JP7062141B2 - Sensor system, sensor equipment, and power supply control method - Google Patents
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Description
本発明は、センサシステム、センサ機器、および、給電制御方法に関する。 The present invention relates to a sensor system, a sensor device, and a power supply control method.
従来より、空調機,照明等の設備機器を制御するために必要な情報を、センサ機器を用いて収集するセンサシステムが知られている。このセンサシステムは、例えば、温度,湿度,人の在否,照度,CO2,ほこり等の環境情報をセンサ機器から収集することにより、ビル,テナント等に設置された設備機器を適切に制御することができる。 Conventionally, a sensor system that collects information necessary for controlling equipment such as an air conditioner and lighting by using a sensor device has been known. This sensor system appropriately controls equipment installed in buildings, tenants, etc. by collecting environmental information such as temperature, humidity, presence / absence of people, illuminance, CO2, and dust from sensor equipment. Can be done.
近年では、センサシステムにおいて、バッテリ内蔵型のセンサ機器、或いは、太陽電池を備えたエナジーハーベスト型のセンサ機器が用いられるケースが増加している。バッテリ内蔵型のセンサ機器は、例えば、設備機器の機能拡張性,省配線等のメリットがある。また、エナジーハーベスト型のセンサ機器は、例えば、光エネルギを有効に活用できるメリットがある。 In recent years, there have been an increasing number of cases in which a sensor device having a built-in battery or an energy harvesting type sensor device equipped with a solar cell is used in a sensor system. Sensor devices with a built-in battery have merits such as functional expandability of equipment and wiring saving. Further, the energy harvesting type sensor device has a merit that, for example, light energy can be effectively utilized.
一方、デメリットとして、バッテリ内蔵型のセンサ機器では、例えば、数カ月毎に、バッテリを交換する必要があり、そのような保守作業が重い負担となっている。また、エナジーハーベスト型のセンサ機器では、夜間に太陽電池での発電が行えないため、可用性が低下してしまう。これらのデメリットを解消するために、特許文献1には、太陽電池と乾電池との二種類の電源を搭載し、太陽電池での発電が行えない場合に、電源を乾電池に切り替える発明が開示されている。 On the other hand, as a demerit, in the sensor device with a built-in battery, for example, it is necessary to replace the battery every few months, and such maintenance work becomes a heavy burden. In addition, energy harvesting type sensor devices cannot generate electricity with solar cells at night, which reduces availability. In order to eliminate these disadvantages, Patent Document 1 discloses an invention in which two types of power sources, a solar cell and a dry cell, are mounted, and the power source is switched to the dry cell when the solar cell cannot generate electricity. There is.
しかしながら、特許文献1の発明を利用しても、長時間に亘って、光エネルギーが照射されない環境では、太陽電池での発電が行えないことから、バッテリ内蔵型のセンサ機器と同等となってしまう。例えば、特許文献1の発明を適用したセンサ機器をオフィスに導入しても、長期休業中であれば、オフィスの照明が点灯されず、太陽電池での発電が行えないことから、その間、乾電池の電力だけを消費してしまう。そのため、バッテリ内蔵型のセンサ機器と同様に、乾電池の交換機会が多く生じてしまうという画題は、解決されないままであった。 However, even if the invention of Patent Document 1 is used, it is not possible to generate electricity with a solar cell in an environment where light energy is not irradiated for a long time, so that it is equivalent to a sensor device having a built-in battery. .. For example, even if a sensor device to which the invention of Patent Document 1 is applied is introduced into an office, if the office is closed for a long period of time, the office lighting will not be turned on and the solar cell will not be able to generate electricity. It consumes only power. Therefore, as with the sensor device with a built-in battery, the problem that there are many opportunities to replace the dry battery has not been solved.
本発明は、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、一次電池の交換機会を適切に減少させることのできるセンサシステム、センサ機器、および、給電制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a sensor system, a sensor device, and a power supply control method capable of appropriately reducing the replacement opportunity of a primary battery. And.
上記目的を達成するため、本発明に係るセンサシステムは、
管理装置と、無線による給電を行うための無線給電手段を備えた設備機器と、一次電池と前記無線給電手段から給電された電力を蓄える二次電池とを備えたセンサ機器と、を備えるセンサシステムであって、
前記管理装置は、
前記設備機器と前記センサ機器との相対的な位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記センサ機器における前記二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、前記位置情報を用いて特定される前記センサ機器への給電効率が最も高い設備機器に対して、給電の開始を指令する指令手段と、を備える、
センサシステム。In order to achieve the above object, the sensor system according to the present invention is
A sensor system including a management device, equipment including a wireless power supply means for wirelessly supplying power, and a sensor device including a primary battery and a secondary battery for storing the power supplied from the wireless power supply means. And,
The management device is
An acquisition means for acquiring position information indicating a relative position between the equipment and the sensor equipment, and
When the amount of electricity stored in the secondary battery in the sensor device falls below the reference value, the equipment having the highest power supply efficiency to the sensor device specified by using the position information is instructed to start power supply. With command means,
Sensor system.
