JP4372800B2 - 電池切れ検出システム - Google Patents

Description

本発明は、電池等から電力供給を受ける無線通信装置の電池切れ検出を行うシステム等に関するものである。

例えば、無線によって信号送信を行う従来のリモコン送信機では、該リモコン送信機の電池等により電源電圧が印加される、発光素子とスイッチング素子と抵抗とを直列接続した直列回路に、電圧制限素子を設けた電源電圧検出回路を備えている。そして、電圧制限素子によって定まる値をしきい値として、例えば所定の操作を行ったときに、しきい値以上の電源電圧が印加された場合には発光素子が発光する。逆にしきい値より小さな電源電圧しか印加されなかった場合には発光素子が発光しない。これにより、いわゆる電池切れの状態であるかどうかの確認を行うことができる。

このとき、通常のキー操作では通常のリモコン動作を行い、特定のキーを人間が操作した場合にのみ電池切れ確認ができるので、必要なときのみ特定のキーを操作すれば、電池切れ確認することができ、消費電力を抑えることができる（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−１３６８７４号公報（図１）

以上のような従来のリモコン送信機では、リモコン送信機が有するキーに入力を行う等、人間がなんらかの操作を行わないと電池切れ確認を行うことができない。ここで、例えば、温度が変化したときに、その温度の値に基づく信号を無線で送信するような無線通信装置を、ビル設備又は住宅設備として据え付けた場合について考える。設置場所、設置数等を考えると、各無線通信装置に対して、人間が操作して電池切れ確認するのは困難である。しかし、無線通信装置では、例えば通信以外の動作での電力消費、電池の自己放電等によって、電池が消耗してしまっていることもある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、人間が手動で操作しなくても、電池駆動の無線通信装置における電池切れを有効に推定検出できる電池切れ検出システム等を得ることを目的とする。

本発明に係る電池切れ検出システムは、電池を駆動電源とする１又は複数の無線通信装置の電池切れを集中コントローラにおいて検出する電池切れ検出システムにおいて、無線通信装置は、無線信号を送信する無線通信部、検知手段からの信号が入力される入力装置、電池の電圧値を検出する処理を行う処理装置、及び、低消費電力により装置を動作させる低消費電力モードと通常動作をさせる通常モードとを選択し、電池からの電力供給を制御する電源装置を有し、電源装置は検知手段からの信号が入力されると通常モードで電力供給の制御を行い、処理装置は、通常モードにおいて無線通信部が検知手段からの信号に基づくデータを含む無線信号を送信している間の電池の電圧値を検出し、無線通信装置を識別するためのＩＤデータと電圧値のデータとを含む信号を無線通信部に送信させ、さらに、電池が交換されたと判断した場合にも、電源装置に通常モードによる制御を行わせて、電池の電圧値を検出して、ＩＤデータと電圧値のデータとを含む信号を無線通信部に送信させ、集中コントローラは、無線通信装置から検知手段の検知に基づくデータと共に送信される電池の電圧値のデータを含む信号を受信する無線通信手段、電池電圧と電池容量との関係を表したデータを記憶する記憶手段、及び、無線通信装置の電池の電圧値のデータと記憶手段に記憶されたデータに基づいて、電池残量を推定する処理手段を有する。

本発明によれば、検知手段の検知に基づくデータと共に無線通信装置からの無線信号に含まれる電池の電圧値のデータと記憶手段に記憶されたデータに基づいて、電池残量を推定するようにしたので、集中処理装置において、電池残量を推定することができる。そのため、電池切れ、電池切れとなる時間等を自動的に推定することができる。このとき、無線通信装置において、電池が交換されたと判断した場合に電池の電圧値を検出して、ＩＤデータと電圧値のデータとを含む信号を無線通信部に送信させるようにしたので、電池交換後に検知手段からの信号が入力されないことで、無線通信装置において、電圧値の検出、送信を一度も行わずに、集中コントローラが電池切れに係る処理を行えないことを防ぐことができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る無線通信装置１の電池切れを検出するためのシステム構成を示す図である。本実施の形態のシステムは、１又は複数の無線通信装置１（図１では１つの無線通信装置１を表している）を有している。また、各無線通信装置１からの無線信号を受信して、その無線信号に含まれるデータを処理し、例えば管理センタに設けられた制御処理装置２０に外部ネットワーク１００を介してデータを含む信号を送信する集中コントローラ１１を有している。

まず、無線通信装置１について説明する。本実施の形態の無線通信装置１は、電源部２、無線通信部３、装置制御部４、入力装置５及び無線通信部３に接続されたアンテナ７を備えている。入力装置５には、例えば、温度センサ、湿度センサ、人感センサ等のセンサ（検知手段）類から送信される入力信号が入力される。ただし、入力装置５に接続され、入力信号を送信する手段、入力信号に含まれるデータ等の内容については限定するものではない。入力装置５は、例えば入力信号をデジタル信号に変換して出力する。ここで、入力装置５には例えば温度センサが接続されているものとし、温度に関する入力信号が入力されるものとする。

