電装置２０の最大電圧値を示しており、蓄電完了時に蓄電完了信号をインアクティブからアクティブに変化させる閾値である。また、Ｖｔｈは、蓄電装置２０の放電後の蓄電量の限界値を示しており、この値を下回った場合にはアラート信号をインアクティブからアクティブに変化させる閾値である。

この実施の形態１では、蓄電装置２０の電圧検出値Ｖｄ１、Ｖｄ２がＶｔｈ～Ｖｍａｘの間にある状況を正常時と、電圧検出値Ｖｄ１がＶｔｈ以下となっている状況を異常時と、また電圧検出値Ｖｄ２がＶｍａｘに到達した場合を蓄電完了時とする。その際、蓄電装置２０の電圧値がＶｔｈ以下となった状況では、電圧監視ＩＣ３６（３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｎ）はアラート信号をインアクティブからアクティブに変化させ、Ｖｍａｘとなった状況では、蓄電完了信号をインアクティブからアクティブに変化させる。そして、蓄電量監視部３０が備える各々の検出部３２Ａ～３２Ｎが出力するアラート信号、あるいは蓄電完了信号は、電力供給制御部４０に入力される。

図４は、電力供給制御部４０に設けられた使用回数集計部４１のレジスタ内容を示す説明図である。
蓄電量監視部３０の各々の検出部３２Ａ～３２Ｎから出力されるアラート信号の通知回数Ｅｘ、および蓄電完了信号の通知回数Ｅｙは、電力供給制御部４０の使用回数集計部４１に設けられたレジスタ４３，４４それぞれ集計される。すなわち、アラート信号の通知回数Ｅｘはアラート信号・通知レジスタ４３に、蓄電完了信号の通知回数Ｅｙは蓄電完了信号・通知レジスタ４４にそれぞれ集計される。

次いで、使用回数集計部４１は、各蓄電装置２０Ａ～２０Ｎについて、アラート信号・通知レジスタ４３のアラート信号の通知回数Ｅｘと、蓄電完了信号・通知レジスタ４４の蓄電完了信号の通知回数Ｅｙとの差分から、蓄放電サイクル回数Ｅｚを算出する。すなわち、Ｅｚ＝Ｅｘ－Ｅｙを算出する。そして、この蓄放電サイクル回数Ｅｚは、蓄放電・統計レジスタ４５に登録される。また、蓄放電・統計レジスタ４５には、蓄電装置２０の蓄放電サイクルの推奨回数Ｅｒｅが予め閾値として設定されている。この場合の推奨回数Ｅｒｅは、蓄電装置２０の交換タイミングを決める値である。

図５は、電力供給制御部４０が備える使用回数集計部４１、および寿命分析部４８の処理内容を示すフローチャートである。なお、以下で符合Ｓは処理ステップを意味する。
使用回数集計部４１は、蓄電量監視部３０の検出部３２からの蓄電完了信号の通知を待ち（ステップＳ１１）、蓄電完了信号が通知されると、上述のように、アラート信号・通知レジスタ４３のアラート信号の通知回数Ｅｘと、蓄電完了信号・通知レジスタ４４の蓄電完了信号の通知回数Ｅｙとの差分から、蓄放電サイクル回数Ｅｚを算出する（ステップＳ１２）。そして、寿命分析部４８は、蓄放電サイクル回数Ｅｚがカウントアップされた場合には（ステップＳ１３）、寿命分析部４８は、蓄放電・統計レジスタ４５の蓄放電サイクル回数Ｅｚの統計情報に基づいて、蓄放電サイクル回数Ｅｚと推奨回数（閾値）Ｅｒｅと比較し（ステップＳ１４）、蓄放電サイクル回数Ｅｚが推奨回数（閾値）Ｅｒｅを超えた場合（Ｅｚ≧Ｅｒｅ）、電力供給制御部４０は、アンテナ部１００を経由して上位システムにその旨を通知し、蓄電装置２０が交換タイミングに至ったことをユーサに知らせる（ステップＳ１５）。