本発明に係るセンサシステムでは、管理装置において、取得手段は、設備機器とセンサ機器との相対的な位置を示す位置情報を取得する。また、指令手段は、センサ機器における二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、位置情報を用いて特定されるセンサ機器への給電効率が最も高い設備機器に対して、給電の開始を指令する。このため、例えば、センサ機器において、二次電池の蓄電量が低下すると、電源を一次電池に切り替えるといった切替制御が行われる場合でも、直ちに、設備機器からセンサ機器への給電が行われるため、一次電池を消費して動作する時間が短くなる。そのため、一次電池の電池寿命を長くし、一次電池の交換機会を適切に減少させることができる。 In the sensor system according to the present invention, in the management device, the acquisition means acquires position information indicating the relative position between the equipment and the sensor equipment. In addition, when the amount of electricity stored in the secondary battery in the sensor device drops below the reference value, the command means starts power supply to the equipment with the highest power supply efficiency to the sensor device specified using the position information. Command. For this reason, for example, in a sensor device, when the storage capacity of the secondary battery decreases, even if switching control such as switching the power supply to the primary battery is performed, power is immediately supplied from the equipment to the sensor device, so that the primary battery is supplied. The battery is consumed and the operating time is shortened. Therefore, the battery life of the primary battery can be extended, and the opportunity to replace the primary battery can be appropriately reduced.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。以下では、設備機器を制御するために必要な情報を、センサ機器を用いて収集するセンサシステムを一例として説明するが、設備機器の制御とは無関係に、センサ機器を用いて種々の情報を収集するだけのセンサシステムにおいても同様に本発明を適用することができる。すなわち、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素または全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the figure are designated by the same reference numerals. In the following, a sensor system that collects information necessary for controlling equipment using sensor equipment will be described as an example, but various information will be collected using sensor equipment regardless of the control of equipment. The present invention can be similarly applied to a sensor system that only performs. That is, the embodiments described below are for illustration purposes only and do not limit the scope of the present invention. Therefore, those skilled in the art can adopt embodiments in which each or all of these elements are replaced with equivalent ones, but these embodiments are also included in the scope of the present invention.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態に係るセンサシステム1の全体構成の一例を示す模式図である。このセンサシステム1は、例えば、オフィスビル,商業ビル等に導入され、センサ機器30にて収集した情報を用いて、設備機器20を制御するシステムである。(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of the sensor system 1 according to the embodiment of the present invention. This sensor system 1 is a system introduced in, for example, an office building, a commercial building, or the like, and controls the
図示するように、センサシステム1は、管理装置10と、複数の設備機器20と、センサ機器30とを備える。なお、図1では、センサ機器30を1つだけ示しているが、一例であり、複数のセンサ機器30をセンサシステム1が備えていてもよい。その場合、例えば、それぞれのセンサ機器30には、固有のデバイスアドレスが割り当てられており、識別可能となっている。
As shown in the figure, the sensor system 1 includes a
管理装置10と設備機器20とは、専用ネットワーク90を介して、通信可能に接続されている。また、設備機器20とセンサ機器30とは、例えば、センサシステム1が導入されたビルにおける同一のフロア内に設置され、無線通信にて通信可能に接続されている。
The