図２は無線通信装置１の詳細な構成を示したブロック図である。装置制御部４は、図２に示すように処理装置４Ａを中心として、遅延回路４Ｂ及び４Ｃ並びにラッチ回路４Ｄで構成される。例えばマイクロコンピュータ（マイコン）からなる処理装置４Ａは、入力される信号に基づいて処理を行う。また、無線通信装置１の各装置（手段）を制御する。ここで、処理装置４Ａは、電池２Ａの電圧値を検出するために電池電圧監視信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（図示せず）を備えているものとする。本実施の形態の処理装置４Ａは、主として、入力される各種信号に含まれるデータに基づいて温度値等の検出、判断を行う。また、温度値のデータ、電池２Ａの電圧値のデータ及び各無線通信装置１を識別のためのＩＤのデータを少なくとも含む無線信号を無線通信部３に送信させる処理を行う。

遅延回路４Ｂ及び４Ｃは信号を遅延させて出力するための回路である。遅延回路４Ｂは入力装置５からの信号が処理装置４Ａに入力するのを遅延させるために設けている。また、遅延回路４Ｃは処理装置４Ａからの信号がラッチ回路４Ｄに入力するのを遅延させるために設けている。ラッチ回路４Ｄは、ここではスイッチとしての役割を果たし、入力装置５からの信号が送信されると、例えば保持したデータ内容をクリアする。これが電源装置２Ｂに対する信号となり、電源装置２Ｂに後述する「通常動作モード」に対応した動作をさせるようにし、遅延回路４Ｂを介して処理装置４Ａからの指示信号に基づいて、電源装置２Ｂに後述する「低消費電力モード」に対応した動作をさせるようにする。

電源部２は、電源となり電力を供給する電池２Ａ及び電源装置２Ｂで構成されている。電池２Ａについては、目的を達成できる範囲において、乾電池、充電池等、電池容量等を特に限定しない。電源装置２Ｂは、ラッチ回路４Ｄからの信号に基づいて「低消費電力モード」による動作を行うか又は「通常動作モード」による動作を行うかを判断し、判断に基づいて電池２Ａが供給する電力の制御を行う。また、無線通信部３は、処理装置４Ａが生成したデータを処理し、そのデータを含む無線信号をアンテナ７を介して集中コントローラ１１に送信するための処理を行う。本実施の形態の無線通信部３では特に無線信号を受信する必要はないが、無線信号を受信する無線通信部であってもよい。

次に本実施の形態における無線通信装置１の動作について説明する。無線通信装置１では、温度センサからの入力信号がなければ、無線通信装置１全体の消費電力を抑え、電池２Ａの消耗を抑えるために「低消費電力モード」の状態で動作する。「低消費電力モード」では、電源装置２Ｂは、例えば入力装置５については入力信号に基づく処理を行えるような電力を供給した上で、それ以外の装置は電力供給停止又は最低限の動作を行うだけの電力供給を行うように制御する。

温度センサから入力信号が入力されると、入力装置５は、例えば入力信号をデジタル信号に変換して出力する。この信号がラッチ回路４Ｄに入力されてデータ内容がクリアされると、これが信号となり、電源装置２Ｂは「通常動作モード」に対応して電池２Ａによる電圧を一定の電源電圧に昇圧させる。これにより、無線通信装置１は起動（ウェイクアップ）し、本来の機能動作を行うことができるようになる。

また、入力装置５が出力した信号は、遅延回路４Ｂにも入力される。遅延回路４Ｂでは、その信号を遅延させ、処理装置４Ａが「通常動作モード」での信号の処理ができる状態になってから割り込み信号として出力する。

処理装置４Ａは、遅延回路４Ｂ（入力装置５）からの割り込み信号に基づいて、温度センサが検知した温度を判断する。さらに、無線通信部３にアンテナ７を介して、判断した温度のデータを含む無線信号を送信させる。

ここで、「通常動作モード」において無線通信部３による無線信号送信が行われているときは、無線通信装置１の消費電力が高い状態（無線通信部３の負荷電流が発生している状態）にあり、電池２Ａから電源装置２Ｂに供給される入力電流も大きくなっている。このとき、電池２Ａの電池残量は電池２Ａの電圧に表れる（一般的に負荷の小さいときには、電池残量が少なくなってもほとんど電圧は変化しない）。

