JP3352964B2 - 通信制御ユニットおよびそれを用いた携帯型観測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、通信制御ユニッ
トおよび携帯型観測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＧＰＳ(Global Positioning Sate
llite:地球投影位置決定衛星)からの電波を受信して得
られた位置データにより地盤の変動を計測し、計測され
たデータを監視側に送信する観測装置がある。この観測
装置は、商用電源やデータ送信を行うための電話回線が
接続可能な場所に設置され、地盤変動の計測データを電
話回線を介して集中監視する受信側に送信する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記観測装
置は、可搬性について全く考慮されておらず、大きくて
重いために移設が容易にできないという問題がある。ま
た、上記観測装置は、商用電源や電話回線等が必要なた
め、山岳地や震災地等の商用電源や電話回線のない場所
に設置することができないという問題がある。このよう
な問題を解決するために、電源にバッテリーやソーラー
パネル等を用い、通信手段に衛星携帯電話機等を用いた
観測装置を構成することが考えられるが、継続的な観測
を維持するための効率的な電源制御と通信制御を行う通
信制御ユニットが必要不可欠であり、従来、そのような
機能を有する通信制御ユニットはなかった。

【０００４】そこで、この発明の目的は、計測機器,通
信機器およびバッテリーを有する携帯型観測装置におい
て、効率的な電源制御と通信制御とを行うことができる
通信制御ユニットを提供すると共に、その通信制御ユニ
ットを用いて、商用電源や電話回線のない場所に設置し
て観測ができ、軽量で容易に運搬ができる携帯型観測装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の通信制御ユニットは、計測機器と通信機
器とバッテリーとを有する携帯型観測装置に用いられる
通信制御ユニットであって、上記計測機器に接続され、
上記計測機器からの計測データが入力される計測データ
入力部と、上記計測データ入力部に入力された上記計測
データを記憶する記憶部と、上記通信機器に接続され、
上記記憶部に記憶された上記計測データを受信側に上記
通信機器を介して送信する送信部と、上記バッテリーか
ら上記計測機器,通信機器,計測データ入力部および送信
部への電力供給を動作状況に応じて制御する電源制御部
と、本体内の温度を検出する温度検出部と、上記バッテ
リーの充放電電流を検出する電流検出部と、上記バッテ
リーの出力電圧を検出する電圧検出部と、上記温度検出
部,電流検出部および電圧検出部の検出結果に基づい
て、上記バッテリーの使用電気量を算出する使用電気量
算出部とを備え、上記電源制御部は、上記使用電気量算
出部により算出された上記バッテリーの使用電気量に基
づいて電力供給を制御し、上記温度検出部により検出さ
れた本体内の温度が所定温度以下になると、上記通信機
器の電源をオンすることを特徴としている。

【０００６】上記請求項１の通信制御ユニットによれ
ば、動作状況に応じて計測機器,通信機器,計測データ入
力部および送信部の電源をオンオフすると共に、この通
信制御ユニット自体を低消費電力化にすることによっ
て、待機時に必要最小限の消費電力で動作させて、バッ
テリーに蓄えられている電力を節約することが可能とな
る。例えば、計測時、上記電源制御部により上記計測機
器(ＧＰＳ受信機,雨量計,水位計および傾斜計等)と計測
データ入力部の電源をオンして、上記計測機器からの計
測データを計測データ入力部に入力し、入力された計測
データを上記記憶部に記憶する。そして、上記記憶部に
記憶された計測データの送信時は、上記電源制御部によ
り上記通信機器(衛星携帯電話器,無線通信機等)と送信
部の電源をオンして、上記送信部により記憶部に記憶さ
れた計測データを受信側に通信機器を介して送信する。
このように、計測機器と通信機器とバッテリーとを有す
る携帯型観測装置において、効率的な電源制御と通信制
御とができる通信制御ユニットを提供できる。

【０００７】また、上記温度検出部により検出された本
体内の温度が上記バッテリーの温度に相当するものと
し、そのバッテリーの温度と上記電流検出部により検出
されたバッテリーの充放電電流および上記電圧検出部に
より検出されたバッテリーの出力電圧に基づいて、バッ
テリーの放電特性に応じて上記使用電気量算出部により
バッテリーの使用電気量すなわちバッテリーから取り出
した電気量を算出する。そうして算出されたバッテリー
の使用電気量に基づいて、上記電源制御部により電力供
給を制御する。すなわち、バッテリーの満充電時の容量
から上記使用電気量に基づいて、バッテリーの残容量を
確実に把握でき、バッテリーの残容量に応じて動作を管
理できる。例えば、バッテリーの残容量が残り少なくな
った場合、制御可能なすべての電源をオフにすることに
よって、特にバッテリーに鉛蓄電池を用いたときに過放
電により寿命が劣化することがないように保護できる。

【０００８】また、例えば、この通信制御ユニット本体
の動作を保証する内部温度の下限が０℃とした場合、上
記所定温度を０℃として上記温度検出部により検出され
た本体内の温度が所定温度以下になると、上記通信機器
の電源をオンする。そうすると、上記通信機器が発熱
し、その通信機器と通信制御ユニット本体とを接するよ
うに配置することによって、通信制御ユニットを暖め
て、本体内の温度を０℃以 下にならないようにして、ヒ
ーター等なしに氷点下の環境から機器を保護し、動作を
保証できる。また、上記通信機器に電力供給することに
よって、バッテリーが自己発熱して、バッテリー自体の
温度も上昇し、バッテリーから取り出し得る電気量を増
大できる。

