JP6910846B2

JP6910846B2 - リーダー装置、及びセンシングシステム

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Publication number: JP6910846B2
Application number: JP2017101111A
Authority: JP
Inventors: 松下　尚弘; 尚弘松下
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2037-05-22
Also published as: US20180335338A1; EP3407031A1; JP2018194532A; CN108957402A

Description

本発明の実施形態は、リーダー装置、センサー装置及びセンシングシステムに関する。

変電所等の施設において、送電設備等の設備及び装置などの保守点検等の際、保守点検等の担当者が音を聞くことで、異音が発生していないかを確認して、設備及び装置などの異常を発見することが行われている。これにより、目視などでは発見できないような異常も発見することができる。しかしながら、このように音を聞いて異常を発見するには、熟練を要するため、人材確保及び人材育成にコストがかかるといった問題がある。また、異音に気付けたとしても、異音の発生源がどこであるかを特定するのに時間がかかることもある。

さて、人の代わりに、予め設置したセンサーを用いて施設内の設備及び装置などの異常を発見するセンシングシステムが用いられることがある。しかしながら、このようなセンシングシステムを用いる場合、異常の発生位置を特定するために、センサーを設置する位置を記した図面などを用意して予め定められた位置に正確にセンサーを設置しなければならない。あるいは、センサーの設置後に、図面などを用いてセンサーを設置した位置を全て正確に記録しておかなければならない。さらに、このようなセンサーの設置位置を全てコンピューターに入力しておかなければ位置の特定を自動で行うことができない。以上のように、センサーの位置決め及び設置などには手間がかかる。また、センサーの寿命（耐用年数）は、施設又は設備などの寿命（耐用年数）に比べて短い場合が多く、このため、センサーを新しいものに付け替えること（以下「センサーの更新」という。）が必要となる場合がある。そして、このようなセンサーの更新の度に上記のような手間がかかってしまう。なお、このとき、新しいセンサーを図面通りに正確な位置に再設置できなければ、異常発生位置を特定する精度が落ちてしまうこととなる。さらに、センサーの更新を繰り返す度にセンサーの設置位置がずれていってしまうようなことがあれば、異常発生位置を特定する精度はどんどん落ちていってしまうこととなる。

特許第５８０４４０９号公報

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、施設内の異常を、音を用いて検出するリーダー装置、センサー装置及びセンシングシステムを提供することである。また、本発明の実施形態が解決しようとする課題は、センサー設置の手間などを軽減することができるリーダー装置、センサー装置及びセンシングシステムを提供することである。

実施形態のリーダー装置は、受信部及び制御部を備える。受信部は、センサー装置から送信されるセンサーデータを受信する。制御部は、入力される音声データから異音を検出する制御部。制御部は、異音を検出した場合、前記受信部によって受信される前記センサーデータの中から、前記異音を検出した前記音声データと相関性を示す振動データを含む前記センサーデータを検出する。制御部は、前記検出されたセンサーデータの送信元のセンサー装置の３次元位置を推定する。

第１実施形態に係るセンシングシステムの概要を示す図。図１中に示すリーダー装置の要部回路構成を示すブロック図。図１中に示すセンサー装置の要部回路構成を示すブロック図。図２中のプロセッサーによる制御処理のフローチャート。図２中のプロセッサーによる制御処理のフローチャート。図３中のプロセッサーによる制御処理のフローチャート。図１中に示すリーダー装置と図１中に示すセンサー装置の位置関係を説明するための図である。リーダーアンテナの指向性の方向を仰俯角に変化させた場合の仰俯角−ＲＳＳＩ特性の例を示す図。図１中に示すリーダー装置と図１中に示すセンサー装置の水平面での位置関係を説明するための図である。リーダー装置が一定距離を往復する場合の正面からの位置ずれ−ＲＳＳＩ特性の例を示す図。図１中に示すリーダー装置と図１中に示すセンサー装置の位置関係を説明するための斜視図である。第２実施形態に係るリーダー装置及びサーバーの要部回路構成を示すブロック図。図１２中のリーダー装置が備えるプロセッサーによる制御処理のフローチャート。図１２中のサーバーが備えるプロセッサーによる制御処理のフローチャート。

以下、いくつかの実施形態に係るセンシングシステムについて図面を用いて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係るセンシングシステム１の概要を示す図である。センシングシステム１は、点検を行うシステムである。センシングシステム１は、発電所、変電所、工場、ビル、交通施設、又はその他の施設において使用される。あるいは、センシングシステム１は、船舶又は航空機などの乗り物において使用されても良い。センシングシステム１は、リーダー装置１０及び複数のセンサー装置２０を含む。

リーダー装置１０は、オートパイロットで施設内などを自走して、異常音が発生していないかを自動的に調べる機能を有する。また、リーダー装置１０は、センサー装置２０と通信を行う機能を有する。さらに、リーダー装置１０は、センサー装置２０の位置を推定する機能を有する。センサー装置２０の位置は、例えばｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸からなる、基準点を原点とした３次元直交座標系における３次元座標によって表される。なお、図１にはリーダー装置１０を１台のみ示すが、複数台のリーダー装置１０があっても良い。リーダー装置１０が複数ある場合には、例えば、複数のリーダー装置１０がそれぞれ異なる範囲を自走することで点検にかかる時間を短縮する。リーダー装置１０について、図２に基づいてさらに説明する。図２は、リーダー装置１０の要部回路構成を示すブロック図である。リーダー装置１０は、コンピューター１０１、マイクロフォン１０２、増幅器１０３、Ａ／Ｄ（analog-to-digital）変換器１０４、リーダーアンテナ１０５、ＲＦＩＤ（radio frequency identifier）リーダー１０６、指向性制御部１０７、位置センサー１０８、電動台車１０９、バッテリー１１０及び電源装置１１１を含む。

コンピューター１０１は、リーダー装置の動作に必要な演算及び制御などの処理を行う。コンピューター１０１は、プロセッサー１０１１、ＲＯＭ（read-only memory）１０１２、ＲＡＭ（random-access memory）１０１３、補助記憶デバイス１０１４及びバス１０１５を含む。コンピューター１０１は、制御部の一例である。

プロセッサー１０１１は、コンピューター１０１の中枢部分に相当する。プロセッサー１０１１は、ＲＯＭ１０１２又は補助記憶デバイス１０１４に記憶されたシステムソフトウェア、アプリケーションソフトウェア又はファームウェアなどのプログラムに基づいて、コンピューター１０１の各種の機能を実現するべく各部を制御する。プロセッサー１０１１は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processing unit）、ＳｏＣ（system on a chip）、ＤＳＰ（digital signal processor）又はＧＰＵ（graphics processing unit）などである。あるいは、プロセッサー１０１１は、これらの組み合わせである。

ＲＯＭ１０１２は、コンピューター１０１の主記憶部分に相当する。ＲＯＭ１０１２は、専らデータの読み出しに用いられる不揮発性メモリである。ＲＯＭ１０１２は、上記のプログラムを記憶する。また、ＲＯＭ１０１２は、プロセッサー１０１１が各種の処理を行う上で使用するデータ又は各種の設定値などを記憶する。

ＲＡＭ１０１３は、コンピューター１０１の主記憶部分に相当する。ＲＡＭ１０１３は、データの読み書きに用いられるメモリである。ＲＡＭ１０１３は、プロセッサー１０１１が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアなどとして利用される。