そこで、無線通信部３による無線信号の送信が行われているときに、処理装置４Ａは、電池電圧監視信号に基づいて、内蔵するＡ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換して電池２Ａの電圧値を検出する。そして、温度のデータを含む無線信号送信に続き、電池２Ａの電圧値のデータと無線通信装置１のＩＤのデータとを含む無線信号を、アンテナ７を介して無線通信部３に送信させる。無線信号は集中コントローラ１１が受信する。そして、無線信号送信が終了し、「通常動作モード」での動作を行わなくてもよいと判断すると、処理装置４Ａは、遅延回路４Ｃ及びラッチ回路４Ｄを介して電源装置２Ｂに信号を送信し、「低消費電力モード」による動作に移行させる。

一方、集中コントローラ１１は、集中処理装置１４、無線通信部１３、記憶装置１５、計時装置１８、アンテナ１７及び外部通信手段１６で構成される。集中コントローラ１１については、電池で電力供給を行っておらず、無線通信装置１からの無線信号を常時受信し、処理することができる。無線通信部１３は、各無線通信装置１から送信された無線信号をアンテナ１７を介して受信し、例えば集中処理装置１４が処理できるような形式の信号に変換処理し、集中処理装置１４に送信する。

集中処理装置１４は、無線通信部１３から送信される信号に含まれるデータを処理する。特に本実施の形態では、無線通信装置１による電圧値のデータから、その無線通信装置１の電池２Ａの電池切れまでの残り時間（以下、この時間を電池切れ推定時間という）を予測推定する処理を行う。また、処理したデータを記憶装置１５に記憶させる。本実施の形態においては、無線通信装置１のＩＤのデータと電池切れ推定時間のデータとを関連づけて記憶させる。さらに電池切れ推定時間になったものと判断すると、無線通信装置１のＩＤのデータを含んだ電池切れを通知する旨の信号を外部通信手段１６に送信させる。この信号は、例えば電気通信回線である外部ネットワーク１００を介して管理センタに設けられた制御処理装置２０に送信される。

記憶装置１５は集中処理装置１４が処理を行うために必要なデータ、集中処理装置１４が処理したデータを一時的又は長期的に記憶する装置である。特に本実施の形態では、後述する電池の放電特性に関するデータを記憶している。また、上述したように、無線通信装置１のＩＤのデータと電池切れ推定時間のデータとを関連づけて記憶する。外部通信手段１６は、外部ネットワーク１００と接続されており、無線通信装置１のＩＤのデータを含む電池切れを通知する旨の信号を制御処理装置２０に送信するための処理を行う。そして、例えばタイマ等からなり、計時を行う計時装置１８は、無線通信装置１が電池切れ推定時間に達したかどうかを集中処理装置１４が判断するために設けられている。

図３は電池２Ａの放電特性の一例を表す図である。図３では低消費電力モード時の放電電流（約６μアンペア）における電池２Ａの放電特性を表している。電池２Ａの電圧は、電池残容量が多い初期の段階が最も高い。動作による電力消費によって電池残量が少なくなると電圧は下がるが、それだけでなく無線通信装置１を動作させなかったとしても、自己放電等により電池残量も減り、時間が経過すると共に電圧も徐々に下がる。終止電圧（放電終止電圧）は、無線通信装置１の動作を継続させることができない電圧（例えば約０．９Ｖ）であり、これにより、終止電圧以下になった場合には電池切れの状態となる。記憶装置１５は、この放電特性について、例えば電池の電圧値と時間との関係を例えばテーブル形式のデータとして記憶している。ここで電圧値と時間との関係は１対１の関係にある。

集中処理装置１４は、無線通信装置１からの電圧値のデータに基づいて、記憶装置１５に記憶された放電特性に係るデータから、その電圧値に合った時間を検索する。一方、終止電圧になる時間は放電特性から定まっている。終止電圧になる時間と電圧値のデータに基づいて定まった時間との差を演算する。演算によって得られた時間が電池切れ推定時間となる。集中処理装置１４は、各無線通信装置１から無線信号が送信されると、その信号に含まれる電圧値のデータに基づいて、以上のような処理を行い、ＩＤのデータと電池切れ推定時間のデータとを関連づけて記憶装置１５に記憶させる。ここで、上述したように、無線通信装置１は、無線信号に温度値のデータと共に電池の電圧値のデータを含めて毎回送信する。そこで、無線信号が送信される度に、集中処理装置１４は、その信号に含まれる最新の電圧値のデータに基づいて電池切れ推定時間を演算処理し、最新の電池切れ推定時間のデータを記憶装置１５に記憶させるようにする。