さらに、電力供給制御部４０は、各検出部３２から入力したアラート信号と蓄電完了信号を参照し、複数の蓄電装置２０の内で電力を供給させる蓄電装置２０を選択する。複数の蓄電装置２０の内の１つから電力を供給するために、各々の蓄電装置２０には、例えば電力供給を制御するための図示しないスイッチング素子が搭載されている。それにより、電力供給制御部４０は、各蓄電装置２０の内の１つに搭載されたスイッチング素子に蓄電装置制御信号を出力してオンする。これにより、スイッチング素子がオンされた蓄電装置２０から、無線センサ装置１の蓄電量監視部３０、電力供給制御部４０、センサ５０、および無線通信処理部８０を含む各部に電力が供給される。

この実施の形態１では、蓄電装置２０の内で蓄電量が正常なものと異常なものとが混在する場合、正常な蓄電装置２０を優先して電力を供給する。しかし、蓄電量が正常な蓄電装置２０は、複数個が同時に存在する場合がある。このことから、この実施の形態１では、蓄電装置２０の間に優先度を予め設定し、設定された優先度に従って蓄電量が正常な蓄電装置２０の内で選択すべき蓄電装置２０を選択するようにしている。また、蓄電量が正常な蓄電装置２０が一つも存在しない場合には、蓄電量が異常な蓄電装置２０の内から選択すべき蓄電装置２０を優先度に従って選択するようにしている。

そのため、ここでは、ＤＩＰスイッチ１１０を用いて蓄電装置２０の優先度の設定を行えるようにしており、例えば、蓄電装置２０Ａ→蓄電装置２０Ｂ→蓄電装置２０Ｃ→・・・→蓄電装置２０Ｎの順に優先度が設定されている。

このような優先度の設定により、全ての蓄電装置２０が正常の場合、つまり全てのアラート信号がインアクティブであった場合、電力供給制御部４０は、蓄電装置２０Ａを選択し、蓄電装置２０Ａから電力を供給させる。蓄電装置２０Ｂのみが異常であった場合、つまり検出部３２Ｂから出力されるアラート信号のみがアクティブであった場合も、電力供給制御部４０は蓄電装置２０Ａを選択する。

蓄電装置２０Ａのみが異常であった場合、つまり検出部３２Ａから出力されるアラート信号のみがアクティブであった場合、電力供給制御部４０は蓄電装置２０Ｂを選択する。また、蓄電装置２０Ａ、および２０Ｃが異常であった場合、つまり検出部３２Ａ、および３２Ｃから出力されるアラート信号がアクティブであった場合も、電力供給制御部４０は蓄電装置２０Ｂを選択する。蓄電装置２０Ｃのみが正常であった場合、つまり検出部３２Ｃから出力されるアラート信号のみがインアクティブであった場合、電力供給制御部４０は蓄電装置２０Ｃを選択する。

以上のように、この実施の形態１において、電力供給制御部４０は、蓄電装置２０の状態が正常か否かを選別し、正常な蓄電装置２０を優先し、同じ正常な状態の蓄電装置２０の間では設定された優先度に従って蓄電装置２０を選択して電力を供給させる。そのため、無線センサ装置１を構成する各部には、より高い電圧の電力を供給することができる。より高い電圧の電力の供給により、総発電量が無線センサ装置１の動作に必要な電力量より小さい状況下でも、無線センサ装置１の誤動作を抑制することができる。これにより、無線センサ装置１をより安定的に動作させることができる。また、上位システム（ユーサ）に対して蓄電装置２０の寿命が近いことを事前に報知することができるので、寿命に至る前に交換を推奨することができる。

実施の形態２．
上記の実施の形態１では、蓄電量監視部３０を構成する各検出部３２Ａ～３２Ｎは、蓄電量が正常か否かの検出結果をアラート信号と蓄電完了信号により電力供給制御部４０に通知するようにしている。
これに対し、この実施の形態２では、現在時刻を計時するリアルタイムクロック１２０を新たに設けるとともに、使用回数集計部４１に蓄電時間・統計レジスタ４６を追加し、これによって、寿命分析部４８で蓄電装置２０の経時変化による劣化度合いを分析できるようにしている。
以下、ここでは、上記実施の形態１とは異なる構成部分に着目して説明を行う。なお、その他、実施の形態１と対応する構成部分については、実施の形態１と同じ参照符合を付して詳しい説明は省略する。