補助記憶デバイス１０１４は、コンピューター１０１の補助記憶部分に相当する。補助記憶デバイス１０１４は、例えばＥＥＰＲＯＭ（electric erasable programmable read-only memory）、ＨＤＤ（hard disk drive）又はＳＳＤ（solid state drive）などである。補助記憶デバイス１０１４は、上記のプログラムを記憶する場合がある。また、補助記憶デバイス１０１４は、プロセッサー１０１１が各種の処理を行う上で使用するデータ、プロセッサー１０１１での処理によって生成されたデータ又は各種の設定値などを保存する。なお、コンピューター１０１は、補助記憶デバイス１０１４に代えて、あるいは補助記憶デバイス１０１４に加えて、メモリカード又はＵＳＢ（universal serial bus）メモリなどの記憶媒体を挿入可能なインターフェースを備えてもよい。
また、補助記憶デバイス１０１４は、センサー装置２０が放射する電波の受信信号強度（ＲＳＳＩ（received signal strength indication））−距離特性を示すデータ（以下「ＲＳＳＩ特性データ」という。）を記憶している。ＲＳＳＩ特性データを用いることで、ＲＳＳＩが分かればリーダーアンテナ１０５からセンサー装置２０までの距離が分かる。ＲＳＳＩ特性データは、例えば、自由空間において、リーダー装置１０とセンサー装置２０との距離を様々に変化させながら距離ごとのＲＳＳＩを計測することで得られる。
さらに、補助記憶デバイス１０１４は、リーダーアンテナ１０５が取り付けられている位置の地面からの高さｚ１を記憶している。

ＲＯＭ１０１２又は補助記憶デバイス１０１４に記憶されるプログラムは、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムを含む。一例として、リーダー装置１０は、制御プログラムがＲＯＭ１０１２又は補助記憶デバイス１０１４に記憶された状態でリーダー装置１０の管理者などへと譲渡される。しかしながら、リーダー装置１０は、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムがＲＯＭ１０１２又は補助記憶デバイス１０１４に記憶されない状態で当該管理者などに譲渡されても良い。また、リーダー装置１０は、別の制御プログラムがＲＯＭ１０１２又は補助記憶デバイス１０１４に記憶された状態で当該管理者などに譲渡されても良い。そして、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムが別途に当該管理者などへと譲渡され、当該管理者又はサービスマンなどによる操作の下にＲＯＭ１０１２又は補助記憶デバイス１０１４へと書き込まれても良い。このときの制御プログラムの譲渡は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク又は半導体メモリなどのようなリムーバブルな記録媒体に記録して、あるいはネットワークを介したダウンロードにより実現できる。

バス１０１５は、コントロールバス、アドレスバス及びデータバスなどを含み、コンピューター１０１の各部で授受される信号を伝送する。

マイクロフォン１０２は、周囲の音を拾う。すなわち、マイクロフォン１０２は、音を受けて、当該音を電気信号に変換する。さらに、マイクロフォン１０２は、当該電気信号を出力する。マイクロフォン１０２は、一例として、無指向性で、２０Ｈｚから２００ＫＨｚにおいて平坦な周波数特性を有し、感度１Ｖ／Ｐａ（１ｋＨｚ）程度のコンデンサ型マイクロフォンである。マイクロフォン１０２は、指向性が偏らないようにするために、図１に示すようにリーダー装置１０の本体１１の頭頂部などに設けられる。

増幅器１０３は、マイクロフォン１０２が出力する電気信号を増幅する。増幅器１０３は、一例として、低雑音（例えば自己雑音実効値６μＶ以下。）で低歪率（例えば１ｋＨｚで全高調波歪３％以下。）のものである。

Ａ／Ｄ変換器１０４は、増幅器１０３によって増幅された電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。さらに、Ａ／Ｄ変換器１０４は、変換した当該デジタル信号をコンピューター１０１に対して入力する。なお、当該デジタル信号を、以下「音声データ」という。Ａ／Ｄ変換器１０４は、一例として１２ビット以上のものである。

リーダーアンテナ１０５は、一例として、垂直方向（高さ方向）に配設された２つの平面アンテナ素子１０５１を備えるフェーズドアレイアンテナである。リーダーアンテナ１０５は、図１に示すように、リーダー装置１０の本体１１の上部に取り付けられた支柱１２の上部に取り付けられる。これは、リーダーアンテナ１０５の位置が高くなるようにするためである。なお、リーダーアンテナ１０５は、支柱１２上ではなくリーダー装置１０の本体１１に直接取り付けられていてもよい。リーダーアンテナ１０５は、センサー装置が送信するセンサーデータを受信する受信部の一例である。

ＲＦＩＤリーダー１０６は、リーダーアンテナ１０５を用いて電波の送受信を行う。これにより、ＲＦＩＤリーダー１０６は、リーダーアンテナ１０５を介してセンサー装置２０と通信を行う。また、ＲＦＩＤリーダー１０６は、センサー装置２０から放射された応答信号のＲＳＳＩを計測する機能を有する。ＲＦＩＤリーダー１０６は、例えば、各国法令等に規定された周波数帯域及び電波強度に従う電波の送信を行うよう動作する。したがって、ＲＦＩＤリーダー１０６は、一例として、９２０ＭＨｚ帯の送信電力１Ｗ構内無線局で、リーダーアンテナ１０５及び指向性制御部１０７を合わせた最大利得を６ｄＢｉとし、等価等方輻射電力（ＥＩＲＰ（equivalent isotropic radiated power））が４Ｗを超えないように動作する。
指向性制御部１０７は、プロセッサー１０１１による制御に基づいてリーダーアンテナ１０５の指向性を制御する。

位置センサー１０８は、プロセッサー１０１１がリーダー装置１０の現在位置を示す位置情報及び方位情報を取得するために使用されるセンサーなどである。リーダー装置１０の位置は、例えば、予め定められた基準点を原点とする座標で表される。また、リーダー装置１０の方位は、例えば、リーダー装置１０の進行方向が、前記座標のｘ軸正の方向を０度として時計回りに何度傾いているかで表される。位置センサー１０８は、複数のセンサーからなるセンサー群などであっても良い。

電動台車１０９は、リーダー装置１０が自走するために設けられる。電動台車１０９は、例えばモーター及び当該モーターを動力とする車輪１３を備える。

バッテリー１１０は、リーダー装置１０が動作するために必要な電力を蓄える。
電源装置１１１は、バッテリー１１０に蓄えられた電力を安定化して、リーダー装置１０の各部に供給する。

センサー装置２０は、振動センサーを備え、振動を物理量として計測する目的で施設内などの計測対象物に取り付けられる。計測対象物は、例えば各種設備、各種装置又は各種配管などであり、対象は問わない。センサー装置２０は、パッシブ型のＲＦＩＤタグを備える。センサー装置２０は、当該ＲＦＩＤタグを用いることで、振動センサーによって計測されたデータを送信することができる。なお、複数のセンサー装置２０のそれぞれには、ユニークなＩＤ（identifier）であるセンサーＩＤが割り当てられている。センサー装置２０について、図３に基づいてさらに説明する。図３は、センサー装置２０の要部回路構成を示すブロック図である。センサー装置２０は、プロセッサー２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ＲＦＩＤアンテナ２０４、ＲＦＩＤチップ２０５、振動センサー２０６、Ａ／Ｄ変換器２０７、整流回路２０８、安定化電源回路２０９及びキャパシター２１０を含む。

プロセッサー２０１は、センサー装置２０の動作に必要な演算及び制御などの処理を行うコンピューターの中枢部分に相当する。プロセッサー２０１は、ＲＯＭ２０２などに記憶されたシステムソフトウェア、アプリケーションソフトウェア又はファームウェアなどのプログラムに基づいて、センサー装置２０の各種の機能を実現するべく各部を制御する。プロセッサー２０１は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＳｏＣ、ＤＳＰ又はＧＰＵなどである。あるいは、プロセッサー２０１は、これらの組み合わせである。また、プロセッサー２０１は、ＲＦＩＤチップ２０５と接続する。

ＲＯＭ２０２は、プロセッサー２０１を中枢とするコンピューターの主記憶部分に相当する。ＲＯＭ２０２は、専らデータの読み出しに用いられる不揮発性メモリである。ＲＯＭ２０２は、上記のプログラムを記憶する。また、ＲＯＭ２０２は、プロセッサー２０１が各種の処理を行う上で使用するデータ又は各種の設定値などを記憶する。さらに、ＲＯＭ２０２は、センサーＩＤを記憶する。