【０００９】また、請求項２の通信制御ユニットは、請
求項１の通信制御ユニットにおいて、上記電源制御部
は、上記計測機器,計測データ入力部,通信機器および送
信部の電源をオフする待機モードと、上記計測機器,計
測データ入力部の電源をオンし、上記通信機器,送信部
の電源をオフする計測モードと、上記計測機器,計測デ
ータ入力部の電源をオフし、上記通信機器,送信部の電
源をオンする通信モードと、上記計測機器,計測データ
入力部,通信機器および送信部の電源をオンする計測通
信モードとを切り換えることを特徴としている。

【００１０】上記請求項２の通信制御ユニットによれ
ば、通常、携帯型観測装置では、計測データを入力して
蓄積し、蓄積された計測データを受信側に定期的に送信
する。そのような場合、上記計測機器,計測データ入力
部,通信機器および送信部の電源をオフした待機モード
から上記計測機器の計測データを入力するときは、電源
制御部により待機モードから計測モードに切り換えて、
計測機器,計測データ入力部の電源をオンする。そし
て、蓄えられた計測データを受信側に送信するときは、
上記電源制御部により待機モードから通信モードに切り
換えて、通信機器,送信部の電源をオンする。なお、送
信中に計測データを入力する場合は、電源制御部により
通信モードから計測通信モードに切り換えて、上記計測
機器,計測データ入力部,通信機器および送信部の電源を
オンする。また、計測中に計測データを受信側に送信す
るときも、同様に計測モードから計測通信モードに切り
換える。したがって、動作内容に応じて必要な部分の電
源のみをオンにするので、より効率的な電源制御ができ
る。

【００１１】また、請求項３の通信制御ユニットは、請
求項１または２の通信制御ユニットにおいて、上記通信
機器に接続され、上記受信側からの動作変更指令を上記
通信機器を介して受信する受信部と、上記受信部が上記
受信側からの動作変更指令を受けると、その動作変更指
令に基づいて動作を変更する動作変更部とを備えたこと
を特徴としている。

【００１２】上記請求項３の通信制御ユニットによれ
ば、上記通信機器に接続された受信部が上記受信側から
の動作変更指令を上記通信機器を介して受信すると、上
記動作変更部は、その動作変更指令に基づいて動作を変
更する。例えば、上記記憶部に記憶されたデータをすぐ
に受信側に送信したい場合や上記計測データをリアルタ
イムでモニターしたい場合は、受信側から送信指令を表
す動作変更指令を送信して、その動作変更指令を上記受
信部が受信すると、上記動作変更部は、送信部は、上記
記憶部に記憶された計測データや上記計測データ入力部
に入力される計測データを受信側に送信する。そうする
ことによって、緊急時の重要なデータがすぐに得られる
と共に、リアルタイムで計測データをモニターして監視
することが可能となる。このように、受信側からの動作
変更指令に基づいて、上記動作変更部により動作を変更
するので、状況に応じた運用ができる。

【００１３】また、請求項４の携帯型観測装置は、請求
項１乃至３のいずれか１つの通信制御ユニットと、計測
機器と、通信機器と、バッテリーとを備えたことを特徴
としている。

【００１４】上記請求項４の携帯型観測装置によれば、
計測機器(ＧＰＳ受信機,雨量計,水位計および傾斜計等)
および通信機器(衛星携帯電話器,無線通信機等)を有す
る携帯型観測装置に上記通信制御ユニットを用いること
によって、商用電源や電話回線のない場所に設置して観
測ができ、軽量で容易に運搬ができる携帯型観測装置を
実現することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の通信制御ユニッ
トおよび携帯型観測装置を図示の実施の形態により詳細
に説明する。

【００１６】図１はこの発明の実施の一形態の携帯型観
測装置と集中監視装置の概略図であり、１は通信制御ユ
ニット、２は上記通信制御ユニット１に接続され、電力
を供給するソーラーパネル、３は上記通信制御ユニット
１に接続されたバッテリー、４はＧＰＳ(Global Positi
oning Satellite:地球投影位置決定衛星)からの電波を
受信し、位置データを通信制御ユニット１に出力する計
測機器としてのＧＰＳ受信機、５は上記通信制御ユニッ
ト１と接続された通信機器としての衛星携帯電話機であ
る。上記通信制御ユニット１,ソーラーパネル２,バッテ
リー３,ＧＰＳ受信機４および衛星携帯電話機５で携帯
型観測装置を構成している。上記携帯型観測装置は、モ
デム６とパーソナルコンピュータ(以下、パソコンとい
う)７で構成された集中監視装置に衛星携帯電話機５を
用いて通信衛星,公衆電話回線を介して計測された位置
データ等の送信を行う。

【００１７】また、図２は上記通信制御ユニット１の概
略ブロック図を示しており、１１はＣＰＵ(中央処理装
置)、１２はプログラム等を記憶するフラッシュメモ
リ、１３は計測された位置データ等を記憶し、バックア
ップ電池３０によりバックアップされた記憶部としての
ＲＡＭ(ランダム・アクセス・メモリー)、１４は基本プ
ログラム等を記憶したＲＯＭ(リード・オンリー・メモ
リー)、１５は日付および時刻を計時するリアルタイム
クロック、１６は複数の入力ポートを有するシリアルＩ
／Ｆ、１７は複数の入出力ポートを有するパラレルＩ／
Ｆ、１８は複数のＡ／Ｄ入力ポートを有するＡ／Ｄコン
バータである。また、１９は上記衛星携帯電話器５に接
続され、シリアルＩ／Ｆ１６の入力ポートにドライバ回
路２７Aを介して接続されたモデム、２０は動作状態等
の表示を行うＬＥＤ表示器、２１は衛星携帯電話器５,
ＧＰＳ受信機４等の電源を制御する電源制御回路、２２
はスイッチ、２３は設定情報等を記憶するＥＥＰＲＯＭ
(電気的消去書込み可能な読出し専用メモリ)、２４は機
内温度を検出する温度検出部としての温度センサ、２５
は上記ソーラーパネル２からの充電電流とこの通信制御
ユニット１,衛星携帯電話器５およびＧＰＳ受信機４で
消費される消費電流とを検出する電流検出部としての電
流センサ、２６は上記バッテリー３の出力電圧を検出す
る電圧検出部としての電圧センサである。

