JP5186421B2

JP5186421B2 - ワイヤレス計測システムおよびワイヤレス通信機器の動作モード変更方法

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Publication number: JP5186421B2
Application number: JP2009065898A
Authority: JP
Inventors: 雅人田中; 樹田辺; 邦良上田
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2029-03-18
Also published as: JP2010220005A

Description

本発明は、状態量を計測し、計測したデータを情報処理機器に無線回線を介して送信するワイヤレス通信機器と、ワイヤレス通信機器から受信したデータに基づいて状態量の管理を行う情報処理機器と、前記状態量を制御する制御機器とからなるワイヤレス計測システムに関するものである。

流量計や温湿度計などのセンサ機器では、省配線によるコストダウンや遠隔地からの監視・制御を行うために、従来の有線接続に替わって、電波を利用したワイヤレス通信機能が利用されることがある（例えば特許文献１参照）。図１０はこのようなワイヤレス通信機能を利用した従来のワイヤレス計測システムの構成を示すブロック図である。ワイヤレス計測システムは、一般に、リレーノードやゲートウェイノードなどの親ノードである情報処理機器１０１と、末端のリーフノードであるワイヤレス通信機器１０２とから構成される。ワイヤレス通信機器１０２から無線送信されるデータは、情報処理機器１０１を通じてデータベース１０３へ蓄積される。

ワイヤレス通信機器１０２は、ネットワークの末端にあるノードで、通信を行う回数も情報処理機器１０１に比べて少ない。そのため、電力消費量も情報処理機器１０１に比べて小さいことが特長である。また、ワイヤレス計測機器に対しては信号線と同時に給電線もなくすことが望まれている。したがって、ワイヤレス通信機器１０２は、電源として電池を利用する構成となる場合が多い。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）はワイヤレス通信機器１０２の具体例を示す図である。図１１（Ａ）の例では、センサ１０４と電池式ワイヤレス通信機器１０２ａとが別体となっている。図１１（Ｂ）の例では、ワイヤレス通信機器はセンサを内部に備えたセンサ一体型電池式ワイヤレス通信機器１０２ｂとなっている。

このように、ワイヤレス通信機器は、電源として電池を利用していることが多い。このため、動作可能な時間に制約があった。そこで、特許文献１に開示されたワイヤレス通信機器では、計測対象の測定データを第１の周期で測定し、通常は第１の周期より長い第２の周期毎に測定データを情報処理機器に送信する低速送信制御を行い、測定データが変動したときには第１の周期より長く第２の周期より短い第３の周期毎に測定データを情報処理機器に送信する高速送信制御を行うことにより、ワイヤレス通信機器の消費電力を抑制し、情報処理機器との間で適切な測定データ通信ができるようにしていた。

特開２００７−３３４４６５号公報

特許文献１に開示されたワイヤレス通信機器の高速送信制御のように、動作周期を短くする場合、以下のような問題点が考えられる。
第１の問題点は、本当に必要なときのみ動作周期を短くすることが難しく、本来は動作周期の変更が不要な状況でも動作周期を短くしてしまう可能性があることである。特許文献１に開示されたワイヤレス通信機器では、測定データの変化率が設定変化率を超えるとき、低速送信制御から高速送信制御に変更するようにしている。このような動作周期の変更制御では、計測ノイズの影響などにより測定データの変化率が設定変化率を上回るような状況が発生しただけでも、高速送信制御に変更してしまう可能性がある。

第２の問題点は、動作周期を短くする必要性がなくなったときには元の長い動作周期に確実に戻さなければならないが、長い動作周期への復帰が遅れる可能性があることである。特許文献１に開示されたワイヤレス通信機器では、測定データの変化率が設定変化率を下回るとき、高速送信制御から低速送信制御に戻すようにしている。このような動作周期の変更制御では、計測ノイズの影響などにより測定データの変化率が設定変化率を下回らない状況が発生すると、高速送信制御が想定よりも長時間継続する可能性がある。
第１、第２の問題点の結果として、特許文献１に開示されたワイヤレス通信機器では、電池寿命が想定外で短くなる可能性があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、情報処理機器のオペレータに余計な手間をかけさせずに必要なときのみワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更することができるワイヤレス計測システムおよびワイヤレス通信機器の動作モード変更方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、高速送信モードへの変更後にワイヤレス通信機器を通常の動作モードに確実に戻すことができるワイヤレス計測システムおよびワイヤレス通信機器の動作モード変更方法を提供することを目的とする。