ＲＡＭ２０３は、プロセッサー２０１を中枢とするコンピューターの主記憶部分に相当する。ＲＡＭ２０３は、データの読み書きに用いられるメモリである。ＲＡＭ２０３は、プロセッサー２０１が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアなどとして利用される。

ＲＯＭ２０２に記憶されるプログラムは、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムを含む。一例として、センサー装置２０は、制御プログラムがＲＯＭ２０２に記憶された状態でセンサー装置２０の管理者などへと譲渡される。しかしながら、センサー装置２０は、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムがＲＯＭ２０２に記憶されない状態で当該管理者などに譲渡されても良い。また、センサー装置２０は、別の制御プログラムがＲＯＭ２０２に記憶された状態で当該管理者などに譲渡されても良い。そして、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムが別途に当該管理者などへと譲渡され、当該管理者又はサービスマンなどによる操作の下にＲＯＭ２０２へと書き込まれても良い。このときの制御プログラムの譲渡は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク又は半導体メモリなどのようなリムーバブルな記録媒体に記録して、あるいはネットワークを介したダウンロードにより実現できる。

ＲＦＩＤアンテナ２０４は、ＲＦＩＤタグを構成するアンテナである。ＲＦＩＤアンテナ２０４は、リーダー装置１０から発信される電波を受信する。また、ＲＦＩＤアンテナ２０４は、受信した電波の一部を反射して放射する。ＲＦＩＤアンテナ２０４は、センサーデータを送信する送信部の一例である。
ＲＦＩＤチップ２０５は、ＲＦＩＤタグを構成するＩＣ（integrated circuit）チップである。ＲＦＩＤチップ２０５は、ＲＦＩＤアンテナ２０４によって受信された電波の一部を電力源として動作する。また、ＲＦＩＤチップ２０５は、ＲＦＩＤアンテナ２０４によって受信された電波を変調することで、反射波を搬送波として情報を乗せることができる。当該情報は、ＲＯＭ２０２に記憶されたセンサーＩＤを含む。当該情報は、センサーデータの一例である。このように情報が乗せられた反射波は、ＲＦＩＤアンテナ２０４によって放射される。ＲＦＩＤチップ２０５は、プロセッサー２０１と接続する。

振動センサー２０６は、計測対象物の振動を物理量として計測する。そして、振動センサー２０６は、計測データを出力する。振動センサー２０６は、例えば、振動の加速度を計測する３軸加速度センサーである。あるいは、振動センサー２０６は、６軸加速度センサーなどであっても良い。あるいは、振動センサー２０６は、振動による変位又は振動速度などを計測するその他のセンサーであっても良い。振動センサー２０６は、ＭＥＭＳ（microelectromechanical systems）であることが好ましい。ＭＥＭＳセンサーは、長寿命で小型軽量なためである。

Ａ／Ｄ変換器２０７は、振動センサー２０６から出力された計測データをアナログ信号からデジタル信号に変換する。さらに、Ａ／Ｄ変換器２０７は、変換した当該デジタル信号をプロセッサー２０１に入力する。

整流回路２０８は、ＲＦＩＤアンテナ２０４によって受信された電波の一部を整流して直流電圧にする。
安定化電源回路２０９は、整流回路２０８によって整流された直流電圧を平滑化するなどして安定化させる。
キャパシター２１０は、整流回路２０８及び安定化電源回路２０９によって整流及び安定化された電圧が印加されることで充電される。
また、安定化電源回路２０９は、キャパシター２１０の電圧を所望の電圧に安定化させる。安定化電源回路２０９によって安定化された当該電圧は、プロセッサー２０１、振動センサー２０６及びＡ／Ｄ変換器２０７など、センサー装置２０の各部に供給される。

以下、第１実施形態に係るセンシングシステム１の動作を図４〜図１０に基づいて説明する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。図４及び図５は、リーダー装置１０のプロセッサー１０１１による制御処理のフローチャートである。プロセッサー１０１１は、ＲＯＭ１０１２又は補助記憶デバイス１０１４などに記憶された制御プログラムに基づいてこの制御処理を実行する。図６は、センサー装置２０のプロセッサー２０１による制御処理のフローチャートである。プロセッサー２０１は、ＲＯＭ２０２などに記憶された制御プログラムに基づいてこの制御処理を実行する。

図４のＡｃｔ１においてリーダー装置１０のコンピューター１０１は、点検を開始する条件を満たすのを待ち受ける。コンピューター１０１は、点検を開始する条件を満たしたならば、Ａｃｔ１においてＹｅｓと判定してＡｃｔ２へと進む。点検を開始する条件は、例えば、予め定められた日時になったことである。あるいは例えば、点検を開始する条件は、前回の点検から一定時間経過したことである。

Ａｃｔ２においてプロセッサー１０１１は、移動を開始するよう電動台車１０９を制御する。なお、プロセッサー１０１１は、予め定められたルートに従って移動するよう電動台車１０９を制御する。すなわち例えば、リーダー装置１０は、地面に予め表示された誘導テープ又はバーコードなどのマーカーをセンサーで読取り、マーカーが示すルートに従って移動する。あるいは例えば、リーダー装置１０は、レーザーレンジスキャナーなどを用いて周辺物体との距離を測りながら予め定められたルートを移動する。電動台車１０９は、プロセッサー１０１１の制御に基づき、車輪１３を駆動させる。

Ａｃｔ３においてプロセッサー１０１１は、測定ポイントに着くのを待ち受ける。プロセッサー１０１１は、例えば、測定ポイントであることを示すマーカーを読み取ったならば、測定ポイントに着いたと判定する。あるいは例えば、プロセッサー１０１１は、位置センサー１０８を用いて位置情報を取得して、当該位置情報が予め定められた測定ポイントを示す座標と合致する場合、測定ポイントに着いたと判定する。プロセッサー１０１１は、測定ポイントに着いたならば、Ａｃｔ３においてＹｅｓと判定してＡｃｔ４へと進む。

Ａｃｔ４においてプロセッサー１０１１は、移動を停止するよう電動台車１０９を制御する。この制御により、電動台車１０９は、車輪１３の駆動を停止させる。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ４の処理の後、Ａｃｔ５へと進む。

Ａｃｔ５においてプロセッサー１０１１は、Ａ／Ｄ変換器１０４から出力される音声データを取得する。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ５の処理の後、Ａｃｔ６へと進む。

Ａｃｔ６においてプロセッサー１０１１は、Ａｃｔ５で取得した音声データに異音が含まれるか否かを判定する。プロセッサー１０１１は、例えば次のようにして異音の検出を行う。すなわち、プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ５で取得した音声データと、過去に同じポイントで取得した音声データとを比較して、その差異の大きさを示す評価値を算出する。具体的には、例えば、プロセッサー１０１１は、時間軸データである２つの音声データ波形をＦＦＴ（fast Fourier transform）などにより周波数軸データに変換し、両スペクトル分布の差異を算出する。そして、プロセッサー１０１１は、当該評価値が予め定められた閾値以上である場合に異音が含まれるものと判定する。なお、Ａｃｔ６の処理で用いる過去に取得した音声データは、例えば、初回の点検を行うより前に予め検査時と同じ測定ポイントで音声データを保存しておくことにより得られる。プロセッサー１０１１は、異音が検出されたならば、Ａｃｔ６においてＹｅｓと判定してＡｃｔ７へと進む。
以上より、Ａｃｔ６の処理を行うことで、コンピューター１０１は、異音を検出する検出部として制御部として動作する。