【００１８】上記ＣＰＵ１１は使用電気量算出部と動作
変更部とを兼ねると共に、上記ＣＰＵ１１,パラレルＩ
／Ｆ１７および電源制御回路２１で電源制御部を構成し
ている。上記ＣＰＵ１１,フラッシュメモリ１２,ＲＡＭ
１３,ＲＯＭ１４,リアルタイムクロック１５,シリアル
Ｉ／Ｆ１６,パラレルＩ／Ｆ１７およびＡ／Ｄコンバー
タ１８は、バスで互いに接続されている。上記モデム１
９とドライバ回路２７Aで送信部,受信部を構成してい
る。上記温度センサ２４,電流センサ２５および電圧セ
ンサ２６をＡ／Ｄコンバータ１８のＡ／Ｄ入力ポートに
電圧変換回路２８A〜２８Cを介して夫々接続している。
上記ソーラーパネル２の出力端子と電流センサ２５の入
力端子とを充電ＳＷを介して接続している。

【００１９】なお、上記シリアルＩ／Ｆ１６の入力ポー
トにＧＰＳ受信機４を計測データ入力部としてのドライ
バ回路２７Bを介して接続している。また、この通信制
御ユニット１の各種条件の設定等を行う場合に、上記シ
リアルＩ／Ｆ１６の入力ポートに設定用パソコン３５を
ドライバ回路２７Cを介して接続する。また、上記パラ
レルＩ／Ｆ１７にデジタル入力センサ３２(イベント情
報等)を接続し、Ａ／Ｄコンバータ１８にアナログ入力
センサ３３(雨量計,水位計および傾斜計等)を接続して
もよい。

【００２０】上記構成の携帯型観測装置は、図２におい
て、待機モード時、電源制御回路２１によりドライバ回
路２７B,衛星携帯電話器５,モデム１９およびドライバ
回路２７Aの電源をオフして、消費電力を低減する。こ
のとき、ＧＰＳ受信機４の電源はオンしている。そし
て、ＧＰＳ受信機４から位置データを入力する計測モー
ド時、上記ドライバ回路２７Bの電源をオンし、衛星携
帯電話器５,モデム１９およびドライバ回路２７Aの電源
をオフして、ＧＰＳ受信機４からの位置データをドライ
バ回路２７B,シリアルＩ／Ｆ１６を介して入力し、ＲＡ
Ｍ１３に記憶する。このＧＰＳ受信機４からの位置デー
タの入力は、リアルタイムクロック１５の計時に応じて
３０秒毎に行われる。そうして、１日１回所定の時刻に
記憶された位置データを受信側の集中監視装置に送信す
るとき、電源制御回路２１によりドライバ回路２７Bの
電源をオフし、衛星携帯電話器５,モデム１９およびド
ライバ回路２７Aの電源をオンして、通信モードに切り
換える。そうして、衛星携帯電話器５,モデム１９およ
びドライバ回路２７Aを介して受信側に位置データと管
理情報(電源電圧,充電電流,消費電流および機内温度等)
を送信する。送信が終了すると、電源制御回路２１は、
通信モードから待機モードに切り換える。なお、通信中
にＧＰＳ受信機４から位置データを入力する場合は、電
源制御回路によりドライバ回路２７B,衛星携帯電話器
５,モデム１９およびドライバ回路２７Aの電源をオンし
て、計測通信モードに切り換える。

【００２１】また、上記携帯型観測装置は、毎正時から
１０分間、電源制御回路２１により衛星携帯電話器５,
モデム１９およびドライバ回路２７Aの電源をオンし
て、通信モードに切り換え、受信側の集中監視装置から
のコマンドの待ち受け処理を行い、常時コマンド待ちす
るときよりも消費電力を低減する。このとき、集中監視
装置からコマンドを受信すると、そのコマンドに応じた
処理(設定変更やステータス,ログ情報の取得等)を行
う。

【００２２】さらに、上記携帯型観測装置は、バッテリ
ー３の出力電圧,充電電流,消費電流および機内温度に基
づいて、バッテリー３の残容量を把握して、バッテリー
３の残容量に応じて動作を管理する。

【００２３】図３は上記通信制御ユニット１の動作を説
明するメインタスクのゼネラルフローチャートである。
また、図４はデータ送信タスクを示すフローチャート、
図５は待ち受けタスクを示すフローチャート、図６はＧ
ＰＳ受信タスクを示すフローチャート、図７はターミナ
ルタスクを示すフローチャートである。また、図８,図
９はステータスタスクを示すフローチャートである。な
お、図８,図９のステータスタスクを除いて図３〜図７
の各タスクは、イベントの発生した最も優先度の高いタ
スクが実行され、そのタスク処理が終了またはイベント
待ち状態になると、次の優先度の高いタスクが実行され
る(ステータスタスクのみ３０秒毎に実行)。また、上記
タスクの処理方法はこれに限らず、時分割で並行に実行
する処理方法等でもよいのは勿論である。

【００２４】以下、図３〜図９に従って上記通信制御ユ
ニット１の動作を説明する。

【００２５】まず、図３に示すように、メインタスクが
スタートすると、ステップＳ１で送信リトライ(再送信)
時刻か否かを判別して、送信リトライ時刻であると判別
すると、ステップＳ１１に進み、位置データを受信側に
送信する送信タスクにイベントを発行して、ステップＳ
２に進む。一方、ステップＳ１で送信リトライ時刻でな
いと判別すると、ステップＳ２に進む。