本発明のワイヤレス計測システムは、状態量を計測し、計測したデータを上位の情報処理機器に無線回線を介して送信するワイヤレス通信機器と、このワイヤレス通信機器から受信したデータに基づいて状態量の管理を行う前記情報処理機器と、前記状態量を制御する制御機器とを有し、前記情報処理機器は、制御の設定値ＳＰの変更に応じて前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる動作モード変更指示手段を備え、前記ワイヤレス通信機器は、前記情報処理機器から無線回線を介して指示を受ける動作指示受信手段と、前記情報処理機器からの指示に応じて自機器の動作モードを高速送信モードに変更する動作モード変更手段とを備え、前記ワイヤレス通信機器の動作モード変更手段は、前記高速送信モードへの変更後に自機器の動作回数が規定動作回数に達したときに、自機器の動作モードを通常時の動作モードに戻すことを特徴とするものである。
また、本発明のワイヤレス計測システムは、状態量を計測し、計測したデータを上位の情報処理機器に無線回線を介して送信するワイヤレス通信機器と、このワイヤレス通信機器から受信したデータに基づいて状態量の管理を行う前記情報処理機器と、前記状態量を制御する制御機器とを有し、前記情報処理機器は、制御の設定値ＳＰの変更に応じて前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる動作モード変更指示手段を備え、前記ワイヤレス通信機器は、前記情報処理機器から無線回線を介して指示を受ける動作指示受信手段と、前記情報処理機器からの指示に応じて自機器の動作モードを高速送信モードに変更する動作モード変更手段とを備え、前記情報処理機器の動作モード変更指示手段は、前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる指示を前記ワイヤレス通信機器に送信すると同時に、前記ワイヤレス通信機器の高速送信モードにおける動作回数の指示値を前記ワイヤレス通信機器に送信し、前記ワイヤレス通信機器の動作モード変更手段は、前記高速送信モードへの変更後に自機器の動作回数が前記動作回数指示値で指定された動作回数に達したときに、自機器の動作モードを通常時の動作モードに戻すことを特徴とするものである。

また、本発明のワイヤレス計測システムの１構成例において、前記情報処理機器は、さらに、前記設定値ＳＰの変更幅に応じた前記ワイヤレス通信機器の高速送信モードにおける動作回数を算出する動作回数算出手段を備え、前記情報処理機器の動作モード変更指示手段は、前記動作回数算出手段で算出された動作回数の指示値を前記ワイヤレス通信機器に送信することを特徴とするものである。

また、本発明のワイヤレス通信機器の動作モード変更方法は、ワイヤレス通信機器から受信したデータを管理する情報処理機器が、制御機器による状態量制御の設定値ＳＰの変更に応じて前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる動作モード変更指示手順と、状態量を計測し、計測したデータを前記情報処理機器に無線回線を介して送信する前記ワイヤレス通信機器が、前記情報処理機器から無線回線を介して指示を受ける動作指示受信手順と、前記ワイヤレス通信機器が、前記情報処理機器からの指示に応じて自機器の動作モードを高速送信モードに変更する動作モード変更手順とを備え、前記動作モード変更手順は、前記高速送信モードへの変更後に前記ワイヤレス通信機器の動作回数が規定動作回数に達したときに、前記ワイヤレス通信機器の動作モードを通常時の動作モードに戻す手順を含むことを特徴とするものである。
また、本発明のワイヤレス通信機器の動作モード変更方法は、ワイヤレス通信機器から受信したデータを管理する情報処理機器が、制御機器による状態量制御の設定値ＳＰの変更に応じて前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる動作モード変更指示手順と、状態量を計測し、計測したデータを前記情報処理機器に無線回線を介して送信する前記ワイヤレス通信機器が、前記情報処理機器から無線回線を介して指示を受ける動作指示受信手順と、前記ワイヤレス通信機器が、前記情報処理機器からの指示に応じて自機器の動作モードを高速送信モードに変更する動作モード変更手順とを備え、前記動作モード変更指示手順は、前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる指示を前記ワイヤレス通信機器に送信すると同時に、前記ワイヤレス通信機器の高速送信モードにおける動作回数の指示値を前記ワイヤレス通信機器に送信する手順を含み、前記動作モード変更手順は、前記高速送信モードへの変更後に前記ワイヤレス通信機器の動作回数が前記動作回数指示値で指定された動作回数に達したときに、前記ワイヤレス通信機器の動作モードを通常時の動作モードに戻す手順を含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、制御の設定値ＳＰの変更に応じてワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させるようにしたので、実質的にオペレータの意図を反映して、かつオペレータに余計な手間をかけさせずにワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更することができる。本発明では、従来のように、計測ノイズの影響などによりワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更してしまう可能性がなくなる。その結果、本発明では、ワイヤレス通信機器の電池寿命が想定外で短くなる可能性を低減することができる。

また、本発明では、情報処理機器が設定値ＳＰの変更幅に応じたワイヤレス通信機器の動作周期を算出し、動作周期の指示値をワイヤレス通信機器に送信することにより、設定値ＳＰの変更幅に応じた動作周期でワイヤレス通信機器を動作させることができる。

また、本発明では、高速送信モードへの変更後にワイヤレス通信機器の動作回数が規定動作回数に達したときに、ワイヤレス通信機器が自機器の動作モードを通常時の動作モードに戻すようにしたので、ワイヤレス通信機器を通常の動作モードに確実に戻すことができる。

また、本発明では、情報処理機器がワイヤレス通信機器の高速送信モードにおける動作回数の指示値をワイヤレス通信機器に送信し、高速送信モードへの変更後にワイヤレス通信機器の動作回数が動作回数指示値で指定された動作回数に達したときに、ワイヤレス通信機器が自機器の動作モードを通常時の動作モードに戻すようにしたので、ワイヤレス通信機器を通常の動作モードに確実に戻すことができる。