Ａｃｔ７においてプロセッサー１０１１は、ＲＦＩＤリーダー１０６を制御して周囲に設置されたセンサー装置２０から振動データを取得する。ＲＦＩＤリーダー１０６は、プロセッサー１０１１による当該制御に基づき、リーダーアンテナ１０５から、周囲に質問信号を放射させる。当該質問信号は、センサー装置２０のＲＦＩＤアンテナ２０４によって受信される。当該質問信号を受信したセンサー装置２０は、当該質問信号を電力源として動作を開始する。そして、プロセッサー２０１は、図６に示す制御処理を開始する。

図６のＡｃｔ３１においてセンサー装置２０のプロセッサー２０１は、キャパシター２１０が十分に充電されるのを待ち受ける。プロセッサー２０１は、キャパシター２１０が十分に充電されたならば、Ａｃｔ３１においてＹｅｓと判定してＡｃｔ３２へと進む。

Ａｃｔ３２においてプロセッサー２０１は、計測を開始するよう振動センサー２０６に指示する。この指示を受けて振動センサー２０６は振動の計測を開始する。さらに、振動センサー２０６は、計測データを出力する。出力された計測データは、Ａ／Ｄ変換器１０４によってデジタル信号に変換されてＲＡＭ２０３に記憶される。なお、ＲＡＭ２０３に記憶される計測データは、例えば、計測された振動を示す波形として記憶される。このようにＲＡＭ２０３に記憶された計測データを、以下「振動データ」という。プロセッサー２０１は、Ａｃｔ３２の処理の後、Ａｃｔ３３へと進む。

Ａｃｔ３３においてプロセッサー２０１は、ＲＡＭ２０３に振動データが一定時間分蓄積されるのを待ち受ける。プロセッサー２０１は、ＲＡＭ２０３に振動データが一定時間分蓄積されたならば、Ａｃｔ３３においてＹｅｓと判定してＡｃｔ３４へと進む。

Ａｃｔ３４においてプロセッサー２０１は、振動データの送信を開始させる。すなわち、プロセッサー２０１は、反射波がＲＡＭ２０３に記憶された振動データを含むように変調するようＲＦＩＤチップ２０５を制御する。これにより、ＲＦＩＤチップ２０５によって変調された反射波は、ＲＯＭ２０２に記憶されたセンサーＩＤと、ＲＡＭ２０３に記憶された振動データとを含む。このように変調された反射波は、ＲＦＩＤアンテナ２０４から放射される。なお、振動データの送信を開始する前に変調された反射波は、ＲＯＭ２０２に記憶されたセンサーＩＤを含み、ＲＡＭ２０３に記憶された振動データを含まない。プロセッサー２０１は、Ａｃｔ３４の処理の後、図６に示す制御処理を終了する。

以上のようにして、質問信号を反射して放射された反射波は、リーダー装置１０のリーダーアンテナ１０５によって受信される。受信された当該反射波は、ＲＦＩＤリーダー１０６によって復調されて、センサーＩＤ及び振動データが読み取られる。ＲＦＩＤリーダー１０６は、読み取ったセンサーＩＤ及び振動データをプロセッサー１０１１に入力する。以上のようにして、プロセッサー１０１１は、センサー装置２０から振動データを取得する。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ７の処理の後、Ａｃｔ８へと進む。

Ａｃｔ８においてプロセッサー１０１１は、Ａｃｔ７で取得した振動データの中に異常な振動を示すものが無いか調べる。すなわち、プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ７で取得した振動データの波形とＡｃｔ３で取得した音声データの波形との相関性を調べて、相関性が一定以上である場合、当該振動データが示す波形が異常な振動を示すものであると判定する。具体的には例えば、プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ７で取得した振動データの波形とＡｃｔ３で取得した音声データの波形とをＦＦＴなどにより周波数スペクトルに変換して、相互相関を算出する。そして、プロセッサー１０１１は、相互相関が一定以上であるならば、当該振動データが示す波形が異常な振動を示すものであると判定する。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ８の処理の後、Ａｃｔ９へと進む。したがって、Ａｃｔ８の処理を行うことで、コンピューター１０１は、異音を検出した音声データと相関性を示す振動データを含むセンサーデータを検出する制御部として動作する。

Ａｃｔ９においてプロセッサー１０１１は、Ａｃｔ８で異常な振動を示すと判定した振動データがあるか否かを判定する。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ８で異常な振動を示すと判定したデータがあるならば、Ａｃｔ９においてＹｅｓと判定してＡｃｔ１０へと進む。

Ａｃｔ１０においてプロセッサー１０１１は、Ａｃｔ８において相関性が最も高かった振動データを選択する。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ１０の処理の後、Ａｃｔ１１へと進む。

Ａｃｔ１１においてプロセッサー１０１１は、Ａｃｔ９で選択した振動データの送信元であるセンサー装置２０を対象として、図５に示す座標推定処理を行う。なお、対象とするセンサー装置２０の識別には、反射波に含まれるセンサーＩＤを用いる。

図５のＡｃｔ２１においてプロセッサー１０１１は、図７に示すようにリーダーアンテナ１０５の指向性の方向を仰俯角（上下方向）に変化させながら走査を行うように指向性制御部１０７を制御する。図７は、リーダー装置１０とセンサー装置２０の位置関係を説明する図である。指向性パターン４０は、リーダーアンテナ１０５のアンテナ素子１０５１に垂直で水平面に垂直な面における、リーダーアンテナ１０５が放射する電波の指向性パターンを示す。方向４１は、対応する指向性パターン４０において利得が最大となる方向を示す。一例として、プロセッサー１０１１は、仰俯角θが水平方向±２０度である範囲で走査を行うよう指向性制御部１０７を制御する。
プロセッサー１０１１による制御に応じて、指向性制御部１０７は、リーダーアンテナ１０５の指向性を制御して電波を放射させる。当該放射された電波を受信したセンサー装置２０からは、応答信号として反射波が放射される。当該反射波は、リーダーアンテナ１０５によって受信される。指向性制御部１０７は、リーダーアンテナ１０５によって受信される反射波のＲＳＳＩを指向性の方向ごとに測定する。このように測定されたＲＳＳＩは、図８に示すような特性を示す。この場合には、仰俯角θ＝１０度でＲＳＳＩが最大となっているため、仰俯角θ＝１０度の方向にセンサー装置２０があることが分かる。なお、環境によっては周辺の物体による電波の反射及び障害物の影響により単峰型のグラフにならない場合、及びＲＳＳＩの時間変動が大きいために測定誤差が大きくなる場合もある。しかしながら、複数回計測を繰り返して平均値をとることで精度を上げることもできる。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ２１の処理の後、Ａｃｔ２２へと進む。

Ａｃｔ２２においてプロセッサー１０１１は、リーダーアンテナ１０５の指向性の方向を、Ａｃｔ２１においてＲＳＳＩが最大となった方向となるように指向性制御部１０７を制御する。一例として、プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ２１における測定の結果、図８で示すようなＲＳＳＩ特性を得た場合には、リーダーアンテナ１０５の指向性の方向を仰俯角θ＝１０度となるように指向性制御部１０７を制御する。プロセッサー１０１１による制御に基づいて、指向性制御部１０７は、リーダーアンテナ１０５の指向性の方向を変更する。結果プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ２２の処理の後、Ａｃｔ２３へと進む。