また、後述するように、要件を満たす設備機器20は、センサ機器30に対して、無線による給電を行うことができるようになっている。そして、センサ機器30は、そのような設備機器20から給電を受け、給電された電力を二次電池に蓄電して動作可能となっている。なお、センサ機器30は、一次電池も備えており、二次電池及び一次電池の何れかを電源として動作可能となっている。具体的にセンサ機器30は、通常、二次電池を電源として動作しており、二次電池の蓄電量が低下すると、電源を一次電池に切り替え、継続して動作可能となっている。
Further, as will be described later, the
管理装置10は、例えば、サーバ,パーソナルコンピュータ等であり、センサシステム1全体を制御する。管理装置10は、センサ機器30が計測したセンサ情報、及び、設備機器20の状態情報等を収集し、収集したそれらの情報を活用して設備機器20を制御する。また、管理装置10は、センサ機器30における二次電池の蓄電量が低下すると、要件を満たす設備機器20に対して、センサ機器30への給電を指令する。
The
設備機器20は、例えば、空調機、照明等であり、管理装置10によって制御される。また、設備機器20は、無線通信にてセンサ機器30と通信し、センサ機器30から送られるセンサ情報を受信する。そして、設備機器20は、受信したセンサ情報、及び、設備機器20の状態情報等を、専用ネットワーク90を通じて管理装置10に送信する。また、管理装置10から給電を指令された設備機器20は、センサ機器30へ無線による給電を行う。
The
センサ機器30は、例えば、温度センサ,湿度センサ,CO2センサ,人感センサ等であり、計測した物理量を示す電気信号から変換したセンサ情報を、無線通信にて設備機器20へ送信する。また、センサ機器30は、一次電池と二次電池とを備えており、通常、二次電池を電源として動作するものの、二次電池の蓄電量が低下すると、電源を一次電池に切り替える。
The
以下、管理装置10、設備機器20、及び、センサ機器30の詳細な構成について、図2~図5を参照してそれぞれ説明する。
Hereinafter, detailed configurations of the
まず、管理装置10の詳細について、図2を参照して説明する。図2は、管理装置10の構成の一例を示すブロック図である。図示するように、管理装置10は、制御部11と、記憶部12と、設備通信部13とを備える。
First, the details of the
制御部11は、例えば、CPU(Central Processing Unit),ROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory)等を備えた演算装置であり、管理装置10全体を制御する。制御部11は、機能的には、取得手段111と、検出手段112と、特定手段113と、指令手段114とを備える。これらの機能は、例えば、CPUが、RAMをワークメモリとして用い、ROM若しくは記憶部12に記憶されている各種プログラムを適宜実行することにより実現される。
The
取得手段111は、設備通信部13を通じて、一定周期ごとに、設備機器20から必要な情報を取得する。例えば、取得手段111は、1分間隔に、センサ機器30が計測したセンサ情報を設備機器20から取得する。なお、後述するように、センサ情報には、センサ機器30における電源が、二次電池なのか一次電池なのかを示す切替状態が付加されている。この他にも、取得手段111は、設備機器20とセンサ機器30との相対的な位置を示す位置情報、及び、設備機器20の状態情報等を、設備機器20から取得する。
The acquisition means 111 acquires necessary information from the
検出手段112は、センサ機器30における二次電池の電力低下を検出する。例えば、検出手段112は、センサ情報に付加されている切替状態により、センサ機器30における電源が、二次電池から一次電池へ変化すると、二次電池の蓄電量が低下したことを検出する。なお、後述するように、切替状態の代わりに、二次電池の蓄電量情報がセンサ情報に付加されている場合、検出手段112は、この蓄電量情報から、二次電池の蓄電量が低下したことを検出してもよい。
The detection means 112 detects a decrease in the power of the secondary battery in the
特定手段113は、取得手段111が取得した位置情報を用いて、センサ機器30への給電効率が高い設備機器20を特定する。例えば、特定手段113は、位置情報から設備機器20とセンサ機器30との間の距離,方向等を求め、センサ機器30への給電効率が最も高い設備機器20を特定する。なお、設備機器20の特定は、逐次行うようにしてもよい。例えば、センサシステム1が導入された後に、フロア内のレイアウトが更新されることで、センサ機器30の設置位置が変更されたり、また、設備機器20とセンサ機器30との間にパーディションが設置されることも起こり得る。そのため、特定手段113は、検出手段112によって二次電池の電力低下が検出された際に、最新の位置情報を用いて、センサ機器30への給電効率が高い設備機器20を特定するようにしてもよい。
The specifying means 113 identifies the
指令手段114は、種々の制御コマンドを、設備通信部13を通じて設備機器20に指令する。例えば、指令手段114は、特定手段113により特定された設備機器20に対して、給電の開始を指令するための制御コマンドを送信する。この他にも、指令手段114は、取得手段111が取得したセンサ情報及び状態情報等を起因として、設備機器20への制御が必要となった際に、その制御内容を含んだ制御コマンドを送信する。
The command means 114 commands various control commands to the
記憶部12は、例えば、ハードディスク,ソリッドステートドライブ等であり、設備機器20を経由して取得したセンサ機器30のセンサ情報を記憶する。一例として、センサシステム1が複数のセンサ機器30を備えている場合に、記憶部12には、図3に示すような管理情報121にて、各センサ機器30のセンサ情報がそれぞれ管理される。この管理情報121ではセンサ機器30に割り当てられた固有のデバイスアドレス121aに応じて、時刻121b、温度121c、切替状態121d、及び、給電指令先121eが管理されている。なお、時刻121bは、センサ情報が送られた時刻を示している。また、温度121cは、センサ機器30が温度センサの場合の例である。また、切替状態121dは、上述したように、センサ機器30における電源が、二次電池なのか一次電池なのかを示している。そして、給電指令先121eは、センサ機器30における二次電池の蓄電量が低下した際に、そのセンサ機器30への給電を指令した設備機器20の情報を示している。
The
図2に戻って、設備通信部13は、上述した専用ネットワーク90を介して、設備機器20と通信を行うための通信インタフェースである。例えば、設備通信部13は、設備機器20から送られるセンサ機器30のセンサ情報、及び、設備機器20の状態情報等を受信する。また、設備通信部13は、種々の制御コマンドを設備機器20へ送信する。