また、本発明では、情報処理機器が設定値ＳＰの変更幅に応じたワイヤレス通信機器の高速送信モードにおける動作回数を算出し、動作回数の指示値をワイヤレス通信機器に送信することにより、設定値ＳＰの変更に伴う制御の過渡状態が継続する時間だけ、ワイヤレス通信機器を高速送信モードで動作させることができる。

また、本発明では、情報処理機器から送信された動作周期指示値に応じてワイヤレス通信機器の動作周期を通常時の標準動作周期より長い低速動作周期に変更した場合は、情報処理機器からの指示によってのみ動作周期の再変更を行うようにしたことにより、オペレータの意図に合致したワイヤレス通信機器の動作モード設定を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るワイヤレス計測システムの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係るワイヤレス計測システムの情報処理機器の動作を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態に係るワイヤレス計測システムのワイヤレス通信機器の動作を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係るワイヤレス計測システムの構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係るワイヤレス計測システムの情報処理機器の動作を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係るワイヤレス計測システムのワイヤレス通信機器の動作を示すフローチャートである。本発明の第３の実施の形態に係るワイヤレス計測システムの構成を示すブロック図である。本発明の第３の実施の形態に係るワイヤレス計測システムの情報処理機器の動作を示すフローチャートである。本発明の第３の実施の形態に係るワイヤレス計測システムのワイヤレス通信機器の動作を示すフローチャートである。従来のワイヤレス計測システムの構成を示すブロック図である。図１０のワイヤレス計測システムのワイヤレス通信機器の具体例を示す図である。

［発明の原理１］
ワイヤレス計測システムを状態量の計測とその状態量の制御を行う制御系に適用するのであれば、設定値ＳＰの変更に伴って状態量に過渡状態が発生する。通常の設定値ＳＰの変更というものは、予めオペレータにより設計されている場合や、オペレータの臨機応変な操作など、オペレータの意思が何らかの形で反映されているはずである。したがって、設定値ＳＰの変更に連動した親ノード（情報処理機器）からの指示により自動的にワイヤレス通信機器を高速送信モードに変更させるように構成すれば、実質的にオペレータの意図を反映して、かつオペレータに余計な手間をかけさせずに高速送信モードに変更できることに、発明者は着眼した。

［発明の原理２］
上記のように、実質的にオペレータの意図を反映してワイヤレス通信機器を高速送信モードに変更するのであれば、親ノードからの指示でワイヤレス通信機器が動作するように構成されなければならない。この場合、低速送信モードに戻す指示も親ノードから行うのが自然な形と考えられるが、誤操作や誤動作あるいは電波障害などにより、低速送信モードに戻し損なう危険性も考えられる。そこで、高速送信モードの場合（標準の動作周期より短い動作周期で動作する場合）、規定された動作回数を実行するだけに留め、ワイヤレス通信機器側で積極的に低速送信モード（標準の動作周期）に自動復帰させるように構成すれば、確実に低速送信モードに戻せることに想到した。

なお、このようにワイヤレス通信機器が自動復帰する場合でも、自動復帰よりも早いタイミングで親ノードからの指示により低速送信モードに戻せるように構成するのが好ましい。ワイヤレス通信機器の自動復帰機能は、低速送信モードに戻すためのバックアップ機能であり、親ノードから指示する機能と併せて、事実上、構成を二重化していることになる。

［発明の原理３］
ワイヤレス計測システムを状態量の計測とその状態量の制御を行う制御系に適用するのであれば、設定値ＳＰの変更幅に応じて、過渡状態が継続する時間を大雑把に予測できる。したがって、設定値ＳＰの変更に連動してワイヤレス通信機器を高速送信モードに変更させるのと同時に、高速送信モードでの動作回数をワイヤレス通信機器に送信することで、必要な時間だけ高速送信モードを維持できるようになる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るワイヤレス計測システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記発明の原理１、発明の原理２に基づくものである。
ワイヤレス計測システムは、親ノードである情報処理機器１と、リーフノードであるワイヤレス通信機器２と、制御機器３と、オペレータが設定値ＳＰを設定するためのＨＭＩ（ヒューマンマシンインターフェース）４とから構成される。なお、本実施の形態では、ワイヤレス通信機器２では状態量を計測しながらも、制御機器３では状態量を制御するのであるから、本システムはワイヤレス計測システムであると同時に、状態量の制御システムであることは言うまでもない。

情報処理機器１は、ＨＭＩ４から制御の設定値ＳＰを受け取る設定値入力部１０と、ワイヤレス通信機器２の動作すべきモードを判定する動作モード判定部１１と、ワイヤレス通信機器２と無線回線を介して通信を行う通信部１２とから構成される。通信部１２はデータ受信手段を構成し、さらに通信部１２と動作モード判定部１１とは動作モード変更指示手段を構成している。

ワイヤレス通信機器２は、情報処理機器１と無線回線を介して通信を行う通信部２０と、自機器の動作すべきモードを判定する動作モード判定部２１と、図示しないセンサ部から計測データを取得する動作処理部２２と、ワイヤレス通信機器２の高速送信モードにおける動作回数を記憶する動作回数記憶部２３と、ワイヤレス通信機器２の各構成に電力を供給する電池２４とから構成される。通信部２０はデータ送信手段と動作指示受信手段とを構成し、動作モード判定部２１は動作モード変更手段を構成している。