図６は、本願の実施の形態２に係る無線センサ装置の全体構成を示すブロック図である。
この実施の形態２では、実施の形態１の構成に加えて、現在時刻を計時するリアルタイムクロック１２０が追加されており、このリアルタイムクロック１２０からの時間情報を電力供給制御部４０に通知する構成となっている。この場合、電力供給制御部４０の使用回数集計部４１において、蓄電量監視部３０から与えられるアラート信号および蓄電完了信号について、その各通知回数Ｅｘ、Ｅｙを集計するととともに、それらのアラート信号および蓄電完了信号が通知された際に、それらの各信号に対応付けてリアルタイムクロック１２０から与えられる時間情報（通知時刻）Ｔｘ、Ｔｙを、アラート信号・通知レジスタ４３と蓄電完了信号・通知レジスタ４４にそれぞれ記録する。

この実施の形態２の使用回数集計部４１における詳細を、図７に基づいて説明する。
電力供給制御部４０の使用回数集計部４１のアラート信号・通知レジスタ４３には、アラート信号が入力されるたびに、その通知回数Ｅｘが集計されるとともに、アラート信号が入力された際の通知時刻Ｔｘが対応付けて記憶される。また、蓄電完了信号・通知レジスタ４４には、蓄電完了信号が入力されるたびに、その通知回数Ｅｙが集計されるとともに、蓄電完了信号が入力された際の通知時刻Ｔｙが対応付けて記憶される。
次いで、使用回数集計部４１は、アラート信号・通知レジスタ４３のアラート信号の通知回数Ｅｘと、蓄電完了信号・通知レジスタ４４の蓄電完了信号の通知回数Ｅｙとの差分から、蓄放電サイクル回数Ｅｚを算出して蓄電完了信号・通知レジスタ４４に登録する。そして、アラート信号・通知レジスタ４３のアラート信号の通知回数Ｅｘと、蓄電完了信号・通知レジスタ４４の蓄電完了信号の通知回数Ｅｙとの差分から、蓄放電サイクル回数Ｅｚを算出し、この蓄放電サイクル回数Ｅｚを蓄放電・統計レジスタ４５に登録する。この点は、実施の形態１と同じである。
さらに、この実施の形態２では、蓄電完了信号・通知レジスタ４４に記録された蓄電完了信号の最新の通知時刻Ｔｙと、アラート信号・通知レジスタ４３に記録されたアラート信号・通知時刻の最新の通知時刻Ｔｘとの差分Ｔｚ（＝Ｔｙ－Ｔｘ）を求め、この値Ｔｚを蓄電装置２０の放電状態から蓄電完了までに要した時間（すなわち、蓄電時間）として算出する。
次に、この算出した蓄電時間Ｔｚが、予め設定した基準時間（例えば３時間以内、１２時間以内、３日以上など）に達するまでの発生回数Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３をカウントする。そして、そのカウント値Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を各々の蓄電装置２０に対応付け、かつ、基準時間ごとに分類して、蓄電時間・統計レジスタ４６に登録する。ここに、基準時間は、蓄電装置２０が放電状態から充電完了までに要する蓄電時間が正常か否かの判断基準となる時間である。

次に、この実施の形態２の寿命分析部４８の処置内容を、図９のフローチャートを参照してさらに詳しく説明する。
寿命分析部４８は、実施の形態１と同様、蓄放電・統計レジスタ４５に登録された蓄放電サイクル回数Ｅｚの統計情報に基づく分析処理を行うが（ステップＳ１１～Ｓ１４）、さらに、これに加えて、蓄放電サイクル回数が閾値（推奨回数）Ｅｒｅを超えていない場合には（ステップＳ１３でＮＯの場合）、引き続いて、寿命分析部４８は、同図の破線で囲んだ処理、すなわち蓄電時間・統計レジスタ４６に登録されたカウント値Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の分析を行う。
すなわち、寿命分析部４８には、図８に示すように、蓄電装置２０の蓄電時間が予め設定した基準時間（例えば３時間以内、１２時間以内、３日以上など）に達するまでの発生回数の判断の目安となる閾値（例えば、３日以上の場合はＧａ、３時間以内の場合はＧｂ）が予め設定されている。
そこで、寿命分析部４８は、蓄電時間・統計レジスタ４６に登録されたカウント値Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３について、蓄電装置２０の蓄電時間が３日以上要するカウント値Ｇ３が閾値Ｇａ以上の場合（ステップＳ２２）には、蓄電装置２０が異常であると判断して上位システムに通知する（ステップＳ２３）。また、蓄電装置２０の蓄電時間が３時間以内として発生するカウント値Ｇ１が閾値Ｇｂ以上の場合（ステップＳ２４）も蓄電装置２０が異常であると判断して上位システムに通知する（ステップＳ２３）。
蓄電装置２０の蓄電時間が３日以上要するカウント値Ｇ３が閾値Ｇａ未満、かつ蓄電時間が３時間以内として発生するカウント値Ｇ１が閾値Ｇｂ未満の場合は、蓄電装置２０は正常なものと判定し、初期ステート（蓄電完了信号通知待ち）状態に戻る処置となる（ステップＳ２５）。
なお、上位システムに通知するための閾値Ｇａ、Ｇｂは、電力供給制御部４０のプログラムを変更することで変更可能である。