Ａｃｔ２３においてプロセッサー１０１１は、図９に示すように直線上を移動して、当該直線上でＲＳＳＩが最大となる位置を探索するように電動台車１０９などの各部を制御する。図９は、リーダー装置１０とセンサー装置２０の水平面での位置関係を説明する図である。なお、図９は、リーダー装置１０などを上方から見た平面図である。図９には、前記直線上のＡの位置にあるリーダー装置１０と直線上のＢの位置にあるリーダー装置１０とを示している。指向性パターン６０は、リーダーアンテナ１０５を通り、水平面に平行な面における、リーダーアンテナ１０５が放射する電波の指向性パターンを示す。
プロセッサー１０１１の制御に基づき、リーダー装置１０は、前記直線上を移動する。なお、前記直線は、例えば、リーダー装置１０の進行方向と一致する直線である。さらに、リーダー装置１０が前記直線上を移動している際、プロセッサー１０１１は、リーダーアンテナ１０５から電波を放射して、リーダー装置１０の位置ごとのＲＳＳＩを測定するようリーダーアンテナ１０５及び指向性制御部１０７を制御する。プロセッサー１０１１による制御に応じて、リーダーアンテナ１０５は、電波を放射する。リーダーアンテナ１０５から放射された電波を受信したセンサー装置２０からは、応答信号として反射波が放射される。当該反射波は、リーダーアンテナ１０５によって受信される。指向性制御部１０７は、リーダーアンテナ１０５によって受信される反射波のＲＳＳＩをプロセッサー１０１１の制御のもとに計測する。リーダーアンテナ１０５から放射される電波は、図９のような指向性パターン６０を持つことから、以上のようにして計測されたＲＳＳＩは、一例として、図１０に示すような、正面からの位置ずれに対する特性を示す。なお、正面からの位置ずれは、リーダーアンテナ１０５の正面にセンサー装置２０がある状態を０ｃｍとし、リーダー装置１０の進行方向を正とする、前記直線上のセンサー装置２０の位置を示す値である。図１０に示すように、正面からの位置ずれが０ｃｍのときにＲＳＳＩは最大となるので、上述のように移動しながらＲＳＳＩの計測を行うことでこの位置を特定することができる。なお、環境によっては周辺の物体による電波の反射及び障害物の影響により単峰型のグラフにならない場合、及びＲＳＳＩの時間変動が大きいために測定誤差が大きくなる場合もある。しかしながら、複数回計測を繰り返して平均値をとることで精度を上げることもできる。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ２３の処理の後、Ａｃｔ２４へと進む。

Ａｃｔ２４においてプロセッサー１０１１は、リーダー装置１０の位置を、Ａｃｔ２３で特定した、ＲＳＳＩが最大となる位置に移動させる。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ２４の処理の後、Ａｃｔ２５へと進む。

Ａｃｔ２５においてプロセッサー１０１１は、位置センサー１０８を用いて自身の位置情報及び方位情報を取得する。このとき取得される位置情報は、座標（ｘ１，ｙ１）であるとする。また、このとき取得される方位情報は、角度φであるとする。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ２５の処理の後、Ａｃｔ２６へと進む。

Ａｃｔ２６においてプロセッサー１０１１は、仰俯角θの精度を上げるためにＡｃｔ２１と同様の処理を行う。そして、プロセッサー１０１１は、当該処理においてＲＳＳＩが最大となった仰俯角θをＲＡＭ１０１３などに記憶させる。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ２６の処理の後、Ａｃｔ２７へと進む。

Ａｃｔ２７においてプロセッサー１０１１は、リーダーアンテナ１０５の指向性の方向を、Ａｃｔ２６で記憶した仰俯角θとなるように指向性制御部１０７を制御する。この制御に基づき、指向性制御部１０７は、リーダーアンテナ１０５の指向性の方向を仰俯角θとなるように制御する。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ２７の処理の後、Ａｃｔ２８へと進む。

Ａｃｔ２８においてプロセッサー１０１１は、ＲＳＳＩを測定する。そして、プロセッサー１０１１は、ＲＳＳＩ特性データに基づき、測定されたＲＳＳＩから、リーダーアンテナ１０５とセンサー装置２０との距離ｄを推定する。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ２８の処理の後、Ａｃｔ２９へと進む。

Ａｃｔ２９においてプロセッサー１０１１は、センサー装置２０の位置を推定する。センサー装置２０の位置の推定について、図１１に基づいて説明する。図１１は、リーダー装置１０とセンサー装置２０の位置関係を説明するための斜視図である。プロセッサー１０１１は、補助記憶デバイス１０１４に記憶されたリーダーアンテナ１０５の地面からの高さｚ１、Ａｃｔ２５で取得した位置情報（座標（ｘ１，ｙ１））、Ａｃｔ２５で取得した方位情報（角度φ）、Ａｃｔ２６で記憶した仰俯角θ、及びＡｃｔ２８で推定した距離ｄから、センサー装置２０の位置座標（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を推定する。なお、仰俯角θ及び距離ｄは、センサー装置２０の、リーダー装置１０からの相対位置を示す。
図１１に示すように、センサー装置２０とリーダーアンテナ１０５との相対位置は、水平方向距離ｄｈ及びｚ方向距離ｄｚにより示すことが可能である。ｄｈは下記（１）式により、ｄｚは下記（２）式により求められる。
ｄｈ＝ｄ・ｃｏｓθ …（１）
ｄｚ＝ｄ・ｓｉｎθ …（２）
さらに、水平方向距離ｄｈは、ｘ方向距離ｄｘ、ｙ方向距離ｄｙに分解可能である。ｄｘは下記（３）式により、ｄｙは下記（４）式により求められる。
ｄｘ＝ｄ・ｃｏｓθ・ｓｉｎφ …（３）
ｄｙ＝ｄ・ｃｏｓθ・ｃｏｓφ …（４）
リーダーアンテナ１０５の位置は、座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）である。したがって、センサー装置２０の座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）は、下記（５）式〜（７）式により求められる。
ｘ２＝ｘ１＋ｄｘ＝ｘ１＋ｄ・ｃｏｓθ・ｓｉｎφ …（５）
ｙ２＝ｙ１＋ｄｙ＝ｙ１＋ｄ・ｃｏｓθ・ｃｏｓφ …（６）
ｚ２＝ｚ１＋ｄｚ＝ｚ１＋ｄ・ｓｉｎθ …（７）
プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ２９の処理の後、座標推定処理を終了して、Ａｃｔ１２へと進む。なお、上記に示す座標推定処理における手順は一例であって、プロセッサー１０１１は、異なる手順で座標を推定しても良い。
以上より、座標推定処理を行うことで、コンピューター１０１は、センサー装置の３次元位置を推定する制御部として動作する。

Ａｃｔ１２においてプロセッサー１０１１は、座標推定処理で導出されたセンサー装置２０の位置である座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）を補助記憶デバイス１０１４などに記憶させる。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ１２の処理の後、Ａｃｔ１４へと進む。

一方、プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ８において、異常な振動を示すと判定したデータがなかったならば、Ａｃｔ９においてＮｏと判定してＡｃｔ１３へと進む。
Ａｃｔ１３においてプロセッサー１０１１は、リーダー装置１０の位置情報を取得して記憶する。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ１３の処理の後、Ａｃｔ１４へと進む。
また、プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ６において異音が検出されなければ、Ａｃｔ６においてＮｏと判定してＡｃｔ１４へと進む。

Ａｃｔ１４においてプロセッサー１０１１は、全ての計測が終了したか否かを判定する。プロセッサー１０１１は、全ての計測が終了していないならば、Ａｃｔ１４においてＮｏと判定してＡｃｔ２へと進む。そして、Ａｃｔ２においてリーダー装置１０は、次の測定ポイントに向かうべく移動を開始する。対して、プロセッサー１０１１は、全ての計測が終了したならば、Ａｃｔ１４においてＹｅｓと判定してＡｃｔ１５へと進む。

Ａｃｔ１５においてプロセッサー１０１１は、次の点検を開始するまで待機するための場所へ移動するべく各部の制御を行う。当該制御に基づき、リーダー装置１０は、当該待機場所へ移動する。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ１５の処理の後、Ａｃｔ１へと戻る。