図１では、温度や湿度、流量などの状態量を計測するセンサ部について明示していないが、センサ部はワイヤレス通信機器２の動作処理部２２の内部にあってもよいし、ワイヤレス通信機器２の外部にあってもよい。
動作処理部２２は、センサ部から動作周期毎に計測データを取得し、取得した計測データを通信部２０を介して情報処理機器１に無線送信する。

ここで、本実施の形態で述べるワイヤレス通信機器２の動作周期とは、より具体的には、ワイヤレス通信機器２の主要処理部の動作周期のことを意味する。主要処理部とは、ワイヤレス通信機器２にとって重要で、消費電力も大きい処理を行う手段のことを意味し、図１の例では通信部２０と動作処理部２２とが主要処理部となる。動作モード判定部２１は、主要処理部の動作周期よりも短い周期で動作してもよい。

動作モード判定部２１は、後述のようにワイヤレス通信機器２の動作モード、すなわち動作周期を設定する。動作周期の具体的な設定方法としては、設定した動作周期の駆動信号（クロック）を生成すればよい。通信部２０と動作処理部２２とは、クロックに応じて動作周期毎に動作する。クロックを供給する代わりに、電池２４から通信部２０と動作処理部２２に供給する電源電圧を駆動信号に応じてオン／オフし、通信部２０と動作処理部２２とを動作周期毎に動作させるようにしてもよい。

制御機器３は、設定値ＳＰに基づいて、制御周期毎に例えば温度制御、湿度制御、流量制御などを行う。制御機器３の制御アルゴリズムとしては一般にＰＩＤが知られている。なお、ＰＩＤが利用される場合、制御機器３は、図示しないセンサ部から計測データを取得する。この制御機器３の動作は周知技術であるので、詳細な説明は省略する。

次に、情報処理機器１からの指示およびワイヤレス通信機器２の自律的な処理により行われる、ワイヤレス通信機器２の動作周期変更処理について説明する。図２は情報処理機器１の動作を示すフローチャート、図３はワイヤレス通信機器２の動作を示すフローチャートである。
情報処理機器１の動作モード判定部１１は、例えばオペレータの操作によって設定値入力部１０に入力される設定値ＳＰが変更された場合（図２ステップＳ１００においてＹＥＳ）、ワイヤレス通信機器２の動作モードを高速送信モードに変更させる動作モード変更指示情報を、通信部１２を介してワイヤレス通信機器２に無線送信する（ステップＳ１０１）。

ワイヤレス通信機器２の動作モード判定部２１は、通常時は、自機器の消費電力を抑制するため、自機器の動作モードを低速送信モードに設定している。低速送信モードの場合、動作処理部２２と通信部２０とは、センサ部から計測データを取得して情報処理機器１に送信することを規定の低速動作周期毎に行う（図３ステップＳ２０１）。

次に、動作モード判定部２１は、通信部２０を介して情報処理機器１から動作モード変更指示情報を受信すると（ステップＳ２００においてＹＥＳ）、この動作モード変更指示情報が高速送信モードへの変更を指示しているかどうかを判定する（ステップＳ２０２）。動作モード変更指示情報が高速送信モードへの変更を指示している場合、動作モード判定部２１は、自機器の動作モードを高速送信モードに変更する。高速送信モードの場合、動作処理部２２と通信部２０とは、センサ部から計測データを取得して情報処理機器１に送信することを、低速動作周期より短い規定の高速動作周期毎に行う（ステップＳ２０３）。

高速送信モードの場合、動作モード判定部２１は、センサ部から計測データを取得して情報処理機器１に送信する度に、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数を１カウントアップする（ステップＳ２０４）。続いて、動作モード判定部２１は、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数が規定動作回数に達したかどうかを判定する（ステップＳ２０５）。動作モード判定部２１は、動作回数が規定動作回数に達していない場合、情報処理機器１から動作モード変更指示情報を受信したかどうかを判定する（ステップＳ２０６）。動作モード判定部２１は、動作モード変更指示情報を受信していない場合、ステップＳ２０３に戻る。こうして、ワイヤレス通信機器２の動作回数が規定動作回数に達するまで、ステップＳ２０３〜Ｓ２０６の処理が高速動作周期毎に行われる。

動作モード判定部２１は、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数が規定動作回数に達した場合（ステップＳ２０５においてＹＥＳ）、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数を０にリセットした上で（ステップＳ２０７）、自機器の動作モードを低速送信モードに変更する（ステップＳ２０１）。