【００２６】次に、ステップＳ２でＧＰＳ受信時刻であ
るか否かを判別して、ＧＰＳ受信時刻であると判別する
と、ステップＳ１２に進み、ＧＰＳ受信機４からの位置
データを受信するＧＰＳ受信タスクにイベントを発行し
て、ステップＳ３に進む。一方、ステップＳ２でＧＰＳ
受信時刻でないと判別すると、ステップＳ３に進む。な
お、上記ＧＰＳ受信時刻は、リアルタイムクロック１５
の計時の００秒と３０秒の３０秒間隔である。

【００２７】次に、ステップＳ３で自動送信時刻である
か否かを判別して、自動送信時刻であると判別すると、
ステップＳ１３に進み、送信タスクにイベントを発行し
て、ステップＳ４に進む。一方、ステップＳ３で自動送
信時刻でないと判別すると、ステップＳ４に進む。上記
自動送信時刻は、設定用パソコン３１または集中監視装
置により所定の時刻(１日１回)に設定される。

【００２８】次に、ステップＳ４で待ち受け時刻である
か否かを判別して、待ち受け時刻であると判別すると、
ステップＳ１４に進み、指定時間に受信可能状態にし
て、受信側からの呼び出しに応答する待ち受けタスクに
イベントを発行して、ステップＳ５に進む。一方、ステ
ップＳ４で待ち受け時刻でないと判別すると、ステップ
Ｓ５に進む。上記待ち受け時刻は、設定用パソコン３１
または集中監視装置により例えば毎正時に設定して、そ
の毎正時から１０分間待ち受け状態にする。

【００２９】次に、ステップＳ５でターミナル入力か否
かを判別して、ターミナル入力であると判別すると、ス
テップＳ１５に進み、ターミナルタスクにイベントを発
行して、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ５でタ
ーミナル入力でないと判別すると、ステップＳ１に戻
る。なお、ターミナル入力とは、図２に示す設定用パソ
コン３１からの設定データの入力である。

【００３０】次に、図４に示す送信タスクでは、ステッ
プＳ２１でイベントありか否かを判別して、ステップＳ
２１でイベントありと判別すると、すなわち、図３のス
テップＳ１１,Ｓ１３でイベントが発行されたとき、ス
テップＳ２２に進む。一方、イベントなしと判別する
と、ステップＳ２１を繰り返す。

【００３１】次に、ステップＳ２２で通信回路(モデム
１９とドライバ回路２７A)の電源をオンした後、ステッ
プＳ２３に進み、衛星携帯電話器５の電源をオンする。

【００３２】そして、ステップＳ２４に進み、モデム１
９を初期設定して、ステップＳ２５に進み、回線を接続
する。

【００３３】次に、ステップＳ２６で回線接続がエラー
か否かを判別して、エラーであると判別すると、ステッ
プＳ３３に進み、リトライ(回線再接続)時刻を設定し
て、ステップＳ３０に進む。一方、ステップＳ２６でエ
ラーでないと判別すると、ステップＳ２７に進み、モデ
ム１９,衛星携帯電話器５を介してデータ送信(位置デー
タと管理情報)を行う。そして、ＲＡＭ１３に格納され
た位置データと管理情報の送信が正常に終了すると、Ｒ
ＡＭ１３に格納された位置データと管理情報を消去し
て、新たな位置データの格納領域を確保する。

【００３４】次に、ステップＳ２８でデータ送信がエラ
ーか否かを判別して、エラーであると判別すると、ステ
ップＳ３４に進み、リトライ(データ再送信)時刻を設定
して、ステップＳ３０に進む。一方、ステップＳ２８で
エラーでないと判別すると、ステップＳ２９に進む。

【００３５】そして、ステップＳ２９で受信側からのコ
マンドありか否かを判別して、コマンドありと判別する
と、ステップＳ３５に進み、コマンド処理を行った後、
ステップＳ３０に進む。一方、ステップＳ２９でコマン
ドなしと判別すると、ステップＳ３０に進む。なお、上
記コマンドは、設定変更やステータス,ログ情報の取得
等の指令である。

【００３６】次に、ステップＳ３０で回線を切断した
後、ステップＳ３１に進み、通信回路(モデム１９とド
ライバ回路２７A)の電源をオフにし、ステップＳ３２に
進んで、衛星携帯電話機５の電源をオフにした後、ステ
ップＳ２１に戻り、次の送信タスクに対するイベントが
発行されるのを待つ。

【００３７】次に、図５に示す待ち受けタスクでは、ス
テップＳ４１でイベントありか否かを判別して、イベン
トありと判別すると、すなわち、図３のステップＳ１４
でイベントが発行されたとき、ステップＳ４２に進む。
一方、イベントなしと判別すると、ステップＳ４１を繰
り返す。

【００３８】次に、ステップＳ４２で通信回路(モデム
１９とドライバ回路２７A)の電源をオンにし、ステップ
Ｓ４３に進み、衛星携帯電話器５の電源をオンにした
後、ステップＳ４４に進み、モデム１９の初期設定を行
う。

【００３９】次に、ステップＳ４５に進み、着信要求か
否かを判別して、着信要求と判別すると、ステップＳ５
１に進む一方、着信要求でないと判別すると、ステップ
Ｓ４６に進む。

【００４０】そして、ステップＳ５１で回線を接続し
て、ステップＳ５２に進み、コマンド処理を行った後、
ステップＳ５３に進み、回線を切断して、ステップＳ４
６に進む。なお、上記コマンドは、図４の送信タスクの
ときと同様に、設定変更やステータス,ログ情報の取得
等の指令である。