第１実施形態のセンシングシステム１によれば、リーダー装置１０は、マイクロフォン１０２を用いて異音を検知する。そして、リーダー装置１０は、異音を検出したならば、その場の周囲に予め設置されているセンサー装置２０と通信して、センサー装置２０が異常な振動を検知しないか調べる。これにより、どのセンサー装置２０が設置されている場所で異常が起きているかが分かる。
さらに、リーダー装置１０は、異常な振動を検知しているセンサー装置２０の位置を推定する。これにより、リーダー装置１０は、異常が発生している箇所の３次元座標を特定することができる。すなわち、リーダー装置１０は、センサー装置２０の計測データの取得のみならず、センサー装置２０の位置計測も行う。したがって、センシングシステム１では、センサー装置２０を予め定められた位置に正確に設置したり、センサー装置２０を設置した正確な位置を記録したりする手間が不要である。このため、センサー装置２０の設置、更新及び増設を簡単に行う事が出来る。また、以上のように、センシングシステム１は、異音の検知のみならず、異常発生箇所の特定までも自動的に行うことができる。

また、第１実施形態のセンシングシステム１によれば、リーダー装置１０は、プログラムに基づき、オートパイロットで施設内などを自走して、異常な音が発生していないかを検知することで、施設内の点検を行う。また、リーダー装置１０は、点検の開始時間などの設定も可能である。したがって、センシングシステム１は、施設内などにおいて点検を自動的に行うことができる。

また、第１実施形態のセンシングシステム１によれば、リーダー装置１０は、異音を検知したにもかかわらず異常な振動を示すセンサー装置２０が無かった場合に、リーダー装置１０の位置情報を記憶する。したがって、リーダー装置１０は、センサー装置２０が設置されていない場所が異音の発生箇所である場合などであっても異常が発生していること、及びその大体の位置を検出することができる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態に係るセンシングシステム１ｂについて、図１２に基づいて説明する。図１２は、第２実施形態に係るリーダー装置及びサーバーの要部回路構成を示すブロック図である。なお、図１２において第１実施形態に係る図２と同様の要素について同一の符号を付している。また、第１実施形態と同様の要素については説明を省略する場合がある。第２実施形態に係るセンシングシステム１ｂは、リーダー装置１０ｂ及びセンサー装置２０に加えてサーバー９０を含む。リーダー装置１０ｂ及びサーバー９０は、ネットワークＮＷに接続されている。ネットワークＮＷは、イントラネットなどのプライベートネットワーク又はインターネットなどを含む通信網である。

リーダー装置１０ｂは、通信インターフェース１２１及び通信アンテナ１２２を含む。
通信インターフェース１２１は、プロセッサー１０１１が通信アンテナ１２２と通信するためのインターフェースである。
通信アンテナ１２２は、リーダー装置１０がネットワークＮＷと通信するためのアンテナである。

サーバー９０は、プロセッサー９０１、ＲＯＭ９０２、ＲＡＭ９０３、補助記憶デバイス９０４、通信インターフェース９０５及びバス９０６を含む。

プロセッサー９０１は、サーバー９０の動作に必要な演算及び制御などの処理を行うコンピューターの中枢部分に相当する。プロセッサー９０１は、ＲＯＭ９０２又は補助記憶デバイス９０４などに記憶されたシステムソフトウェア、アプリケーションソフトウェア又はファームウェアなどのプログラムに基づいて、サーバー９０の各種の機能を実現するべく各部を制御する。プロセッサー９０１は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＳｏＣ、ＤＳＰ又はＧＰＵなどである。あるいは、プロセッサー９０１は、これらの組み合わせである。

ＲＯＭ９０２は、プロセッサー９０１を中枢とするコンピューターの主記憶部分に相当する。ＲＯＭ９０２は、専らデータの読み出しに用いられる不揮発性メモリである。ＲＯＭ９０２は、上記のプログラムを記憶する。また、ＲＯＭ９０２は、プロセッサー９０１が各種の処理を行う上で使用するデータ又は各種の設定値などを記憶する。

ＲＡＭ９０３は、プロセッサー９０１を中枢とするコンピューターの主記憶部分に相当する。ＲＡＭ９０３は、データの読み書きに用いられるメモリである。ＲＡＭ９０３は、プロセッサー９０１が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアなどとして利用される。

補助記憶デバイス９０４は、プロセッサー９０１を中枢とするコンピューターの補助記憶部分に相当する。補助記憶デバイス９０４は、例えばＥＥＰＲＯＭ、ＨＤＤ又はＳＳＤなどである。補助記憶デバイス９０４は、上記のプログラムを記憶する場合がある。また、補助記憶デバイス９０４は、プロセッサー９０１が各種の処理を行う上で使用するデータ、プロセッサー９０１での処理によって生成されたデータ又は各種の設定値などを保存する。

ＲＯＭ９０２又は補助記憶デバイス９０４に記憶されるプログラムは、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムを含む。一例として、サーバー９０は、制御プログラムがＲＯＭ９０２又は補助記憶デバイス９０４に記憶された状態でサーバー９０の管理者などへと譲渡される。しかしながら、サーバー９０は、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムがＲＯＭ９０２又は補助記憶デバイス９０４に記憶されない状態で当該管理者などに譲渡されても良い。また、サーバー９０は、別の制御プログラムがＲＯＭ９０２又は補助記憶デバイス９０４に記憶された状態で当該管理者などに譲渡されても良い。そして、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムが別途に当該管理者などへと譲渡され、当該管理者又はサービスマンなどによる操作の下にＲＯＭ９０２又は補助記憶デバイス９０４へと書き込まれても良い。このときの制御プログラムの譲渡は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク又は半導体メモリなどのようなリムーバブルな記録媒体に記録して、あるいはネットワークを介したダウンロードにより実現できる。

通信インターフェース９０５は、サーバー９０がネットワークＮＷなどを介して通信するためのインターフェースである。
バス９０６は、コントロールバス、アドレスバス及びデータバスなどを含み、サーバー９０の各部で授受される信号を伝送する。

以下、第２実施形態に係るセンシングシステム１ｂの動作を図１３及び図１４に基づいて説明する。図１３は、リーダー装置１０のプロセッサー１０１１による制御処理のフローチャートである。プロセッサー１０１１は、ＲＯＭ１０１２又は補助記憶デバイス１０１４などに記憶された制御プログラムに基づいてこの制御処理を実行する。図１４は、サーバー９０のプロセッサー９０１による制御処理のフローチャートである。プロセッサー９０１は、ＲＯＭ９０２又は補助記憶デバイス９０４などに記憶された制御プログラムに基づいてこの制御処理を実行する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。なお、図１３において第１実施形態と図４と同様の処理においては、同一の符号を付している。また、以下の動作説明において、第１実施形態と同様の処理については説明を省略する場合がある。

プロセッサー１０１１は、図１３のＡｃｔ５の処理の後、Ａｃｔ４１へと進む。
Ａｃｔ４１においてプロセッサー１０１１は、Ａｃｔ５で取得した音声データをサーバー９０に送信するように通信インターフェース１２１に対して指示する。この指示を受けて通信インターフェース１２１は、当該音声データをサーバー９０に送信する。送信された当該音声データは、サーバー９０の通信インターフェース９０５によって受信される。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ４１の処理の後、Ａｃｔ４２へと進む。

一方、図１４のＡｃｔ５１においてサーバー９０のプロセッサー９０１は、通信インターフェース９０５によってデータが受信されるのを待ち受けている。プロセッサー９０１は、音声データ又は振動データなどのデータが受信されたならば、Ａｃｔ５１においてＹｅｓと判定してＡｃｔ５２へと進む。

Ａｃｔ５２においてプロセッサー９０１は、受信したデータが音声データであるか否かを判定する。プロセッサー９０１は、受信したデータが音声データであるならば、Ａｃｔ５２においてＹｅｓと判定してＡｃｔ５３へと進む。

Ａｃｔ５３においてプロセッサー９０１は、Ａｃｔ６と同様の処理を行い、受信した音声データに異音が含まれるかを判定する処理を行う。プロセッサー９０１は、Ａｃｔ５３の処理の後、Ａｃｔ５４へと進む。