Returning to FIG. 2, the
次に、設備機器20の詳細について、図4を参照して説明する。図4は、設備機器20の構成の一例を示すブロック図である。図示するように、設備機器20は、電源部21と、設備通信部22と、計測部23と、駆動部24と、制御部25と、無線給電手段の一例である無線給電部26と、無線通信部27とを備える。
Next, the details of the
電源部21は、例えば、商用交流電源から、設備機器20を動作させるために必要な直流電源を生成する。
The
設備通信部22は、専用ネットワーク90を介して、管理装置10及び他の設備機器20と通信を行うための通信インタフェースである。例えば、設備通信部22は、管理装置10から送られる制御コマンドを受信する。また、設備通信部22は、センサ機器30のセンサ情報、及び、設備機器20の状態情報等を、管理装置10へ送信する。この他にも、設備通信部22は、後述する無線通信部27が算出した位置情報を管理装置10へ送信する。
The
計測部23は、設備機器20に設けられた内蔵センサであり、例えば、設備機器20の動作状況を示す値を計測する。
The measuring
駆動部24は、例えば、アクチュエータ,モータ等であり、制御部25に制御され、設備機器20の主機能を動作させる。
The
制御部25は、例えば、CPU,ROM,RAM等を備えた演算装置であり、設備機器20全体を制御する。制御部25は、管理装置10から送られる制御コマンドに応じて、駆動部24及び無線給電部26等を制御する。また、制御部25は、無線通信部27を制御して、センサ機器30から送られるセンサ情報を取得する。また、制御部25は、計測部23が計測した値、及び、駆動部24の制御結果等から、設備機器20の状態情報を生成する。そして、制御部25は、このようなセンサ情報及び状態情報等を、設備通信部22を通じて、管理装置10へ送信する。
The
無線給電部26は、センサ機器30に給電するための電力を無線出力する回路である。無線給電部26は、制御部25からの制御により、ON/OFF制御され、予め規定された周波数の電波を出力し、若しくは、停止する。なお、無線給電部26を省略して、以下の無線通信部27を無線給電手段として用いてもよい。
The wireless
無線通信部27は、例えば、Bluetooth(登録商標),WiFi,Zigbee等の無線通信規格に準拠した無線通信を行うための通信インタフェースである。無線通信部27は、センサ機器30から送られるセンサ情報を受信する。また、無線通信部27は、設備機器20とセンサ機器30との相対的な位置情報を計測する。例えば、無線通信部27は、配置間隔,配置位置,配置方向等とが規定された複数のアンテナを備えており、センサ機器30との通信時に各アンテナにて計測された電波強度を用いて、設備機器20を基準としたセンサ機器30の相対的な距離,方向等の位置情報を算出する。
The
次に、センサ機器30の詳細について、図5を参照して説明する。図5は、センサ機器30の構成の一例を示すブロック図である。図示するように、センサ機器30は、発電部31と、二次電池の一例である蓄電部32と、一次電池の一例である予備電源部33と、切替手段の一例である電源切替部34と、蓄電量検知部35と、照度検知部36と、切替制御手段の一例である制御部37と、センサ手段の一例であるセンサ部38と、送信手段の一例である無線通信部39とを備える。
Next, the details of the
発電部31は、予め規定された周波数の電波を受信して発電する。つまり、発電部31は、設備機器20の無線給電部26から出力された電波を電気エネルギーに変換する。なお、後述するように、センサ機器30が照明である場合に、太陽電池パネルを発電部31に用いてもよい。
The
蓄電部32は、例えば、リチウムイオンバッテリであり、発電部31が発電した電力を蓄電する。
The
予備電源部33は、例えば、ボタン型タイプのリチウム電池であり、センサ機器30に装着されている。なお、予備電源部33は、着脱可能であり、予備電源部33の電力が消費され、電池寿命となった場合に、新しい予備電源部33に交換可能となっている。
The backup power supply unit 33 is, for example, a button-type lithium battery, and is attached to the
電源切替部34は、例えば、スイッチ回路であり、制御部37から供給される切替信号に応じて、センサ機器30の電源を、蓄電部32及び予備電源部33の何れかに切り替える。
The power
蓄電量検知部35は、例えば、電圧計測回路であり、蓄電部32からの出力電圧を計測し、蓄電部32の蓄電量を検知する。
The electricity storage
照度検知部36は、例えば、照度センサであり、センサ機器30が受けている光の照度を検知する。
The
制御部37は、例えば、CPU,ROM,RAM等を備えた演算装置であり、センサ機器30全体を制御する。制御部37は、蓄電量検知部35が検知した蓄電部32の蓄電量と基準値との比較結果に応じて、電源切替部34に切替信号を出力し、センサ機器30の電源を、蓄電部32又は予備電源部33に切り替える。具体的に制御部37は、蓄電部32の蓄電量が、電力不足を示す第1基準値以上である場合、電源切替部34を制御して、電源を蓄電部32に切り替える。そして、蓄電部32の蓄電量が消費され、第1基準値よりも低下すると、電源切替部34を制御して、電源を予備電源部33に切り替える。
The
また、制御部37は、例えば、1分間隔といった一定周期毎に、センサ部38が計測した値を示す電気信号を変換し、センサ情報を生成する。制御部37は、生成したセンサ情報に、センサ機器30の識別情報、及び、切替状態等を付加する。この識別情報は、一例として、デバイスアドレスである。また、切替状態は、例えば、電源切替部34が電源を予備電源部33に切り替えているときに「一次電池」を示し、また、電源切替部34が電源を蓄電部32に切り替えているときに「二次電池」を示している。なお、設備機器20からの給電により、蓄電部32の蓄電量が、満充電を示す第2基準値以上になると、切替状態は、「満充電の二次電池」を示すことになる。そして、制御部37は、このような切替状態が付加されたセンサ情報を、無線通信部39を通じて、設備機器20に送信する。
Further, the
センサ部38は、センサ機器30の種類に応じたセンサモジュールであり、計測対象の値を示す電気信号を出力する。例えば、センサ機器30が温度センサであれば、センサ部38は、温度の値を示す電気信号を出力する。
The
無線通信部39は、例えば、Bluetooth(登録商標),WiFi,Zigbee等の無線通信規格に準拠した無線通信を行うための通信インタフェースである。無線通信部39は、制御部37に制御され、切替状態が付加されたセンサ情報を、設備機器20に送信する。
The
以下、このような構成のセンサシステム1の動作について、図6~図9を参照して説明する。 Hereinafter, the operation of the sensor system 1 having such a configuration will be described with reference to FIGS. 6 to 9.