【００４１】次に、ステップＳ４６で待ち受け時刻終了
か否かを判別して、すなわち待ち受け時刻から一定時間
(１０分間)が経過したか否かを判別する。そして、ステ
ップＳ４６で待ち受け時刻終了と判別すると、ステップ
Ｓ４７に進む一方、待ち受け時刻終了でないと判別する
と、ステップＳ４５に戻る。

【００４２】そして、ステップＳ４７で通信回路(モデ
ム１９とドライバ回路２７A)の電源をオフにし、ステッ
プＳ４８で衛星携帯電話器５の電源をオフにした後、ス
テップＳ４１に戻り、次に待ち受けタスクに対するイベ
ントが発行されるまで待つ。

【００４３】次に、図６に示すＧＰＳ受信タスクでは、
ステップＳ６１でイベントありか否かを判別して、イベ
ントありと判別すると、すなわち、図３のステップＳ１
２でイベントが発行されたとき、ステップＳ６２に進
む。一方、ステップＳ６１でイベントなしと判別する
と、ステップＳ６１を繰り返す。

【００４４】次に、ステップＳ６２で位置データ受信か
否かを判別して、位置データ受信と判別すると、ステッ
プＳ６３に進み、位置データ受信でないと判別すると、
ステップＳ６２を繰り返す。

【００４５】そして、ステップＳ６３で位置データ受信
処理を行う。この受信中、電源制御回路２１によりドラ
イバ回路２７Bの電源をオンする。その後、ステップＳ
６４に進み、位置データを保存して、ステップＳ６１に
戻り、次にＧＰＳ受信タスクのイベントが発行されるま
で待つ。

【００４６】次に、図７に示すターミナルタスクでは、
ステップＳ７１でイベントありか否かを判別して、イベ
ントありと判別すると、すなわち、図３のステップＳ１
５でイベントが発行されたとき、ステップＳ７２に進
む。一方、ステップＳ７１でイベントなしと判別する
と、ステップＳ７１を繰り返す。

【００４７】次に、ステップＳ２でコマンド受信か否か
を判別して、データ受信と判別すると、ステップＳ７３
に進み、コマンド受信でないと判別すると、ステップＳ
７１に戻る。

【００４８】そして、ステップＳ７３でコマンド(パソ
コン３１からの設定指令)解析を行った後、ステップＳ
７４に進み、コマンドを処理して、ステップＳ７１に戻
り、ターミナルタスクに対するイベントが発行されるま
で待つ。

【００４９】次に、図８,９に示すステータスタスクが
３０秒毎にスタートすると、ステップＳ８１で電圧セン
サ２６により電圧(バッテリー３の出力電圧に相当)を取
り込み、ステップＳ８２で電流センサ２５により充電電
流を取り込み、ステップＳ８３で電流センサ２５により
消費電流を取り込む。さらに、ステップＳ８４で温度セ
ンサ２４により機内温度を取り込む。

【００５０】そして、ステップＳ８５に進み、充放電値
を演算する。すなわち、ステップＳ８１〜Ｓ８４で取り
込んだ電圧,充電電流,消費電流および機内温度により充
放電値を演算する。(充電電流−消費電流)＞０の場合は
バッテリー３が充電される一方、(充電電流−消費電流)
＜０の場合はバッテリー３が放電し、この充放電値に基
づいてバッテリー３の容量の増減が分かる。そして、ス
テップＳ８６に進み、充放電積算値に加算する。

【００５１】次に、ステップＳ８７に進み、充放電積算
値,電圧値および電流値を保存する。すなわち、充放電
積算値,電圧値および電流値を管理情報としてＲＡＭ１
３に記憶するのである。

【００５２】次に、ステップＳ８８に進み、機内温度に
よる電圧値補正を行う。これは、バッテリー３の出力電
圧温度特性を考慮して、上記電圧値を負の温度係数によ
り補正している。

【００５３】次に、ステップＳ８９に進み、電圧がＶ1
未満か否かを判別して、電圧がＶ1以上と判別すると、
図９のステップＳ９１に進む。なお、上記Ｖ１は、バッ
テリー３の過放電を防止するため、過放電になる前のバ
ッテリー３の最低電圧に設定する。

【００５４】一方、ステップＳ８９で電圧がＶ1未満で
あると判別すると、ステップＳ１１１に進み、ＧＰＳ受
信機４の電源をオフし、ステップＳ１１２で衛星携帯電
話器５の電源をオフ(ロック)し、ステップＳ１１３で充
電ＳＷをオンにした後、ステップＳ１１４に進み、ＣＰ
Ｕ省電力モードに移行する。すなわち、ＣＰＵ１１のク
ロック周波数を低い周波数に切り替えて、ＣＰＵ１１の
消費電力を低減する。

【００５５】次に、図９のステップＳ９１で電圧がＶ2
(＞Ｖ1)未満であるか否かを判別して、電圧がＶ2以上で
あると判別すると、ステップＳ９２に進む。

【００５６】一方、ステップＳ９１で電圧がＶ2未満で
あると判別すると、ステップＳ１０１に進み、ＧＰＳ受
信機４の電源がオフであるか否かを判別して、ＧＰＳ受
信機４の電源がオフであると判別すると、ステップＳ１
０２に進み、ＧＰＳ受信機４の電源をオンし、ステップ
Ｓ１０３でＧＰＳ受信機４をイニシャライズした後、ス
テップＳ１０４に進む。一方、ステップＳ９１でＧＰＳ
受信機４の電源がオフでないと判別すると、ステップＳ
１０４に進む。

【００５７】そして、ステップＳ１０４で衛星携帯電話
器５の電源のロックを解除する。次に、ステップＳ１０
５に進み、ＣＰＵ通常モードに移行する。すなわち、Ｃ
ＰＵ１１のクロック周波数を通常周波数に切り替えて、
ＣＰＵ１１を省電力モードから通常モード復帰させる。