なお、情報処理機器１のオペレータは、ワイヤレス通信機器２の動作周期を任意に変更することが可能である。情報処理機器１の通信部１２は、オペレータからの指示に応じて動作モード変更指示情報をワイヤレス通信機器２に送信する。このようなオペレータの指示により、ワイヤレス通信機器２の動作回数が規定動作回数に達する以前に、情報処理機器１の通信部１２が、低速送信モードに変更させる動作モード変更指示情報をワイヤレス通信機器２に送信する場合がある。ワイヤレス通信機器２の動作モード判定部２１は、動作回数が規定動作回数に達する以前であっても、高速送信モードで動作中に情報処理機器１から動作モード変更指示情報を受信し（ステップＳ２０６においてＹＥＳ）、この動作モード変更指示情報が低速送信モードへの変更を指示している場合（ステップＳ２０２においてＹＥＳ）、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数を０にリセットした上で（ステップＳ２０８，Ｓ２０９）、自機器の動作モードを低速送信モードに変更する（ステップＳ２０１）。

以上のように、本実施の形態によれば、設定値ＳＰの変更に応じてワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させるようにしたので、実質的にオペレータの意図を反映して、かつオペレータに余計な手間をかけさせずにワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更することができる。本実施の形態では、従来のように、計測ノイズの影響などによりワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更してしまう可能性がなくなる。また、本実施の形態では、高速送信モードへの変更後にワイヤレス通信機器の動作回数が規定動作回数に達したときに、ワイヤレス通信機器が自機器の動作モードを通常時の動作モードに戻すようにしたので、ワイヤレス通信機器を通常の動作モードに確実に戻すことができる。その結果、本実施の形態では、ワイヤレス通信機器の電池寿命が想定外で短くなる可能性を低減することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は本発明の第２の実施の形態に係るワイヤレス計測システムの構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態は、上記発明の原理１、発明の原理２、発明の原理３に基づくものである。
本実施の形態のワイヤレス計測システムは、情報処理機器１ａと、ワイヤレス通信機器２ａと、制御機器３と、ＨＭＩ４とから構成される。

情報処理機器１ａは、設定値入力部１０と、動作モード判定部１１ａと、通信部１２と、設定値ＳＰの変更幅に応じたワイヤレス通信機器２ａの高速送信モードにおける動作回数を算出する動作回数算出部１３とから構成される。
ワイヤレス通信機器２ａは、通信部２０と、動作モード判定部２１ａと、動作処理部２２と、動作回数記憶部２３と、電池２４とから構成される。

次に、情報処理機器１ａからの指示およびワイヤレス通信機器２ａの自律的な処理により行われる、ワイヤレス通信機器２ａの動作周期変更処理について説明する。図５は情報処理機器１ａの動作を示すフローチャート、図６はワイヤレス通信機器２ａの動作を示すフローチャートである。

情報処理機器１ａの動作モード判定部１１ａは、例えばオペレータの操作によって設定値入力部１０に入力される設定値ＳＰが変更された場合（図５ステップＳ３００においてＹＥＳ）、この設定値ＳＰを動作回数算出部１３に渡し、動作回数算出部１３にワイヤレス通信機器２ａの高速送信モードにおける動作回数Ｋｘを決定させる。

動作回数算出部１３には、単位設定値変更幅ＳＰ０あたりのワイヤレス通信機器２ａの動作回数Ｋ０が予め登録されている。この動作回数Ｋ０は、状態量計測（ワイヤレス通信機器２ａでのモニタリング）に対する要求仕様に応じて、オペレータにより予め設計されて動作回数算出部１３に登録される。動作回数算出部１３は、動作モード判定部１１ａから受け取った変更後の設定値ＳＰから変更前の設定値ＳＰを引いて設定値変更幅ΔＳＰを算出し、動作回数Ｋｘを以下のように算出する（ステップＳ３０１）。
Ｋｘ＝Ｋ０｜ΔＳＰ｜／ＳＰ０・・・（１）

動作モード判定部１１ａは、ワイヤレス通信機器２ａの動作モードを高速送信モードに変更させる動作モード変更指示情報と、動作回数算出部１３が算出した動作回数Ｋｘを示す動作回数指示値とを、通信部１２を介してワイヤレス通信機器２に無線送信する（ステップＳ３０２）。

第１の実施の形態と同様に、ワイヤレス通信機器２ａの動作モード判定部２１ａは、通常時は、自機器の動作モードを低速送信モードに設定している（図６ステップＳ４０１）。次に、動作モード判定部２１ａは、通信部２０を介して情報処理機器１ａから動作モード変更指示情報と動作回数指示値とを受信すると（ステップＳ４００においてＹＥＳ）、この動作モード変更指示情報が高速送信モードへの変更を指示しているかどうかを判定する（ステップＳ４０２）。動作モード変更指示情報が高速送信モードへの変更を指示している場合、動作モード判定部２１ａは、自機器の動作モードを高速送信モードに変更する（ステップＳ４０３）。

高速送信モードの場合、動作モード判定部２１ａは、センサ部から計測データを取得して情報処理機器１ａに送信する度に、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数を１カウントアップする（ステップＳ４０４）。続いて、動作モード判定部２１ａは、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数が動作回数指示値で指定された動作回数Ｋｘに達したかどうかを判定する（ステップＳ４０５）。動作モード判定部２１ａは、動作回数が動作回数Ｋｘに達していない場合、情報処理機器１ａから動作モード変更指示情報を受信したかどうかを判定する（ステップＳ４０６）。動作モード判定部２１ａは、動作モード変更指示情報を受信していない場合、ステップＳ４０３に戻る。こうして、ワイヤレス通信機器２ａの動作回数が動作回数Ｋｘに達するまで、ステップＳ４０３〜Ｓ４０６の処理が高速動作周期毎に行われる。