最初に、図6を参照して、センサ機器30が実行する電源切替処理について説明する。図6は、本発明の実施形態に係る電源切替処理の一例を示すフローチャートである。この電源切替処理は、例えば、一次電池である予備電源部33がセンサ機器30に装着され、センサ機器30が起動した後に開始される。
First, the power supply switching process executed by the
まず、制御部37は、電源を予備電源部33に切り替える(ステップS101)。つまり、制御部37は、電源切替部34を制御して、センサ機器30の電源を、一次電池である予備電源部33に切り替える。
First, the
制御部37は、蓄電部32の蓄電量を検知する(ステップS102)。つまり、制御部37は、蓄電量検知部35を通じて、蓄電部32の蓄電量を取得する。
The
制御部37は、蓄電量が第1基準値未満であるか否かを判別する(ステップS103)。つまり、制御部37は、蓄電部32の蓄電量が、電力不足を示す第1基準値よりも低下しているかどうかを判別する。
The
制御部37は、蓄電量が第1基準値未満であると判別すると(ステップS103;Yes)、電源を予備電源部33に切り替え、切替状態を「一次電池」に更新する(ステップS104)。つまり、蓄電部32の蓄電量が不足しているため、制御部37は、電源切替部34を制御して、センサ機器30の電源を、一次電池である予備電源部33に切り替える。なお、既に電源が予備電源部33に切り替わっている場合では、切り替えがそのまま維持される。また、制御部37は、RAM内の切替状態を「一次電池」に更新する。そして、制御部37は、上述したステップS102に処理を戻す。
When the
一方、蓄電量が第1基準値未満でない、つまり、蓄電量が第1基準値以上であると判別した場合(ステップS103;No)に、制御部37は、蓄電量が第2基準値未満であるか否かを判別する(ステップS105)。つまり、制御部37は、第1基準値以上である蓄電量が、満充電を示す第2基準値よりも下回っているかどうかを判別する。
On the other hand, when it is determined that the stored amount is not less than the first reference value, that is, the stored amount is equal to or more than the first reference value (step S103; No), the
制御部37は、蓄電量が第2基準値未満であると判別すると(ステップS105;Yes)、電源を予備電源部33に切り替え、切替状態を「二次電池」に更新する(ステップS106)。つまり、蓄電部32の蓄電量が不足していないため、制御部37は、電源切替部34を制御して、センサ機器30の電源を、二次電池である蓄電部32に切り替える。なお、既に電源が蓄電部32に切り替わっている場合では、切り替えがそのまま維持される。また、制御部37は、RAM内の切替状態を「二次電池」に更新する。そして、制御部37は、上述したステップS102に処理を戻す。
When the
一方、蓄電量が第2基準値未満でない、つまり、蓄電量が第2基準値以上であると判別した場合(ステップS105;No)に、制御部37は、電源を予備電源部33に切り替え、切替状態を「満充電の二次電池」に更新する(ステップS107)。つまり、蓄電部32の蓄電量が十分であるため、制御部37は、電源切替部34を制御して、センサ機器30の電源を、二次電池である蓄電部32に切り替える。なお、既に電源が蓄電部32に切り替わっている場合では、切り替えがそのまま維持される。また、制御部37は、RAM内の切替状態を「満充電の二次電池」に更新する。そして、制御部37は、上述したステップS102に処理を戻す。
On the other hand, when it is determined that the stored amount is not less than the second reference value, that is, the stored amount is equal to or more than the second reference value (step S105; No), the
このような電源切替処理によって、電源の切り替えを適切に行うことができる。つまり、蓄電部32の蓄電量が基準値よりも低下すると、制御部37は、電源を一次電池である予備電源部33に切り替える。そして、後述する給電制御処理によって、設備機器20からセンサ機器30への給電が行われ、蓄電部32の蓄電量が基準値以上に上昇すると、制御部37は、電源を二次電池である蓄電部32に切り替える。
By such a power supply switching process, the power supply can be appropriately switched. That is, when the amount of electricity stored in the
次に、図7を参照して、センサ機器30が実行するセンサ情報送信処理について説明する。図7は、本発明の実施形態に係るセンサ情報送信処理の一例を示すフローチャートである。このセンサ情報送信処理は、センサ機器30において、上述した電源切替処理と並行して実行される。