集中処理装置１４は、記憶装置１５に記憶させた電池切れ推定時間のデータ及び計時装置１８の計時に基づいて、無線通信装置１が電池切れ推定時間に達したかどうかを判断する。ある無線通信装置１が電池切れ推定時間に達したものと判断すると、その無線通信装置１のＩＤのデータを含む、電池切れの旨を通知する信号を外部通信手段１６を介して送信する。その信号を受信した管理センタの制御処理装置２０は例えば表示手段（図示せず）等に電池切れの旨とその無線通信装置１を特定できるＩＤ番号等を表示させる処理を行う。そして、管理センタの管理人がその表示に基づいて電池交換等の対応を行う。ここで、集中コントローラ１１は電池切れ推定時間に達すると信号を送信するようにしているが、管理センタ側において、電池消耗に対して電池交換等の早期対応を図るため、例えば電池切れ推定時間の一定時間前に信号を送信するようにしてもよい。

以上のように実施の形態１では、無線通信装置１において、入力装置５にセンサ等から入力信号が入力されると、「低消費電力モード」から「通常動作モード」に移行し、処理装置４Ａは無線通信部３による無線信号送信が行われているときの電池２Ａの電圧値を検出し、電圧値のデータを含む無線信号を無線通信部３から送信するようにしたので、集中コントローラ１１が電池切れ推定時間を判断するために必要な電圧値のデータを含む信号を送信することができる。

そして、集中コントローラ１１では、集中処理装置１４が、記憶装置１５に記憶しているデータに基づいて、各無線通信装置１の電圧値のデータにより電池残量又は電池切れ推定時間を判断して記憶手段にデータを記憶する。そして、電池切れ推定時間になったと判断すると、無線通信装置１のＩＤのデータを含む電池切れを通知する旨の信号を、外部通信手段１６に送信させ、管理センタの制御処理装置２０で受信するようにしたので、手動で電池消耗の点検等を行わなくてもよく、管理センター側では、受信した信号に基づいて電池交換等の対応をすることができる。

なお、上述した集中コントローラ１１においては、電池切れ推定時間に達したものと判断すると、外部通信手段１６により管理センターの制御処理装置２０に電池切れを通知する旨の信号を送信するようにしているが、電池切れ推定時間を演算する度に、電池切れ推定時間のデータを記憶装置１５に記憶すると共に、無線通信装置１のＩＤのデータと電池切れ推定時間のデータとを含む信号を送信するようにしてもよい。また、記憶装置１５には、電池の電圧値と時間との関係のデータを記憶しているが、電池の電圧値と電池残量との関係のデータを記憶するようにして、集中処理装置１４が、電圧値に基づいて電池残量を判断することもできる。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係る集中コントローラ１１Ａの構成を表すブロック図である。図４において図１及び図３と同じ符号を付しているものは、同様の動作を行うので説明を省略する。図５の表示装置１９は、集中処理装置１４からの表示信号に基づいて、「電池切れ」に係る無線通信装置１について、そのＩＤと「電池切れ」の旨の表示を行うための装置である。

上述の実施の形態１の集中コントローラ１１では、計時装置１８により、電池切れ推定時間に達したものと判断すると、管理センタの制御処理装置２０に電池切れを通知する旨の信号を送信するようにした。本実施の形態の集中コントローラ１１Ａは、管理センタの制御処理装置２０に電池切れを通知する旨の信号を送信する外部通信手段１６の代わりに表示装置１９を備えている。

そして、集中処理装置１４は、実施の形態１と同様に、記憶装置１５に記憶している放電特性のデータに基づいて、各無線通信装置１の電圧値のデータにより電池切れ推定時間を判断して記憶手段にデータを記憶する。そして、計時装置１８の計時に基づいて、無線通信装置１が電池切れ推定時間に達したものと判断すると、表示信号を送信し、表示装置１９に、「電池切れ」に係る無線通信装置１のＩＤと「電池切れ」の旨を表示させる。

以上のように、実施の形態２によれば、集中コントローラ１１Ａにおいて、無線通信装置１の「電池切れ」の旨を表示することができ、例えば、管理人が集中コントローラ１１の表示装置１９の表示を確認することで電池交換等の対応を行うことができる。もちろん、集中コントローラ１１Ａは、上述した実施の形態１の外部通信手段１６と表示装置１９とを両方備えるようにしてもよい。

ここで、上述の実施の形態でも説明したように、無線信号が送信される度に、集中処理装置１４は、その信号に含まれる最新の電圧値のデータに基づいて電池切れ推定時間を演算処理するが、その都度、表示信号を送信し、最新の電池切れ推定時間を表示装置１９に表示させるようにしてもよい。

実施の形態３．
上述した実施の形態２の集中コントローラ１１Ａは表示装置１９を備え、「電池切れ」に係る無線通信装置１のＩＤと「電池切れ」の旨を表示させるようにした。例えば、表示装置１９の代わりに発音装置等を設け、音声を発音することで、無線通信装置１のＩＤと「電池切れ」の旨を通知するようにしてもよい。例えば、音声による通知では「ＩＤ１が電池切れです。」等の音声を出力させるようにして、電池切れを通知するという目的を達成することができる。