以上のように、この実施の形態２では、実施の形態１の効果に加えて、蓄電回数が多くなるほど蓄電装置２０は劣化してくることを考慮し、寿命分析部４８において、蓄電時間・統計レジスタ４６に登録されたカウント値の分析を行うことで、蓄電装置２０の経時変化による劣化度合いを把握することができる。また、異常が起こる前に蓄電装置２０の交換が可能となり、安定して無線センサ装置の動作が可能となる。

実施の形態３．
上記の実施の形態１、２では、蓄電装置２０の寿命について分析する機能を説明した。これに対して、この実施の形態３では、実施の形態２の構成に加えて、センサ５０の寿命について分析する機能を新たに追加したものである。以下、ここでは、上記実施の形態２とは異なる構成部分に着目して説明を行う。

各種のセンサ５０には、その使用可能な時間（寿命）が存在する。例えば、温度センサは、設置される温度、雰囲気の状態で寿命は大きく変わるが、熱電対が寿命に近づくと正常な温度を示さなくなり、最終的には断線する。したがって、正確な周辺環境の温度情報を検出するためには、定期的な交換などのメンテナンスが必要である。なお、ここでは温度センサ（例えば熱電対）５０を例にとって説明するが、それ以外のセンサであっても適用可能である。

図１０は、本願の実施の形態３に係る無線センサ装置の全体構成を示すブロック図である。
この実施の形態３では、実施の形態２と同様に、現在時刻を計時するリアルタイムクロック１２０を設けるとともに、温度センサ５０の異常または故障を監視するために、電力供給制御部４０にセンサ監視部４９を新たに追加している。その他、実施の形態２と対応する構成部分については、実施の形態２と同じ参照符合を付して詳しい説明は省略する。

図１１は、センサ監視部４９の処理内容の詳細を示すフローチャートである。
センサ監視部４９には、温度センサ５０から入力される検出データに関して、正常状態と判断するデータ範囲と、正常状態のデータ範囲外（異常）であると判断するデータ範囲とが予め設定される（ステップＳ３１）。

さらに、センサ監視部４９には、温度センサ５０の使用可能時間に関して、「アラート時間」、および「推奨交換時間」の２段階の閾値が予め設定されている（ステップＳ３２）。この「アラート時間」と「推奨交換時間」の２段階の閾値については、温度センサ５０の最初の検出データの入力（使用開始）の時間から推奨交換時間を加算した時間を「推奨交換時間」の閾値とし、推奨交換時間の９０％の時間を「アラート時間」の閾値として設定される（ステップＳ３２）。なお、温度センサ５０が熱電対の場合、温度検出範囲に対応しては様々なものがあるため、正常状態と判断するデータ範囲は、ＤＩＰスイッチ１１０などにより設定値は変更可能とする。

センサ監視部４９は、温度センサ５０の検出信号（熱電対の場合は電圧信号）を入力し、アナログデータからデジタルデータに変換して取り込む（ステップＳ３３）。このデジタル化された検出データについて、正常状態のデータ範囲から外れている場合は、温度センサ５０の異常状態（熱電対の場合は断線が発生した）と判断し（ステップＳ３４）、温度センサ５０の交換を行うようにアンテナ部１００を経由して上位システムに通知する（ステップＳ３５）。