Next, the sensor information transmission process executed by the
まず、制御部37は、センサ情報の送信タイミングが到来したか否かを判別する(ステップS201)。例えば、制御部37は、1分間隔の送信タイミングが到来したかどうかを判別する。
First, the
制御部37は、送信タイミングが到来していないと判別すると(ステップS201;No)、そのまま待機する。
When the
一方、送信タイミングが到来したと判別した場合(ステップS201;Yes)に、制御部37は、センサ部38が計測した信号値を読み込む(ステップS202)。つまり、制御部37は、センサ部38から出力される電気信号の値を読み込む。
On the other hand, when it is determined that the transmission timing has arrived (step S201; Yes), the
制御部37は、信号値を変換してセンサ情報を生成する(ステップS203)。例えば、センサ機器30が温度センサの場合、制御部37は、信号値を変換して温度を示すセンサ情報を生成する。
The
制御部37は、センサ情報に、センサ機器30の識別情報、及び、切替状態等を付加する(ステップS204)。例えば、制御部37は、識別情報として、デバイスアドレスをセンサ情報に付加する。また、制御部37は、電源切替部34の切替状態に応じて、例えば、「一次電池」、「二次電池」、及び、「満充電の二次電池」の何れかをセンサ情報に付加する。
The
制御部37は、センサ情報を設備機器20に送信する(ステップS205)。つまり、制御部37は、無線通信部39を通じて、センサ情報を設備機器20に送信する。そして、制御部37は、上述したステップS201に処理を戻す。
The
このようなセンサ情報送信処理によって、センサ機器30が計測したセンサ情報と共に、センサ機器30における電源の切替状態が、一定周期毎に設備機器20へ送信されることになる。そして、設備機器20は、このようにしてセンサ機器30から送られるセンサ情報を受信すると、そのセンサ情報を、専用ネットワーク90を介して管理装置10に送信する。
By such sensor information transmission processing, the switching state of the power supply in the
次に、図8を参照して、管理装置10が実行するセンサ情報収集処理について説明する。図8は、本発明の実施形態に係るセンサ情報収集処理の一例を示すフローチャートである。このセンサ情報収集処理は、例えば、管理装置10にて繰り返し実行される。
Next, the sensor information collection process executed by the
まず、制御部11は、設備機器20からセンサ情報が送られたか否かを判別する(ステップS301)。制御部11は、センサ情報が送られていないと判別すると(ステップS301:No)、そのまま待機する。
First, the
一方、センサ情報が送られたと判別した場合(ステップS301:Yes)に、制御部11は、そのセンサ情報を受信し、記憶部12に追記する(ステップS302)。すなわち、取得手段111は、設備機器20を経由して、センサ機器30が計測したセンサ情報を取得する。そして、取得されたセンサ情報は、例えば、記憶部12における図3の管理情報121にて管理される。
On the other hand, when it is determined that the sensor information has been sent (step S301: Yes), the
制御部11は、切替情報が変化したか否かを判別する(ステップS303)。つまり、制御部11は、管理情報121における今回追記したレコードと、その1つ前のレコードとを比較して、切替情報121dの内容が変化したかどうかを判別する。
The
制御部11は、切替情報が変化したと判別すると(ステップS303;Yes)、給電制御処理を実行する(ステップS304)。この給電制御処理の詳細については、後述する。
When the
そして、制御部11は、上述したステップS301に処理を戻す。
Then, the
次に、図9を参照して、給電制御処理の詳細について説明する。図9は、上記のセンサ情報収集処理におけるステップS304のサブルーチンである給電制御処理の一例を示すフローチャートである。 Next, the details of the power supply control process will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing an example of the power supply control process which is the subroutine of step S304 in the sensor information collection process.