実施の形態４．
上述した実施の形態１の集中コントローラ１１では、電池切れ推定時間になったと判断すると、外部通信手段１６により、無線通信装置１のＩＤのデータを含む電池切れを通知する旨の信号を、外部ネットワーク１００を介して、管理センタの制御処理装置２０に送信するようにしたが、これに限定するものではない。例えば、管理センタの制御処理装置２０側から、定期的又は管理センタの管理人の指示に基づいて、問い合わせの要求信号を送信するようにしてもよい。これにより、管理センタ側から能動的に電池交換等に対する対応を行うことができる。外部ネットワーク１００を介して、要求信号を受信した集中コントローラ１１側では、電池切れの無線通信装置１の有無、各無線通信装置１の電池状態のデータを含む信号等を制御処理装置２０に送信する。

実施の形態５．
図５は本発明の実施の形態５に係る電池２Ａの放電特性の一例を表す図である。無線通信装置１に搭載される電池２Ａの種類、使用環境（温度等）等によっては、電池２Ａの放電特性が異なる可能性がある。

そこで、本実施の形態の集中コントローラ１１では、無線通信装置１からの無線信号が送信されると、集中処理装置１４は、計時装置１８の計時に基づいて、その信号に含まれる電池２Ａの電圧値のデータと過去の電池２Ａの電圧値のデータとから電圧値における時間差を算出する。例えば、放電特性の形状が決まっているため、その時間差に基づく電圧値の変化率等から放電特性のグラフを推定しデータを生成する。このグラフのデータに基づいて無線通信装置１の電池切れを予測することができる。

実施の形態６．
上述した実施の形態１では、集中コントローラ１１の集中処理装置１４は、各無線通信装置１からの電池２Ａの電圧値データに基づいて、電池切れ推定時間を判断した。本実施の形態では、集中処理装置１４は、各無線通信装置１からの無線信号の受信回数（各無線通信装置１の無線信号送信回数）から各無線通信装置１の電池切れ推定時間を判断するものである。

例えば、無線通信装置１の低消費電力モード時の消費電流をＡ（例えば約５μＡ程度）とする。また、無線通信装置１の送信時の電流をＢ（例えば約２００００μＡ程度）とする。そして、電池２Ａの自己放電電流をＣ（例えば約１μＡ程度）とし、電池２Ａの電池容量（＝時間０における電池２Ａの電池残量）をＤ（μＡｈ）とする。無線通信装置１からの無線信号の受信回数をｎとすれば、電池切れ推定時間Ｅ（ｈ）は、次式（１）で求められる。
Ｅ＝Ｄ／（Ａ＋（Ｂ×ｎ）＋Ｃ） …（１）

以上のように、実施の形態６によれば、集中コントローラ１１の集中処理装置１４において、各無線通信装置１からの無線信号の受信回数から（１）式に基づいて各無線通信装置１の電池切れ推定時間を判断するようにしたので、無線通信装置１においては電圧値を検出する必要がない。

実施の形態７．
図６は無線通信装置１Ａの構成を示したブロック図である。図６において図１及び図２と同じ番号を付しているものは、上述した実施の形態において説明したことと同様の動作を行うため説明を省略する。計時装置６は、実施の形態１等において、集中コントローラ１１が有する計時装置１８と同様の役割を果たす装置である。また、記憶手段９も記憶手段１５と同様の役割を果たし、特に電池の放電特性に関するデータを記憶している。

上述の実施の形態では、無線通信装置１からの電圧値のデータに基づいて、集中コントローラ１１が電池切れ推定時間を予測推定していた。本実施の形態では、無線通信装置１Ａが計時装置６及び記憶手段９を備えることにより、無線通信装置１Ａ自体が電池切れ推定時間を予測推定し、電池切れ推定時間に達したものと判断すると、集中コントローラ１１に電池切れの旨を通知する無線信号を送信する。ここで、上述の実施の形態においては、「通常動作モード」の動作への移行は、入力信号がトリガとなって電源装置２Ｂに「通常動作モード」に対応した動作をさせるようにしていた。本実施の形態では電池切れ推定時間に達したと判断したときに無線信号を送信するため、処理装置４Ａからも、電源装置２Ｂに「通常動作モード」に対応した動作をさせるように指示することができるものとする。

無線通信装置１Ａでは、実施の形態１等と同様に、処理装置４Ａが「通常動作モード」において無線通信部３が通信しているときの電池電圧監視信号から電池２Ａの電圧値を検出する。