【００５８】次に、ステップＳ１０６に進み、充電ＳＷ
をオンする。

【００５９】次に、ステップＳ９２で電圧がＶ3(＞Ｖ2)
未満であるか否かを判別して、電圧がＶ3未満であると
判別すると、ステップＳ１０６に進み、充電ＳＷをオン
し、バッテリー３を充電可能な状態(ソーラーパネル２
の発電により充電)として、ステップＳ９６に進む。

【００６０】一方、ステップＳ９２で電圧がＶ3以上で
あると判別すると、ステップＳ９３に進み、電圧がＶ4
(＞Ｖ3)を越えるか否かを判別する。そして、ステップ
Ｓ９３で電圧がＶ4(＞Ｖ3)を越えると判別すると、バッ
テリー３が満充電であるとしてステップＳ９４に進む一
方、電圧がＶ4(＞Ｖ3)以下と判別すると、ステップＳ９
６に進む。このときのＶ4は、バッテリー充電終止電圧
である。

【００６１】次に、ステップＳ９４で充電ＳＷをオフに
して、バッテリー３の過充電を防止する。

【００６２】次に、ステップＳ９５に進み、充放電積算
値をクリア、すなわち、バッテリー３が満充電であると
みなして、充放電積算値をゼロとするのである。その
後、ステップＳ９６に進む。以降、再び上記充放電積算
値に３０秒毎に求められた充放電値を加算する。

【００６３】次に、ステップＳ９６で温度がＴ1を越え
るか否かを判別して、機内温度がＴ1を越えると判別す
ると、ステップＳ１０７に進み、衛星携帯電話器５の電
源をオフして、ステップＳ９７に進む。一方、ステップ
Ｓ９５で機内温度がＴ1以下であると判別すると、ステ
ップＳ９７に進む。

【００６４】そして、ステップＳ９７で機内温度がＴ2
(＜Ｔ1)未満であるか否かを判別して、機内温度がＴ2未
満であると判別すると、ステップＳ１０８に進み、衛星
携帯電話器５の電源をオンにし、図８のステップＳ８１
に戻る。一方、ステップＳ９７で温度がＴ2以上である
と判別すると、図８のステップＳ８１に戻る。なお、上
記Ｔ2は、この通信制御装置１の動作保証温度範囲の最
低温度かまたはその最低温度よりも数度高い温度に設定
する。また、上記ステップＳ１０８で衛星携帯電話器５
の電源をオンするのは、バッテリー３の容量に余裕があ
る場合のみ行う。また、このステータスタスクを行わな
い場合は、温度センサ２４,電流センサ２５,電圧センサ
２６および電圧変換回路２８A,２８B,２８Cの電源をオ
フする。また、上記Ａ／Ｄコンバータ１８は、Ａ／Ｄ変
換を行わないときは低消費電力モードとなっている。

【００６５】このように、必要に応じてＧＰＳ受信機
４,衛星携帯電話器５,ドライバ回路２７B,モデム１９お
よびドライバ回路２７Aの電源をオンオフすると共に、
この通信制御ユニット自体を低消費電力化にすることに
よって、待機時に必要最小限の消費電力で動作させて、
バッテリー３に蓄えられている電力を節約することが可
能となる。したがって、ＧＰＳ受信機４と衛星携帯電話
器５バッテリー３とを有する携帯型観測装置において、
効率的な電源制御と通信制御とができる通信制御ユニッ
トを提供することができる。

【００６６】また、上記温度センサ２４,電流センサ２
５および電圧センサ２６の検出結果に基づいて、バッテ
リー３の使用電気量を算出することによって、バッテリ
ー３の残容量を確実に把握でき、バッテリー３の残容量
に応じて動作を管理できる。例えば、バッテリー３の残
容量が残り少なくなった場合、制御可能なすべての電源
をオフにすることによって、特にバッテリー３に鉛蓄電
池を用いたときに過放電により寿命が劣化しないように
保護することができる。

【００６７】また、上記ドライバ回路２７B,衛星携帯電
話器５,モデム１９およびドライバ回路２７Aの電源をオ
フする待機モードと、上記ドライバ回路２７Bの電源を
オンし、上記衛星携帯電話器５,モデム１９およびドラ
イバ回路２７Aの電源をオフする計測モードと、上記ド
ライバ回路２７Bの電源をオフし、衛星携帯電話器５,モ
デム１９およびドライバ回路２７Aの電源をオンする通
信モードと、上記ドライバ回路２７B,衛星携帯電話器
５,モデム１９およびドライバ回路２７Aの電源をオンす
る計測通信モードとを動作内容に応じて切り換えること
によって、必要な部分の電源のみをオンにするので、よ
り効率的な電源制御を行うことができる。

【００６８】また、上記衛星携帯電話器５と通信制御ユ
ニット１とを接するように配置することによって、機内
温度が所定温度Ｔ2以下になると、衛星携帯電話器５の
電源をオンして、衛星携帯電話器５の発熱により通信制
御ユニット１を暖めて、通信制御ユニット１の機内温度
を動作保証温度範囲の最低温度以下にならないようにし
て、ヒーター等なしに低温環境から機器を保護し、動作
を保証することができる。また、上記衛星携帯電話器５
に電力供給することによって、自己発熱によりバッテリ
ー３自体の温度も上昇し、バッテリー３から取り出し得
る電気量を増大することができる。

【００６９】また、図４に示す送信タスクのステップＳ
３５および図５に示す待ち受けタスクのステップＳ５２
において、受信側の集中監視装置から動作変更指令とし
ての送信指令を受信すると、ＣＰＵ１１の動作変更部に
より動作を変更して、受信側の集中監視装置から送信停
止指令を受信するまでＲＡＭ１３に記憶された計測デー
タとＧＰＳ受信機４から入力される位置データを受信側
に送信する。そうすることによって、緊急時の重要なデ
ータがすぐに得られると共に、リアルタイムで計測され
た位置データをモニターして監視することが可能とな
る。このように、受信側からの動作変更指令に基づい
て、ＣＰＵ１１の動作変更部により通信制御ユニット１
の動作を変更するので、状況に応じた運用ができる。