Ａｃｔ５４においてプロセッサー９０１は、Ａｃｔ５３の処理結果をリーダー装置１０に送信するように通信インターフェース９０５に対して指示する。この指示を受けて通信インターフェース９０５は、当該処理結果をリーダー装置１０に送信する。送信された当該処理結果は、リーダー装置１０の通信インターフェース１２１によって受信される。プロセッサー９０１は、Ａｃｔ５４の処理の後、Ａｃｔ５１へと戻る。

一方、図１３のＡｃｔ４２においてプロセッサー１０１１は、通信インターフェース１２１によって当該処理結果が受信されるのを待ち受けている。プロセッサー１０１１は、当該処理結果が受信されたならば、Ａｃｔ４２においてＹｅｓと判定してＡｃｔ４３へと進む。

Ａｃｔ４３においてプロセッサー１０１１は、Ａｃｔ４２で受信された処理結果が、異音が含まれるという判定であるか否かを判定する。プロセッサー１０１１は、異音が含まれるという判定でないならば、Ａｃｔ４３においてＮｏと判定してＡｃｔ１４へと進む。対して、プロセッサー１０１１は、異音が含まれるという判定であるならば、Ａｃｔ４３においてＹｅｓと判定してＡｃｔ７へと進む。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ７の処理の後、Ａｃｔ４４へと進む。

Ａｃｔ４４においてプロセッサー１０１１は、Ａｃｔ７で取得した振動データをセンサーＩＤと共にサーバー９０に送信するように通信インターフェース１２１に対して指示する。この指示を受けて通信インターフェース１２１は、当該振動データをサーバー９０に送信する。送信された当該振動データは、サーバー９０の通信インターフェース９０５によって受信される。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ４４の処理の後、Ａｃｔ４５へと進む。

一方、プロセッサー９０１は、通信インターフェース９０５によって振動データが受信されたならば、Ａｃｔ５１でＹｅｓ、Ａｃｔ５２でＮｏと判定してＡｃｔ５５へと進む。
Ａｃｔ５５においてプロセッサー９０１は、受信したデータが振動データであるか否かを判定する。プロセッサー９０１は、受信したデータが振動データであるならば、Ａｃｔ５５においてＹｅｓと判定してＡｃｔ５６へと進む。なお、プロセッサー９０１は、受信したデータが振動データでないならば、受信したデータに応じたその他の処理を行う。

Ａｃｔ５６においてプロセッサー９０１は、Ａｃｔ８〜Ａｃｔ１０と同様の処理を行う。プロセッサー９０１は、Ａｃｔ５６の処理の後、Ａｃｔ５７へと進む。

Ａｃｔ５７においてプロセッサー９０１は、Ａｃｔ５６の処理結果をリーダー装置１０に送信するように通信インターフェース９０５に対して指示する。この指示を受けて通信インターフェース９０５は、当該処理結果をリーダー装置１０に送信する。送信された当該処理結果は、リーダー装置１０の通信インターフェース１２１によって受信される。プロセッサー９０１は、Ａｃｔ５４の処理の後、Ａｃｔ５１へと戻る。なお、当該処理結果は、Ａｃｔ５６の処理において異常な振動を示す振動データがあった場合には、異常な振動を示す振動データがあったことを示す情報と、当該振動データに対応するセンサーＩＤを含む。そして、当該処理結果は、Ａｃｔ５６の処理において異常な振動を示す振動データが無かった場合には、異常な振動を示す振動データが無かったことを示す情報を含む。

一方、図１３のＡｃｔ４５においてプロセッサー１０１１は、通信インターフェース１２１によって当該処理結果が受信されるのを待ち受けている。プロセッサー１０１１は、当該処理結果が受信されたならば、Ａｃｔ４５においてＹｅｓと判定してＡｃｔ４６へと進む。

Ａｃｔ４６においてプロセッサー１０１１は、Ａｃｔ４５で受信された処理結果に、異常な振動を示す振動データがあったことを示す情報が含まれるか否かを判定する。プロセッサー１０１１は、異常な振動を示す振動データがあったことを示す情報が含まれるならば、Ａｃｔ４６においてＹｅｓと判定してＡｃｔ４７へと進む。対して、プロセッサー１０１１は、異常な振動を示す振動データがあったことを示す情報が含まれないならば、Ａｃｔ４６においてＮｏと判定してＡｃｔ１３へと進む。

Ａｃｔ４７においてプロセッサー１０１１は、Ａｃｔ４５で受信された処理結果に含まれるセンサーＩＤで特定されるセンサー装置２０を対象として、図５に示す座標推定処理を行う。プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ４７の処理の後、Ａｃｔ１２へと進む。

第２実施形態のセンシングシステム１ｂは、第１実施形態のセンシングシステム１と同様の効果が得られる。

第２実施形態のセンシングシステム１ｂでは、第１実施形態においてリーダー装置１０が備えるコンピューター１０１が処理していた処理内容の一部を、サーバー９０が行う。すなわち、コンピューター１０１とサーバー９０とが協働して処理を行う。特に、ＦＦＴにかかる処理及び相互相関に関する処理は、負荷が重い処理である。したがって、第２実施形態に係るリーダー装置１０ｂが備えるコンピューター１０１の処理能力は、第１実施形態に係るリーダー装置１０より低くて良いので、リーダー装置１０ｂにかかるコストを低減することができる。特に、多数のリーダー装置１０ｂを運用する場合には、センシングシステム１ｂ全体としてのコストを大きく低減させることができる。
また、前述のようにリーダー装置１０ｂが備えるコンピューター１０１の処理能力が低くて良いので、第１実施形態のリーダー装置１０に比べて小型軽量のコンピューターを用いることができる。したがって、第２実施形態のセンシングシステム１ｂによれば、リーダー装置１０ｂを小型化及び軽量化することができる。

上記の第１実施形態及び第２実施形態は以下のような変形も可能である。
リーダー装置１０は、停止せずに、移動しながら異音の検知を行っても良い。この場合、測定ポイントを通過するときにだけ異音の検知を行う。あるいは、測定ポイントを設定せずに移動中は常に異音の検知を行う。そして、異音を検知した場合には、異音を検知した場所で移動を停止してＡｃｔ７以降の処理を行う。リーダー装置１０は、異音を検知してすぐに移動を停止するのではなく、異音が大きく検知される場所を探してから移動を停止しても良い。このために例えば、リーダー装置１０は、異音を検知したならば、異音レベルを計測しながら移動を続けて、移動と共に異音レベルが上昇する間は移動を続ける。そして、リーダー装置１０は、移動と共に異音レベルが低下するようになった場合に移動を停止する。このとき、リーダー装置１０は、最も異音レベルが高く計測された位置まで戻ってから移動を停止しても良い。
さらに、リーダー装置１０は移動しながら異音を検知した場合に、停止せずにセンサーデータの取得及びセンサー装置２０の位置推定を行っても良い。すなわち例えば、リーダー装置１０は、ＲＳＳＩの測定時に、移動によるＲＳＳＩの変化分を補正して計測を行う。あるいは例えば、リーダー装置１０は、移動によるＲＳＳＩの変化が問題にならない速度でＲＳＳＩの計測を行う。その他、リーダー装置１０は、既存のレーダー技術を用いて移動しながらのセンサー装置２０の位置推定を実現する。なお、リーダー装置１０は、センサーデータの取得及びセンサー装置２０の位置推定を、前述のように異音が大きく検知される場所を探してから開始しても良い。

距離ｄの推定に、電波を送信してから反射波を受信するまでの時間を用いても良い。

リーダー装置１０は、施設内などにおいて異音の検知のみを全て終わらせてから、異音を検知していた場合に、異音を検知した場所に戻ってセンサーデータの取得及びセンサー装置２０の位置推定を行っても良い。

ＲＦＩＤタグは、パッシブタグに限らず、アクティブタグ又はセミアクティブタグであっても良い。この場合、センサー装置２０は、データを定期的に送信するビーコンとして動作するものであっても良い。