処理装置４Ａはさらに、記憶手段９に記憶された放電特性に関するデータに基づいて電池切れ推定時間を予測推定し、記憶手段９に記憶させる。そして、記憶手段９に記憶させた電池切れ推定時間のデータ及び計時装置１８の計時に基づいて、電池切れ推定時間に達したかどうかを判断する。そして、電池切れ推定時間に達したものと判断すると、電源装置２Ｂに「通常動作モード」に対応した動作をさせるように指示する。また、自身のＩＤのデータを含む、電池切れの旨を通知する無線信号を、無線通信部３を介して送信する。ここで、例えば管理人に電池交換等の早期対応をさせるようにするため、例えば電池切れ推定時間よりも一定時間前に無線信号を送信するようにしてもよい。

集中コントローラ１１では、無線信号を受信すると、無線通信装置１のＩＤのデータを含む電池切れを通知する旨の信号を、外部ネットワーク１００を介して管理センタの制御処理装置２０に送信する。ここで、本実施の形態では、無線通信装置１Ａ自身が電池切れ推定時間を予測推定することができるので、例えば、無線通信装置１Ａに表示手段、発音手段等の教示手段を設け、電池切れの旨を教示させるようにしてもよい。

以上のように、実施の形態７によれば、無線通信装置１Ａに計時装置６及び記憶手段９を備え、無線通信装置１Ａにおいて電池切れ推定時間を予測推定し、電池切れ推定時間に達したものと判断すると、集中コントローラ１１に電池切れの旨を通知する無線信号を送信するようにしたので、集中コントローラ１１において各無線通信装置１の電池切れ推定時間を管理する必要がなく、信号の中継手段として機能させることができるため、集中コントローラ１１のコスト等を削減することができる。

実施の形態８．
例えば、実施の形態１においては、無線通信装置１の処理装置４Ａは、「通常動作モード」において無線通信部３が通信しているときの電池２Ａの電圧値を検出するようにしている。ここで、例えば、通信時における電流負荷が通信距離によって変化する無線通信装置１のような場合、無線通信装置１と集中コントローラ１１との距離が近ければ、無線通信時においても負荷電流が非常に小さくてすむ（無線出力が小さい）。そのため、「通常動作モード」において無線通信部３による無線信号送信が行われていても負荷が小さすぎて、この状態で検出した電池２Ａの電圧値の精度が低くなってしまう可能性がある。

そこで、本実施の形態では、一定の電流を消費する模擬負荷手段（図示せず）を無線通信装置１に設ける。そして、「通常動作モード」においては模擬負荷手段に電流を流すようにする。処理装置４Ａは、このときの電池電圧監視信号に基づいて電池２Ａの電圧値を検出する。

以上のように実施の形態８によれば、模擬負荷手段を設けることにより、一定の電流負荷以上の負荷を発生させることができるため、電池２Ａの電圧値の検出精度を向上することができ、電池切れ推定時間の推定精度の向上を図ることができる。

実施の形態９．
例えば、上述の実施の形態１における無線通信装置１は、入力信号の入力がトリガとなって「通常動作モード」に移行し、集中コントローラ１１に無線信号を送信する。ここで、新規の電池２Ａが挿入された後、入力信号が一度も入力されなかったとした場合、集中コントローラ１１には電圧値のデータを含む無線信号が送信されないため、集中コントローラ１１の集中処理装置１４は、その無線通信装置１に関しては、電池切れ推定時間を判断することができなくなってしまう。そして、無線通信装置１においては、電池２Ａの自己放電により終止電圧に至り、動作が行えなくなってしまう。

そこで、本実施の形態の無線通信装置１では、電池交換がなされたときには、電源装置２Ｂに「通常動作モード」に対応した動作をさせるようにする。処理装置４は、「通常動作モード」において無線通信部３が通信しているときの電池電圧監視信号から電池２Ａの電圧値を検出する。さらに、電圧値のデータと無線通信装置１のＩＤのデータとを含む無線信号をアンテナ７を介して無線通信部３に送信させる。このため、各無線通信装置１側においては少なくとも一度は電圧値のデータを含む無線信号を送信することができ、集中コントローラ１１側においてはすべての無線通信装置１の電池切れ推定時間を予測推定し、管理することができる。

また、無線通信装置１にタイマ等の計時装置が設けられているような場合には、計時装置の計時に基づいて、定期的に「通常動作モード」に移行して電圧値のデータと無線通信装置１のＩＤのデータとを含む無線信号をアンテナ７を介して無線通信部３に送信させるようにしてもよい。

上述した各実施の形態では、温度センサ、人センサ等からの入力信号を処理したデータに基づく無線通信を行う無線通信装置について説明したが、無線通信する信号のデータ内容を特に限定することなく、電池等を利用して電力供給を行う無線通信装置において適用することができる。