まず、制御部11は、切替情報が「一次電池」に変化したか否かを判別する(ステップS401)。例えば、管理情報121における今回追記したレコードの切替情報121dが「一次電池」であり、1つ前のレコードの切替情報121dの「二次電池」である場合に、制御部11は、切替情報が「二次電池」から「一次電池」に変化したと判別する。つまり、このような切替情報の変化から、センサ機器30における蓄電部32の電力低下を検出することになる。そのため、このステップS401が検出ステップの一例となる。
First, the
制御部11は、切替情報が「一次電池」に変化したと判別すると(ステップS401;Yes)、位置情報を収集する(ステップS402)。すなわち、取得手段111は、設備機器20とセンサ機器30との相対的な位置を示す位置情報を、設備機器20から取得する。なお、このステップS402が取得ステップの一例となる。
When the
制御部11は、給電効率の高い設備機器20を特定する(ステップS403)。すなわち、特定手段113は、ステップS402にて取得した位置情報を用いて、センサ機器30への給電効率が高い設備機器20を特定する。例えば、特定手段113は、位置情報から設備機器20とセンサ機器30との間の距離,方向等を求め、センサ機器30への給電効率が最も高い設備機器20を特定する。なお、このステップS403が特定ステップの一例となる。
The
制御部11は、特定した設備機器20に対して給電の開始を指令し、記憶部12を更新する(ステップS404)。すなわち、指令手段114は、ステップS403にて特定された設備機器20に対して、給電の開始を指令するための制御コマンドを送信する。また、制御部11は、図3の管理情報121における今回追記したレコードの給電指令先121eに、給電の開始を指令した設備機器20を識別する情報を追加する。なお、このステップS404が指令ステップの一例となる。そして、制御部11は、給電制御処理を終え、図8のセンサ情報収集処理に処理を戻す。
The
また、上述したステップS401にて、「一次電池」への変化でないと判別した場合に(ステップS401;No)、制御部11は、切替情報が「満充電の二次電池」に変化したか否かを判別する(ステップS405)。例えば、管理情報121における今回追記したレコードの切替情報121dが「満充電の二次電池」であり、1つ前のレコードの切替情報121dの「二次電池」である場合に、制御部11は、切替情報が「二次電池」から「満充電の二次電池」に変化したと判別する。
Further, when it is determined in step S401 described above that the change is not to the "primary battery" (step S401; No), the
制御部11は、切替情報が「満充電の二次電池」に変化したと判別すると(ステップS405;Yes)、記憶部12を参照し、対象の設備機器20に対して給電の停止を指令する(ステップS406)。すなわち、制御部11は、管理情報121における新しいレコードから古いレコードを順に参照していき、給電指令先121eに記されている設備機器20を検索する。そして、指令手段114は、検索された設備機器20に対して、給電の停止を指令するための制御コマンドを送信する。そして、制御部11は、給電制御処理を終え、図8のセンサ情報収集処理に処理を戻す。
When the
また、上述したステップS405にて、切替情報が「満充電の二次電池」への変化でないと判別した場合(ステップS405;No)も、制御部11は、給電制御処理を終え、図8のセンサ情報収集処理に処理を戻す。
Further, even when it is determined in step S405 described above that the switching information is not a change to the "fully charged secondary battery" (step S405; No), the
このような給電制御処理により、センサ機器30への給電の開始及び停止を、対象の設備機器20に適切に指令することができる。
By such a power supply control process, it is possible to appropriately instruct the
そして、図6~図9の処理がそれぞれ実行されることで、センサ機器30において、蓄電部32の蓄電量が低下して、電源が予備電源部33に切り替わると、直ちに、管理装置10から要件を満たす設備機器20へ給電の開始が指令される。これによって、蓄電部32の蓄電量が上昇していき、比較的に短い時間で電源が蓄電部32に切り替わることになる。そのため、一次電池である予備電源部33の電池寿命を長くし、予備電源部33の交換機会を適切に減少させることができる。
Then, by executing the processes of FIGS. 6 to 9, the storage amount of the
(他の実施形態)
上記の実施形態では、設備機器20の無線給電部26から電波を出力することで、センサ機器30への給電を行う場合について説明したが、給電手法は、このような電波を用いるもの外であっても適否変更可能である。例えば、設備機器20に照明が用いられる場合では、無線給電部26を省略し、照明である設備機器20を点灯させて光エネルギーを照射させることによって、センサ機器30への給電を行うようにしてもよい。なお、その場合、センサ機器30の発電部31には、太陽電池パネルが用いられ、光エネルギーを電気エネルギーに変換して発電できるようにする。(Other embodiments)
In the above embodiment, a case where power is supplied to the
また、上記のように、設備機器20に照明が用いられる場合では、管理装置10からの制御だけでなく、ユーザからも手動により、照明である設備機器20が点灯、若しくは、消灯に操作されることになる。そのため、センサ機器30における蓄電部32の蓄電量が不足したことを検知し、直ちに設備機器20へ給電開始指令、つまり、点灯指令を送るとユーザにとって不都合となる事態も生じる。例えば、フロア内の会議室にて、プロジェクタを投影するために、照明である設備機器20を意図的に消灯している状況では、その会議室に設置されたセンサ機器30へ給電するために、会議室内の設備機器20へ点灯指令を送ることは適切ではない。この他にも、照明である設備機器20を点灯させて、通常に会議室を使用している状況では、その会議室に設置されたセンサ機器30への給電が終わっても、会議室内の設備機器20への消灯指令を送ることは適切ではない。
Further, as described above, when the lighting is used for the
そのため、設備機器20に照明が用いられる場合では、例えば、設備機器20の計測部23に人感センサを用いるようにして、管理装置10から設備機器20の周辺におけるユーザの在否を判別できるようにする。その上で、制御部11は、センサ機器30への給電のために、設備機器20へ点灯指令を送る際に、その設備機器20の周辺にユーザがいることを判別すると、点灯指令を送るのを待機する。そして、設備機器20の周辺にユーザがいなくなった後に、制御部11は、点灯指令を設備機器20へ送信する。同様に、制御部11は、センサ機器30への給電が終了したことに起因して、設備機器20へ消灯指令を送る際に、その設備機器20の周辺にユーザがいることを判別すると、消灯指令を送るのを待機する。そして、設備機器20の周辺にユーザがいなくなった後に、制御部11は、消灯指令を設備機器20へ送信する。
Therefore, when lighting is used for the
このように、ユーザの在否を判別することで、設備機器20に照明が用いられる場合でも、設備機器20への点灯指令、若しくは、消灯指令を適切に発することができる。
By determining the presence or absence of the user in this way, even when lighting is used for the
上記の実施形態では、センサ機器30が、1分間隔といった一定周期毎に、計測したセンサ情報を設備機器20に送信する場合について説明したが、蓄電部32の蓄電量が低下した場合では、通常の送信間隔よりも長く間隔を空けて、センサ情報を設備機器20に送信するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the