センサー装置２０は、ＲＦＩＤタグに限らずその他の仕組みを用いたトランスポンダーであっても良い。あるいは、センサー装置２０は、ＲＦＩＤタグ以外の仕組みを用いたビーコンなどであっても良い。

センサー装置２０は、１つのＲＦＩＤタグで受信と送信を行う。しかしながら、センサー装置２０は、受信用の通信装置と送信用の通信装置とを別々に備えるものであっても良い。

リーダー装置１０及びセンサー装置２０は、リーダー装置１０とセンサー装置２０との通信に、可視光又は赤外線などの、電波以外の電磁波を用いるものであっても良い。また、リーダー装置１０及びセンサー装置２０は、リーダー装置１０とセンサー装置２０との通信に、超音波などの電磁波以外のものを用いるものであっても良い。

リーダーアンテナ１０５は、垂直方向だけでなく水平方向にもアンテナ素子１０５１が配設されたフェーズドアレイアンテナであっても良い。この場合、プロセッサー１０１１は、Ａｃｔ２３において、リーダーアンテナ１０５の指向性の方向を方位角（左右方向）に変化させながら走査を行うように指向性制御部１０７を制御しても良い。このようにすれば、リーダー装置１０は、移動しなくてもセンサー装置の左右位置を特定可能である。

リーダーアンテナ１０５は、フェーズドアレイアンテナに限らず、その他のアンテナであっても良い。
リーダーアンテナ１０５の指向性の方向を変えるために、位相を変える以外の方法を用いても良い。リーダー装置１０は、例えば、回転又は回動可能に取り付けられたリーダーアンテナ１０５の物理的な向きを変える。あるいは、上下及び左右の少なくともいずれかに動くように取り付けられたリーダーアンテナ１０５を移動させる。
リーダー装置１０は、複数のリーダーアンテナ１０５を備えていても良い。この場合、複数のアンテナの受信強度を比較することで指向性センサー装置の位置を推定することができる。

リーダー装置１０は、上記以外のその他の方法を用いて自身の位置情報を取得しても良い。例えば、リーダー装置１０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などのＧＮＳＳ（global navigation satellite system）、ＩＭＥＳ（Indoor MEssaging System）、ＤＲ（dead reckoning）、ＳＬＡＭ（simultaneous localization and mapping）、Ｗｉ−ｆｉなどのアクセスポイントを用いた測位システム、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） low energy）などを用いたビーコンによる測位システム、地磁気を用いた測位システム、又はこれらを複数組み合わせた方法などを用いて自身の位置情報を取得する。位置推定にＳＬＡＭを用いる場合、リーダー装置１０が自動的に走行ルートを決定することができるので、リーダー装置１０の走行ルートを設定する手間などを軽減することが可能である。

リーダー装置１０は、自身の傾斜を計測する水準器などのセンサーを備えていても良い。計測ポイントが水平でない場合などにおいては、リーダー装置１０の傾斜角を考慮することでより高精度の位置推定が可能となる。

リーダー装置１０及びリーダー装置１０ｂは、自身の基準点からの高さを推定することができるものであっても良い。この場合、実施形態のセンシングシステムは、高低差がある場所でも使用可能である。

サーバー９０とリーダー装置１０ｂとは、ネットワークＮＷを介さずに通信しても良い。

実施形態のリーダー装置は自走せず、他の動力車などに牽引されて移動するものであっても良い。あるいは、実施形態のリーダー装置は、人力によって移動するものであっても良い。

実施形態のリーダー装置は、オートパイロットではなく、人が操作するものであっても良い。この場合、実施形態のリーダー装置は、遠隔操作するものであっても良いし、人が乗り込んで操作するものであっても良い。

実施形態のリーダー装置は、電動以外の動力によって移動するものであっても良い。例えば、実施形態のリーダー装置は、電動台車１０９に代えて、エンジン駆動の台車を備える。

実施形態のリーダー装置は、車輪以外によって移動するものであっても良い。例えば、実施形態のリーダー装置は、無限軌道又は脚などによって移動する。
実施形態のリーダー装置は、レール上を走る鉄道車両であっても良い。

実施形態のリーダー装置は、ＵＡＶ（unmanned aerial vehicle）などの航空機であっても良い。ＵＡＶであるリーダー装置は、例えば、複数のローターによって飛行するいわゆるドローンなどであっても良い。この場合、リーダー装置は、電動台車１０９に代えてローターなどの飛行用の機構を備える。航空機であるリーダー装置は、走行するスペースが無い場所及び高所など、地上での移動が難しい場合などにおいても使用可能である。

実施形態のリーダー装置は、ＵＳＶ（unmanned surface vehicle）などの船舶であっても良い。この場合、リーダー装置は、電動台車１０９に代えて水上を進むための推進機などを備える。船であるリーダー装置は、水上又は水中などに設置された設備などの点検に有用である。なお、センサー装置が水中に設置される場合には、センサー装置とリーダー装置との通信は、超音波などを用いるものであることが好ましい。水中では電波が大きく減衰するため、超音波などを用いる方が通信しやすいためである。

実施形態のリーダー装置は、ＵＵＶ（unmanned underwater vehicle）などの潜水艇であっても良い。この場合、リーダー装置は、電動台車１０９に代えて、水上及び水中を進むための推進装置、及び沈降及び浮上するための潜水機構を備える。潜水艇であるリーダー装置は、水中又は水底などに設置された設備などの点検に有用である。

リーダー装置１０及びセンサー装置２０の位置を示す座標系は、直交座標系に限らない。例えば、リーダー装置１０及びセンサー装置２０の位置を示す座標は、緯度、経度及び高度からなる座標系などである。

センシングシステム１ｂは、上記に示す以外の他の処理についても、リーダー装置１０ｂに代えてサーバー９０が処理を行っても良い。

センシングシステム１及びセンシングシステム１ｂは、施設又は乗り物などに限らず、任意の場所で使用可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１……センシングシステム、１０……リーダー装置、２０……センサー装置、９０……サーバー、１０１……コンピューター、１０２……マイクロフォン、１０３……増幅器、１０４，２０７……Ａ／Ｄ変換器、１０５……リーダーアンテナ、１０６……ＲＦＩＤリーダー、１０７……指向性制御部、１０８……位置センサー、１０９……電動台車、２０１，９０１，１０１１……プロセッサー、２０２，９０２，１０１２……ＲＯＭ、２０３，９０３，１０１３……ＲＡＭ、２０４……ＲＦＩＤアンテナ、２０５……ＲＦＩＤチップ、２０６……振動センサー、９０４，１０１４……補助記憶デバイス、９０５……通信インターフェース、９０６，１０１５……バス

Claims

センサー装置から送信されるセンサーデータを受信する受信部と、
入力される音声データから異音を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、
異音を検出した場合、前記受信部によって受信される前記センサーデータの中から、前記異音を検出した前記音声データと相関性を示す振動データを含む前記センサーデータを検出し、
前記検出されたセンサーデータの送信元のセンサー装置の３次元位置を推定する、リーダー装置。
前記制御部は、現在位置と、前記受信部によって受信される前記センサー装置から送信される前記センサーデータの受信強度とに基づき前記センサー装置の３次元位置を推定する、請求項１に記載のリーダー装置。
前記制御部は、サーバーと協働して処理を行う、請求項１又は請求項２に記載のリーダー装置。
リーダー装置と、振動センサーを備えたセンサー装置とを備え、
前記リーダー装置は、
センサー装置から送信されるセンサーデータを受信する受信部と、
入力される音声データから異音を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、
異音を検出した場合、前記受信部によって受信される前記センサーデータの中から、前記異音を検出した前記音声データと相関性を示す振動データを含む前記センサーデータを検出し、
前記検出されたセンサーデータの送信元のセンサー装置の３次元位置を推定し、
前記センサー装置は、
前記振動センサーによって計測された振動データを含むセンサーデータを送信する送信部を備える、センシングシステム。