動作モード判定部２１ａは、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数が動作回数Ｋｘに達した場合（ステップＳ４０５においてＹＥＳ）、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数を０にリセットした上で（ステップＳ４０７）、自機器の動作モードを低速送信モードに変更する（ステップＳ４０１）。

なお、動作モード判定部２１ａは、動作回数が動作回数Ｋｘに達する以前であっても、高速送信モードで動作中に情報処理機器１ａから動作モード変更指示情報を受信し（ステップＳ４０６においてＹＥＳ）、この動作モード変更指示情報が低速送信モードへの変更を指示している場合（ステップＳ４０２においてＹＥＳ）、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数を０にリセットした上で（ステップＳ４０８，Ｓ４０９）、自機器の動作モードを低速送信モードに変更する（ステップＳ４０１）。

こうして、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、情報処理機器が設定値ＳＰの変更幅に応じたワイヤレス通信機器の高速送信モードにおける動作回数を算出し、動作回数の指示値をワイヤレス通信機器に送信することにより、設定値ＳＰの変更に伴う制御の過渡状態が継続する時間だけ、ワイヤレス通信機器を高速送信モードで動作させることができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第１、第２の実施の形態では、ワイヤレス通信機器２，２ａの動作モードを高速送信モード、低速送信モードというように規定したが、標準の動作周期を予め規定しておいて、設定値ＳＰの変更に連動して任意の動作周期を情報処理機器から指示するように構成してもよい。すなわち、標準の動作周期である標準送信モードがあり、標準の動作周期よりも短い任意の動作周期になっている場合を高速送信モードとし、標準の動作周期よりも長い任意の動作周期になっている場合を低速送信モードとする。図７は本発明の第３の実施の形態に係るワイヤレス計測システムの構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態は、上記発明の原理１、発明の原理２に基づくものである。
本実施の形態のワイヤレス計測システムは、情報処理機器１ｂと、ワイヤレス通信機器２ｂと、制御機器３と、ＨＭＩ４とから構成される。

情報処理機器１ｂは、設定値入力部１０と、動作モード判定部１１ｂと、通信部１２と、設定値ＳＰの変更幅に応じたワイヤレス通信機器２ｂの動作周期を算出する動作周期算出部１４とから構成される。
ワイヤレス通信機器２ｂは、通信部２０と、動作モード判定部２１ｂと、動作処理部２２と、動作回数記憶部２３と、電池２４とから構成される。

次に、情報処理機器１ｂからの指示およびワイヤレス通信機器２ｂの自律的な処理により行われる、ワイヤレス通信機器２ｂの動作周期変更処理について説明する。図８は情報処理機器１ｂの動作を示すフローチャート、図９はワイヤレス通信機器２ｂの動作を示すフローチャートである。

情報処理機器１ｂの動作モード判定部１１ｂは、例えばオペレータの操作によって設定値入力部１０に入力される設定値ＳＰが変更された場合（図８ステップＳ５００においてＹＥＳ）、この設定値ＳＰを動作周期算出部１４に渡し、動作周期算出部１４にワイヤレス通信機器２ｂの動作周期Ｔｘを決定させる。

動作周期算出部１４には、単位設定値変更幅ＳＰ０あたりのワイヤレス通信機器２ｂの動作周期Ｔ０が予め登録されている。この動作周期Ｔ０は、状態量計測（ワイヤレス通信機器２ｂでのモニタリング）に対する要求仕様に応じて、オペレータにより予め設計されて動作周期算出部１４に登録される。動作周期算出部１４は、動作モード判定部１１ｂから受け取った変更後の設定値ＳＰから変更前の設定値ＳＰを引いて設定値変更幅ΔＳＰを算出し、動作周期Ｔｘを以下のように算出する（ステップＳ５０１）。
Ｔｘ＝Ｔ０ＳＰ０／｜ΔＳＰ｜・・・（２）

動作モード判定部１１ｂは、動作周期算出部１４が算出した動作周期Ｔｘを示す動作周期指示値を、通信部１２を介してワイヤレス通信機器２に無線送信する（ステップＳ５０２）。

ワイヤレス通信機器２ｂの動作モード判定部２１ｂは、通常時は、自機器の動作モードを標準送信モードに設定している。標準送信モードの場合、動作処理部２２と通信部２０とは、センサ部から計測データを取得して情報処理機器１ｂに送信することを規定の標準動作周期毎に行う（図９ステップＳ６０１）。

次に、動作モード判定部２１ｂは、通信部２０を介して情報処理機器１ｂから動作周期指示値を受信すると（ステップＳ６００においてＹＥＳ）、この動作周期指示値で指定された動作周期Ｔｘが標準動作周期と等しいかどうかを判定する（ステップＳ６０２）。動作モード判定部２１ｂは、動作周期Ｔｘが標準動作周期と等しい場合、標準送信モードを維持する（ステップＳ６０１）。