実施の形態１に係る電池切れ検出のためのシステムの構成図である。 実施の形態１に係る無線通信装置１の構成図である。 実施の形態１に係る電池２Ａの放電特性の例を示す図である。 実施の形態２に係る集中コントローラ１１Ａの構成図である。 実施の形態５における電池の放電特性の例を示す図である。 実施の形態６における無線通信装置１Ａの構成図である。

符号の説明

１、１Ａ 無線通信装置、２ 電源部、２Ａ 電池、２Ｂ 電源装置、３ 無線通信部、４ 装置制御部、４Ａ 処理装置、４Ｂ，４Ｃ 遅延回路、４Ｄ ラッチ回路、５ 入力装置、６ 計時装置、７ アンテナ、９ 記憶手段、１１，１１Ａ 集中コントローラ、１３ 無線通信部、１４ 集中処理装置、１５ 記憶装置、１６ 外部通信手段、１７ アンテナ、１８ 計時装置、２０ 制御処理装置。

Claims (9)

1. 電池を駆動電源とする１又は複数の無線通信装置の電池切れを集中コントローラにおいて検出する電池切れ検出システムにおいて、
   前記無線通信装置は、無線信号を送信する無線通信部、検知手段からの信号が入力される入力装置、前記電池の電圧値を検出する処理を行う処理装置、及び、低消費電力により装置を動作させる低消費電力モードと通常動作をさせる通常モードとを選択し、前記電池からの電力供給を制御する電源装置を有し、
   前記電源装置は前記検知手段からの信号が入力されると通常モードで電力供給の制御を行い、前記処理装置は、前記通常モードにおいて前記無線通信部が前記検知手段からの信号に基づくデータを含む無線信号を送信している間の前記電池の電圧値を検出し、無線通信装置を識別するためのＩＤデータと前記電圧値のデータとを含む信号を前記無線通信部に送信させ、さらに、前記電池が交換されたと判断した場合にも、前記電源装置に前記通常モードによる制御を行わせて、前記電池の電圧値を検出して、前記ＩＤデータと前記電圧値のデータとを含む信号を前記無線通信部に送信させ、
   前記集中コントローラは、前記無線通信装置から検知手段の検知に基づくデータと共に送信される電池の電圧値のデータを含む信号を受信する無線通信手段、電池電圧と電池容量との関係を表したデータを記憶する記憶手段、及び、前記無線通信装置の電池の電圧値のデータと記憶手段に記憶されたデータに基づいて、前記電池残量を推定する処理手段を有することを特徴とする電池切れ検出システム。
2. 電池を駆動電源とする１又は複数の無線通信装置の電池切れを集中コントローラにおいて検出する電池切れ検出システムにおいて、
   前記無線通信装置は、無線信号を送信する無線通信部、検知手段からの信号が入力される入力装置、前記電池の電圧値を検出する処理を行う処理装置、及び、低消費電力により装置を動作させる低消費電力モードと通常動作をさせる通常モードとを選択し、前記電池からの電力供給を制御する電源装置を有し、
   前記電源装置は前記検知手段からの信号が入力されると通常モードで電力供給の制御を行い、前記処理装置は、前記通常モードにおいて前記無線通信部が前記検知手段からの信号に基づくデータを含む無線信号を送信している間の前記電池の電圧値を検出し、無線通信装置を識別するためのＩＤデータと前記電圧値のデータとを含む信号を前記無線通信部に送信させ、さらに、前記電池が交換されたと判断した場合にも、前記電源装置に前記通常モードによる制御を行わせて、前記電池の電圧値を検出して、前記ＩＤデータと前記電圧値のデータとを含む信号を前記無線通信部に送信させ、
   前記集中コントローラは、前記無線通信装置から検知手段の検知に基づくデータと共に送信される電池の電圧値のデータを含む信号を受信する無線通信手段、電池電圧と時間との関係を表した放電特性に係るデータを記憶する記憶手段、及び、前記無線通信装置の電池の電圧値のデータと前記電池の放電特性に係るデータに基づいて、前記電池切れまでの時間を推定する処理手段を有することを特徴とする電池切れ検出システム。
3. 電池を駆動電源とする１又は複数の無線通信装置の電池切れを集中コントローラにおいて検出する電池切れ検出システムにおいて、
   前記無線通信装置は、無線信号を送信する無線通信部、検知手段からの信号が入力される入力装置、前記電池の電圧値を検出する処理を行う処理装置、及び、低消費電力により装置を動作させる低消費電力モードと通常動作をさせる通常モードとを選択し、前記電池からの電力供給を制御する電源装置を有し、
   前記電源装置は前記検知手段からの信号が入力されると通常モードで電力供給の制御を行い、前記処理装置は、前記通常モードにおいて前記無線通信部が前記検知手段からの信号に基づくデータを含む無線信号を送信している間の前記電池の電圧値を検出し、無線通信装置を識別するためのＩＤデータと前記電圧値のデータとを含む信号を前記無線通信部に送信させ、さらに、前記電池が交換されたと判断した場合にも、前記電源装置に前記通常モードによる制御を行わせて、前記電池の電圧値を検出して、前記ＩＤデータと前記電圧値のデータとを含む信号を前記無線通信部に送信させ、