【００７０】また、ＧＰＳ受信機４と衛星携帯電話器５
とバッテリー３とを有する携帯型観測装置に上記通信制
御ユニット１を用いることによって、商用電源や電話回
線のない場所に設置して観測ができ、軽量で容易に運搬
ができる携帯型観測装置を実現することができる。

【００７１】なお、上記携帯型観測装置において、ソー
ラーパネル２の代わりに例えば風力発電装置を用いた場
合、強風により充電電流が過大となったときは、充電Ｓ
Ｗをオフにする。また、上記リアルタイムクロック１５
は、ＧＰＳ受信機４からの位置データと共に入力される
時刻データに基づいて随時時刻が修正される。

【００７２】上記実施の形態では、計測機器としてのＧ
ＰＳ受信機４の電源をＣＰＵ省電力モード時以外は常に
オンしたが、これはＧＰＳ受信機が電源投入から衛星を
補足するまでに時間がかかり、３０秒毎に位置データを
受信するには、電源をオンオフすることが無理なためで
ある。したがって、位置データの受信間隔を十分に長く
した場合は、位置データの受信時以外はＧＰＳ受信機の
電源をオフにしてもよい。また、電源投入から計測デー
タが受信可能となるまでに時間を要しない他の計測機器
の場合も、計測データの受信時以外は計測機器の電源を
オフにしてもよい。

【００７３】また、上記実施の形態では、計測機器とし
てＧＰＳ受信機４を用いたが、ＧＰＳ受信機以外のデジ
タル入力センサやアナログ入力センサであってもよく、
したがって、計測データは位置データ以外のものでもよ
い。例えば、ＧＰＳ受信機の代わりに、海洋上の気象観
測ブイや無人島に設置された様々な計測機器であっても
よい。

【００７４】また、上記実施の形態では、通信機器とし
て衛星携帯電話器を用いたが、一般電話回線を用いた電
話機、地上波を用いた携帯電話器,ＰＨＳ(Personal Han
diphone System:パーソナル・ハンディホン・システ
ム)、特定小電力無線機またはスペクトル拡散通信機等
を用いてもよいのは勿論である。

【００７５】また、上記実施の形態では、外部電源とし
て太陽光を発電に利用したソーラーパネル２を用いた
が、外部電源はこれに限らず、太陽熱,地熱,風力,波力,
潮力等の自然エネルギーを発電に利用した様々な電源を
用いてもよい。また、この通信制御ユニットは、外部電
源に商用電源を接続することも可能である。

【００７６】また、上記実施の形態では、１日１回所定
の時刻に受信側の集中監視装置に対してデータの送信を
行ったが、１日１回に限らず、計測データの量やメモリ
容量等に応じて適宜設定されたスケジュールにしたがっ
てデータ送信を行えばよい。

【００７７】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の通信制御ユニットは、計測機器と通信機器とバッテ
リーとを有する携帯型観測装置に用いられる通信制御ユ
ニットであって、上記計測機器に接続された計測データ
入力部により計測機器からの計測データを入力し、上記
計測データ入力部に入力された計測データを記憶部に記
憶し、上記通信機器に接続された送信部により記憶部に
記憶された計測データを受信側に通信機器を介して送信
し、このとき動作状況に応じて電源制御部により上記バ
ッテリーから計測機器,通信機器,計測データ入力部およ
び送信部への電力供給を制御するものであり、本体内の
温度を検出する温度検出部とバッテリーの充放電電流を
検出する電流検出部とバッテリーの出力電圧を検出する
電圧検出部との検出結果に基づいて、使用電気量算出部
によりバッテリーの使用電気量を算出し、上記電源制御
部は、その算出されたバッテリーの使用電気量に基づい
て電力供給を制御し、温度検出部により検出された本体
内の温度が所定温度以下になると、通信機器の電源をオ
ンするものである。

【００７８】したがって、請求項１の発明の通信制御ユ
ニットによれば、必要に応じて計測機器,通信機器,計測
データ入力部および送信部の電源をオンオフすると共
に、この通信制御ユニット自体を低消費電力化にするこ
とによって、待機時に必要最小限の消費電力で動作させ
て、バッテリーに蓄えられている電力を節約することが
可能となる。したがって、計測機器と通信機器とバッテ
リーとを有する携帯型観測装置において、効率的な電源
制御と通信制御とができる通信制御ユニットを提供する
ことができる。

【００７９】また、本体内の温度を検出する温度検出部
と上記バッテリーの充放電電流を検出する電流検出部と
上記バッテリーの出力電圧を検出する電圧検出部との検
出結果に基づいて、使用電気量算出部によりバッテリー
の使用電気量を算出して、その算出されたバッテリーの
使用電気量に基づいて上記電源制御部により電力供給を
制御するので、バッテリーの残容量を確実に把握でき、
バッテリーの残容量に応じて動作を管理できる。特に、
バッテリーに鉛蓄電池を用いた場合、バッテリーの残容
量が残り少なくなったときに、制御可能なすべての電源
をオフして、過放電によるバッテリーの寿命劣化防止す
ることができる。

【００８０】また、上記電源制御部は、上記温度検出部
により検出された本体内の温度が所定温度以下になる
と、上記通信機器の電源をオンするので、上記通信機器
が発熱し、その通信機器と通信制御ユニット本体とを接
するように配置することによって、通信制御ユニットを
暖めて、本体内の温度が低下しないようにして、低温環
境から機器を保護し、動作を保証することができる。ま
た、上記通信機器に電力供給することによって、自己発
熱によりバッテリー自体の温度も上昇し、バッテリーか
ら取り出し得る電気量を増大することができる。