また、動作モード判定部２１ｂは、動作周期Ｔｘが標準動作周期と等しくない場合、動作周期Ｔｘが標準動作周期より長いかどうかを判定する（ステップＳ６０３）。動作周期Ｔｘが標準動作周期より短い場合（ステップＳ６０３においてＮＯ）、動作モード判定部２１ｂは、自機器の動作モードを動作周期Ｔｘの高速送信モードに変更する。高速送信モードの場合、動作処理部２２と通信部２０とは、センサ部から計測データを取得して情報処理機器１ｂに送信することを、標準動作周期より短い動作周期Ｔｘ毎に行う（ステップＳ６０４）。

高速送信モードの場合、動作モード判定部２１ｂは、センサ部から計測データを取得して情報処理機器１ｂに送信する度に、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数を１カウントアップする（ステップＳ６０５）。続いて、動作モード判定部２１ｂは、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数が規定動作回数に達したかどうかを判定する（ステップＳ６０６）。動作モード判定部２１ｂは、動作回数が規定動作回数に達していない場合、情報処理機器１ｂから動作周期指示値を受信したかどうかを判定する（ステップＳ６０７）。動作モード判定部２１ｂは、動作周期指示値を受信していない場合、ステップＳ６０４に戻る。こうして、ワイヤレス通信機器２ｂの動作回数が規定動作回数に達するまで、ステップＳ６０４〜Ｓ６０７の処理が動作周期Ｔｘ毎に行われる。

動作モード判定部２１ｂは、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数が規定動作回数に達した場合（ステップＳ６０６においてＹＥＳ）、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数を０にリセットした上で（ステップＳ６０８）、自機器の動作モードを標準送信モードに変更する（ステップＳ６０１）。

なお、動作モード判定部２１ｂは、動作回数が規定動作回数に達する以前であっても、高速送信モードで動作中に情報処理機器１ｂから動作周期指示値を受信し（ステップＳ６０７においてＹＥＳ）、この動作周期指示値で指定された動作周期Ｔｘが標準動作周期と等しい場合（ステップＳ６０２においてＹＥＳ）、動作回数記憶部２３に記憶されている動作回数を０にリセットした上で（ステップＳ６１１，Ｓ６１２）、自機器の動作モードを標準送信モードに変更する（ステップＳ６０１）。

また、動作モード判定部２１ｂは、標準送信モードまたは高速送信モードで動作中に情報処理機器１ｂから動作周期指示値を受信し（ステップＳ６００またはＳ６０７においてＹＥＳ）、この動作周期指示値で指定された動作周期Ｔｘが標準動作周期より長い場合（ステップＳ６０３においてＹＥＳ）、自機器の動作モードを動作周期Ｔｘの低速送信モードに変更する。低速送信モードの場合、動作処理部２２と通信部２０とは、センサ部から計測データを取得して情報処理機器１ｂに送信することを、標準動作周期より長い動作周期Ｔｘ毎に行う（ステップＳ６０９）。

低速送信モードにおいては、情報処理機器１ｂから新たな動作周期指示値を受信した場合のみ（ステップＳ６１０においてＹＥＳ）、動作周期の再変更が行われる。つまり、高速送信モードの場合のように、ワイヤレス通信機器２ｂが自動的に標準送信モードに復帰する処理は行われない。その理由は、標準動作周期よりも長い動作周期が設定された場合は、電池寿命を重視する動作になるので、あえて元の動作周期に戻さないのがオペレータの意図に合致しやすいからである。すなわち、設定値ＳＰの変更に伴って算出された動作周期Ｔｘは、過渡状態において必要十分な動作周期であり、過渡状態よりも状態量の変化が緩やかになる定常状態においては、過渡状態よりも動作周期を短くする必要はないと判断するのが妥当という意味である。

こうして、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、情報処理機器が設定値ＳＰの変更幅に応じたワイヤレス通信機器の動作周期を算出し、動作周期の指示値をワイヤレス通信機器に送信することにより、設定値ＳＰの変更幅に応じた動作周期でワイヤレス通信機器を動作させることができる。

第１〜第３の実施の形態の情報処理機器１，１ａ，１ｂの通信部１２を除く構成は、ＣＰＵ、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。情報処理機器１，１ａ，１ｂのＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第３の実施の形態で説明した処理を実行する。
同様に、第１〜第３の実施の形態のワイヤレス通信機器２，２ａ，２ｂの通信部２０および電池２４を除く構成は、ＣＰＵおよび記憶装置を備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ワイヤレス通信機器２，２ａ，２ｂのＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第３の実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、状態量を計測し、計測したデータを情報処理機器に無線回線を介して送信するワイヤレス通信機器と、ワイヤレス通信機器から受信したデータに基づいて状態量の管理を行う情報処理機器と、前記状態量を制御する制御機器とからなるワイヤレス計測システムに適用することができる。

１，１ａ，１ｂ…情報処理機器、２，２ａ，２ｂ…ワイヤレス通信機器、３…制御機器、４…ＨＭＩ、１０…設定値入力部、１１，１１ａ，１１ｂ…動作モード判定部、１２…通信部、１３…動作回数算出部、１４…動作周期算出部、２０…通信部、２１，２１ａ，２１ｂ…動作モード判定部、２２…動作処理部、２３…動作回数記憶部、２４…電池。