   前記集中コントローラは、前記無線通信装置から検知手段の検知に基づくデータと共に送信される電池の電圧値のデータを含む信号を受信する無線通信手段、前記無線通信装置から送信される電圧値のデータを時系列に記憶する記憶手段、及び、各電圧値のデータ及び該電圧値のデータが送信された時間に基づいて前記電池の特性を推定し、推定した電池の特性に基づいて前記電池切れまでの時間を推定する処理手段を有することを特徴とする電池切れ検出システム。
4. 前記集中コントローラは、計時を行う計時手段と、前記無線通信装置以外の外部装置と信号通信を行うための外部通信手段とをさらに備え、
   前記処理手段は、前記計時手段の計時に基づいて、前記電池切れまでの時間又は前記電池切れまでの時間より所定時間前になったものと判断すると、前記外部通信手段から、電池切れと判断した無線通信装置に係るデータ及び電池切れの旨の信号を送信させることを特徴とする請求項２又は３記載の電池切れ検出システム。
5. 前記集中コントローラは、前記無線通信装置以外の外部装置と信号通信を行うための外部通信手段をさらに備え、
   前記処理手段は、前記外部通信手段が受信した問い合わせの旨の信号に基づいて、電池切れに係る無線通信装置の有無及び／又は電池切れに係る無線通信装置に係るデータを含む信号を前記外部通信手段に送信させることを特徴とする請求項２又は３記載の電池切れ検出システム。
6. 前記集中コントローラは、計時を行う計時手段と、表示信号に基づく表示を行う表示手段とをさらに備え、
   前記処理手段は、前記計時手段の計時に基づいて、前記電池切れまでの時間又は前記電池切れまでの時間より所定時間前になったものと判断すると、電池切れと判断した無線通信装置に係るデータ及び電池切れの旨の表示信号を前記表示手段に送信し、表示させることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の電池切れ検出システム。
7. 前記集中コントローラは、計時を行う計時手段と、音声信号に基づく音を発生させる発音手段とをさらに備え、
   前記処理手段は、前記計時手段の計時に基づいて、前記電池切れまでの時間又は前記電池切れまでの時間より所定時間前になったものと判断すると、電池切れと判断した無線通信装置に係るデータ及び電池切れの旨の音声信号を前記発音手段に送信し、音声教示させることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の電池切れ検出システム。
8. 電池を駆動電源とする１又は複数の無線通信装置の電池切れを集中コントローラにおいて検出する電池切れ検出システムにおいて、
   前記無線通信装置は、無線信号を送信する無線通信部、検知手段からの信号が入力される入力装置、前記電池の電圧値を検出する処理を行う処理装置、及び、低消費電力により装置を動作させる低消費電力モードと通常動作をさせる通常モードとを選択し、前記電池からの電力供給を制御する電源装置を有し、
   前記電源装置は前記検知手段からの信号が入力されると通常モードで電力供給の制御を行い、前記処理装置は、前記通常モードにおいて前記無線通信部が前記検知手段からの信号に基づくデータを含む無線信号を送信している間の前記電池の電圧値を検出し、無線通信装置を識別するためのＩＤデータと前記電圧値のデータとを含む信号を前記無線通信部に送信させ、さらに、前記電池が交換されたと判断した場合にも、前記電源装置に前記通常モードによる制御を行わせて、前記電池の電圧値を検出して、前記ＩＤデータと前記電圧値のデータとを含む信号を前記無線通信部に送信させ、
   前記集中コントローラは、前記無線通信装置から送信される信号を受信する無線通信手段、前記無線通信装置からの無線信号の受信回数を計数する計数手段、及び、前記無線通信装置からの無線信号の受信回数に基づいて、電池の持続時間を演算する処理手段を有することを特徴とする電池切れ検出システム。
9. 前記無線通信装置は、
   無線信号を送信する無線通信部と、
   前記電池の電圧値を検出する処理を行う処理装置と
   所定値以上の負荷電流を流すための模擬負荷手段と
   を有し、
   前記処理装置は、前記通常モードにおいて前記模擬負荷手段電流を流している間の前記電池の電圧値を検出し、無線通信装置を識別するためのＩＤデータと前記電圧値のデータとを含む信号を前記無線通信部に送信させることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電池切れ検出システム。

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