【００８１】また、請求項２の発明の通信制御ユニット
は、請求項１の通信制御ユニットにおいて、上記電源制
御部は、上記計測機器,計測データ入力部,通信機器およ
び送信部の電源をオフする待機モードと、上記計測機
器,計測データ入力部の電源をオンし、上記通信機器,送
信部の電源をオフする計測モードと、上記計測機器,計
測データ入力部の電源をオフし、上記通信機器,送信部
の電源をオンする通信モードと、上記計測機器,計測デ
ータ入力部,通信機器および送信部の電源をオンする計
測通信モードとを切り換えるので、動作内容に応じて必
要な部分の電源のみをオンにするので、より効率的な電
源制御ができる。

【００８２】また、請求項３の発明の通信制御ユニット
は、請求項１または２の通信制御ユニットにおいて、上
記通信機器に接続された受信部が上記受信側からの動作
変更指令を上記通信機器を介して受信すると、その動作
変更指令に基づいて上記動作変更部により動作を変更す
るので、状況に応じた運用ができる。

【００８３】また、請求項４の発明の携帯型観測装置
は、請求項１乃至３のいずれか１つの通信制御ユニット
と、計測機器と、通信機器と、バッテリーとを備えるこ
とによって、商用電源や電話回線のない場所に設置して
観測ができ、軽量で容易に運搬ができる携帯型観測装置
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の実施の一形態の通信制御ユ
ニットを用いた携帯型観測装置と集中監視装置の概略図
である。

【図２】 図２は上記通信制御ユニットの概略ブロック
図である。

【図３】 図３は上記通信制御ユニットの動作を説明す
るメインタスクのゼネラルフローチャートである。

【図４】 図４はデータ送信タスクを示すフローチャー
トである。

【図５】 図５は待ち受けタスクを示すフローチャート
である。

【図６】 図６はＧＰＳ受信タスクを示すフローチャー
トである。

【図７】 図７はターミナルタスクを示すフローチャー
トである。

【図８】 図８はステータスタスクを示すフローチャー
トである。

【図９】 図９は図８に続くステータスタスクを示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…通信制御ユニット、２…ソーラーパネル、３…バッ
テリー、４…ＧＰＳ受信機、５…衛星携帯電話器、６…
モデム、７…パソコン、１１…ＣＰＵ、１２…フラッシ
ュメモリ、１３…ＲＡＭ、１４…ＲＯＭ、１５…リアル
タイムクロック、１６…シリアルＩ／Ｆ、１７…パラレ
ルＩ／Ｆ、１８…Ａ／Ｄコンバータ、１９…モデム、２
０…ＬＥＤ表示器、２１…電源制御回路、２２…スイッ
チ、２３…ＥＥＰＲＯＭ、２４…温度センサ、２５…電
流センサ、２６…電圧センサ、２７A,２７B,２７C…ド
ライバ回路、２８A,２８B,２８C…電圧変換回路、３０
…バックアップ電池、３１…設定用パソコン、３２…デ
ジタル入力センサ、３３…アナログ入力センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 淳 大阪府大阪市平野区加美北１丁目22番17 号 株式会社近計システム内 (56)参考文献 特開 平７−177249（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−164764（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−304751（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−84391（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−52620（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−511667（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08C 17/00 G01R 31/36 G08C 19/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測機器と通信機器とバッテリーとを有
   する携帯型観測装置に用いられる通信制御ユニットであ
   って、 上記計測機器に接続され、上記計測機器からの計測デー
   タが入力される計測データ入力部と、 上記計測データ入力部に入力された上記計測データを記
   憶する記憶部と、 上記通信機器に接続され、上記記憶部に記憶された上記
   計測データを受信側に上記通信機器を介して送信する送
   信部と、 上記バッテリーから上記計測機器,通信機器,計測データ
   入力部および送信部への電力供給を動作状況に応じて制
   御する電源制御部と、 本体内の温度を検出する温度検出部と、 上記バッテリーの充放電電流を検出する電流検出部と、 上記バッテリーの出力電圧を検出する電圧検出部と、 上記温度検出部,電流検出部および電圧検出部の検出結
   果に基づいて、上記バッテリーの使用電気量を算出する
   使用電気量算出部とを備え、 上記電源制御部は、上記使用電気量算出部により算出さ
   れた上記バッテリーの使用電気量に基づいて電力供給を
   制御し、上記温度検出部により検出された本体内の温度
   が所定温度以下になると、上記通信機器の電源をオンす
   る ことを特徴とする通信制御ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の通信制御ユニットにお
   いて、 上記電源制御部は、 上記計測機器,計測データ入力部,通信機器および送信部
   の電源をオフする待機モードと、 上記計測機器,計測データ入力部の電源をオンし、上記
   通信機器,送信部の電源をオフする計測モードと、 上記計測機器,計測データ入力部の電源をオフし、上記
   通信機器,送信部の電源をオンする通信モードと、 上記計測機器,計測データ入力部,通信機器および送信部
   の電源をオンする計測通信モードとを切り換えることを
   特徴とする通信制御ユニット。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の通信制御ユニ
   ットにおいて、 上記通信機器に接続され、上記受信側からの動作変更指
   令を上記通信機器を介して受信する受信部と、 上記受信部が上記受信側からの動作変更指令を受ける
   と、その動作変更指令に基づいて動作を変更する動作変
   更部とを備えたことを特徴とする通信制御ユニット。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
   通信制御ユニットと、計測機器と、通信機器と、バッテ
   リーとを備えたことを特徴とする携帯型観測装置。