Claims

状態量を計測し、計測したデータを上位の情報処理機器に無線回線を介して送信するワイヤレス通信機器と、このワイヤレス通信機器から受信したデータに基づいて状態量の管理を行う前記情報処理機器と、前記状態量を制御する制御機器とを有し、
前記情報処理機器は、
制御の設定値ＳＰの変更に応じて前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる動作モード変更指示手段を備え、
前記ワイヤレス通信機器は、
前記情報処理機器から無線回線を介して指示を受ける動作指示受信手段と、
前記情報処理機器からの指示に応じて自機器の動作モードを高速送信モードに変更する動作モード変更手段とを備え、
前記ワイヤレス通信機器の動作モード変更手段は、前記高速送信モードへの変更後に自機器の動作回数が規定動作回数に達したときに、自機器の動作モードを通常時の動作モードに戻すことを特徴とするワイヤレス計測システム。
状態量を計測し、計測したデータを上位の情報処理機器に無線回線を介して送信するワイヤレス通信機器と、このワイヤレス通信機器から受信したデータに基づいて状態量の管理を行う前記情報処理機器と、前記状態量を制御する制御機器とを有し、
前記情報処理機器は、
制御の設定値ＳＰの変更に応じて前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる動作モード変更指示手段を備え、
前記ワイヤレス通信機器は、
前記情報処理機器から無線回線を介して指示を受ける動作指示受信手段と、
前記情報処理機器からの指示に応じて自機器の動作モードを高速送信モードに変更する動作モード変更手段とを備え、
前記情報処理機器の動作モード変更指示手段は、前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる指示を前記ワイヤレス通信機器に送信すると同時に、前記ワイヤレス通信機器の高速送信モードにおける動作回数の指示値を前記ワイヤレス通信機器に送信し、
前記ワイヤレス通信機器の動作モード変更手段は、前記高速送信モードへの変更後に自機器の動作回数が前記動作回数指示値で指定された動作回数に達したときに、自機器の動作モードを通常時の動作モードに戻すことを特徴とするワイヤレス計測システム。
請求項２記載のワイヤレス計測システムにおいて、
前記情報処理機器は、さらに、前記設定値ＳＰの変更幅に応じた前記ワイヤレス通信機器の高速送信モードにおける動作回数を算出する動作回数算出手段を備え、
前記情報処理機器の動作モード変更指示手段は、前記動作回数算出手段で算出された動作回数の指示値を前記ワイヤレス通信機器に送信することを特徴とするワイヤレス計測システム。
ワイヤレス通信機器から受信したデータを管理する情報処理機器が、制御機器による状態量制御の設定値ＳＰの変更に応じて前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる動作モード変更指示手順と、
状態量を計測し、計測したデータを前記情報処理機器に無線回線を介して送信する前記ワイヤレス通信機器が、前記情報処理機器から無線回線を介して指示を受ける動作指示受信手順と、
前記ワイヤレス通信機器が、前記情報処理機器からの指示に応じて自機器の動作モードを高速送信モードに変更する動作モード変更手順とを備え、
前記動作モード変更手順は、前記高速送信モードへの変更後に前記ワイヤレス通信機器の動作回数が規定動作回数に達したときに、前記ワイヤレス通信機器の動作モードを通常時の動作モードに戻す手順を含むことを特徴とするワイヤレス通信機器の動作モード変更方法。
ワイヤレス通信機器から受信したデータを管理する情報処理機器が、制御機器による状態量制御の設定値ＳＰの変更に応じて前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる動作モード変更指示手順と、
状態量を計測し、計測したデータを前記情報処理機器に無線回線を介して送信する前記ワイヤレス通信機器が、前記情報処理機器から無線回線を介して指示を受ける動作指示受信手順と、
前記ワイヤレス通信機器が、前記情報処理機器からの指示に応じて自機器の動作モードを高速送信モードに変更する動作モード変更手順とを備え、
前記動作モード変更指示手順は、前記ワイヤレス通信機器の動作モードを高速送信モードに変更させる指示を前記ワイヤレス通信機器に送信すると同時に、前記ワイヤレス通信機器の高速送信モードにおける動作回数の指示値を前記ワイヤレス通信機器に送信する手順を含み、
前記動作モード変更手順は、前記高速送信モードへの変更後に前記ワイヤレス通信機器の動作回数が前記動作回数指示値で指定された動作回数に達したときに、前記ワイヤレス通信機器の動作モードを通常時の動作モードに戻す手順を含むことを特徴とするワイヤレス通信機器の動作モード変更方法。
請求項５記載のワイヤレス通信機器の動作モード変更方法において、
前記情報処理機器が、さらに、前記設定値ＳＰの変更幅に応じた前記ワイヤレス通信機器の高速送信モードにおける動作回数を算出する動作回数算出手順を備え、
前記動作モード変更指示手順は、前記動作回数算出手順で算出された動作回数の指示値を前記ワイヤレス通信機器に送信する手順を含むことを特徴とするワイヤレス通信機器の動作モード変更方法。