センサ監視部４９は、検出データが正常状態と判断するデータ範囲内であれば、引き続いて、リアルタイムクロック１２０からの時間情報を入力する。そして、温度センサ５０から検出データが入力された際のリアルタイムクロック１２０からの時間情報から現在に至るまでの経過時間から、前述の「アラート時間」、および「推奨交換時間」のそれぞれの閾値を超えていないかどうかを判断する（ステップＳ３６、ステップＳ３７）。その際、上記閾値のいずれかを越えている場合には、温度センサ５０の交換を行うように上位システムに通知する（ステップＳ３５）。なお、いずれの閾値も越えていなければ、ステップＳ３３に戻り、再度、温度センサ５０からの検出データを取り込む。

以上のように、この実施の形態３では、実施の形態１および２の効果に加えて、センサ監視部４９を設けてセンサ５０の故障の有無、および寿命について監視するようにしているので、センサ５０が故障したとき、および故障する前に定期的な交換などのメンテナンスを行うことができ、常に正確な温度などの周辺環境情報を検出することが可能となる。

なお、本願は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、一つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるものではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。

したがって、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも一つの構成要素を変形する場合、追加する場合、または省略する場合、さらには、少なくとも一つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれものとする。

１ 無線センサ装置、１０ 環境発電部、１２（１２Ａ～１２Ｎ） 発電装置、
２０（２０Ａ～２０Ｎ） 蓄電装置、３０ 蓄電量監視部、
３２（３２Ａ～３２Ｎ） 検出部、４０ 電力供給制御部、４１ 使用回数集計部、
４３ アラート信号・通知レジスタ、４４ 蓄電完了信号・通知レジスタ、
４５ 蓄放電・統計レジスタ、４６ 蓄電時間・統計レジスタ、４８ 寿命分析部、
４９ センサ監視部、５０ センサ（温度センサ）、８０ 無線通信処理部、
１００ アンテナ部、１１０ ＤＩＰスイッチ、１２０ リアルタイムクロック。

Claims (3)

1. 発電用の環境エネルギが互いに異なる複数種類の発電装置を有する環境発電部と、
   前記発電装置の種類別に個別に対応して前記発電装置が発電した電力をそれぞれ蓄電する複数の蓄電装置と、
   複数の前記蓄電装置のそれぞれの蓄電量を監視する蓄電量監視部と、
   前記蓄電装置が設置された環境の状態を示す周辺状態情報を検出する少なくとも１つのセンサと、
   前記センサが検出した前記周辺状態情報を無線通信により上位システムに向けて送信する無線通信処理部と、
   前記蓄電量監視部による前記蓄電量の監視結果に基づいて前記蓄電装置の内の１つの蓄電装置を選択し、その選択した前記蓄電装置から前記蓄電量監視部、前記センサ、および前記無線通信処理部を含む各部に対する電力供給制御を行う電力供給制御部と、
   を備え、
   前記電力供給制御部は、
   前記蓄電量監視部から前記蓄電装置の蓄電量が予め設定された閾値以下まで低下した際に出力されるアラート信号の通知回数、および前記蓄電装置の蓄電量が予め設定された最大値に達した際に出力される蓄電完了信号の通知回数に基づいて前記蓄電装置の充放電の使用回数を集計する使用回数集計部と、
   前記使用回数集計部の集計結果に基づいて前記蓄電装置の寿命分析を行う寿命分析部と、
   を備える無線センサ装置。
2. 現在時刻を計時するリアルタイムクロックが設けられるとともに、
   前記寿命分析部は、前記リアルタイムクロックによる時刻情報、および前記蓄電量監視部による前記アラート信号と前記蓄電完了信号に基づいて、前記蓄電完了信号の通知時刻と前記アラート信号の通知時刻との差分から前記蓄電装置の蓄電に要する蓄電時間を算出し、前記蓄電時間の統計情報から各蓄電時間に対して予め設定された閾値に到達した場合には、前記無線通信処理部により前記上位システムに通知する、請求項１に記載の無線センサ装置。
3. 現在時刻を計時するリアルタイムクロックが設けられるとともに、
   前記センサの検出出力および前記リアルタイムクロックによる計時により、前記センサの使用時間を測定し、その使用時間の統計情報に基づいて前記センサの使用時間が予め設定された閾値に到達したか否かを判断するセンサ監視部を備え、
   前記センサ監視部が前記センサの使用時間が予め設定された閾値に達したと判断した場合には、この判断に応じて前記無線通信処理部により前記上位システムに通知する、請求項１または請求項２に記載の無線センサ装置。