また、上記の実施形態において、管理装置10の制御部11によって実行されるプログラムは、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc),MO(Magneto-Optical Disk),USBメモリ,メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。そして、かかるプログラムを特定の又は汎用のコンピュータにインストールすることによって、当該コンピュータを上記の実施形態における管理装置10として機能させることも可能である。
Further, in the above embodiment, the program executed by the
また、上記のプログラムをインターネットといった通信ネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロードするようにしてもよい。また、通信ネットワークを介してプログラムを転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。さらに、プログラムの全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムを実行することによっても、上述の処理を達成することができる。 Further, the above program may be stored in a disk device of a server device on a communication network such as the Internet, superimposed on a carrier wave, and downloaded to a computer, for example. Further, the above-mentioned processing can also be achieved by starting and executing the program while transferring it via the communication network. Further, the above-mentioned processing can also be achieved by executing all or a part of the program on the server device and executing the program while the computer sends and receives information about the processing via the communication network.
なお、上述の機能を、OS(Operating System)が分担して実現する場合又はOSとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、OS以外の部分のみを上記の記録媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロードしてもよい。 When the above functions are shared by the OS (Operating System) or realized by cooperation between the OS and the application, only the parts other than the OS are stored in the above recording medium and distributed. You may download it to your computer.
本発明は、広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能である。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。 The present invention is capable of various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope. Further, the above-described embodiment is for explaining the present invention, and does not limit the scope of the present invention. That is, the scope of the invention is indicated by the claims, not by embodiments. And various modifications made within the scope of the claims and within the equivalent meaning of the invention are considered to be within the scope of the present invention.
本発明は、一次電池の交換機会を適切に減少させることのできるセンサシステム、センサ機器、および、給電制御方法に好適に採用され得る。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably adopted for a sensor system, a sensor device, and a power supply control method capable of appropriately reducing the replacement opportunity of a primary battery.
1 センサシステム、10 管理装置、11,25,37 制御部、111 取得手段、112 検出手段、113 特定手段、114 指令手段、12 記憶部、13,22 設備通信部、20 設備機器、21 電源部、23 計測部、24 駆動部、26 無線給電部、27,39 無線通信部、30 センサ機器、31 発電部、32 蓄電部、33 予備電源部、34 電源切替部、35 蓄電量検知部、36 照度検知部、38 センサ部、90 専用ネットワーク 1 Sensor system, 10 Management device, 11,25,37 Control unit, 111 Acquisition means, 112 Detection means, 113 Specific means, 114 Command means, 12 Storage unit, 13,22 Equipment communication unit, 20 Equipment equipment, 21 Power supply unit , 23 measurement unit, 24 drive unit, 26 wireless power supply unit, 27, 39 wireless communication unit, 30 sensor equipment, 31 power generation unit, 32 power storage unit, 33 standby power supply unit, 34 power supply switching unit, 35 storage amount detection unit, 36 Illuminance detection unit, 38 sensor unit, 90 dedicated network
Claims (7)
前記管理装置は、
前記設備機器と前記センサ機器との相対的な位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記センサ機器における前記二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、前記位置情報を用いて特定される前記センサ機器への給電効率が最も高い設備機器に対して、給電の開始を指令する指令手段と、を備える、
センサシステム。 A sensor system including a management device, equipment including a wireless power supply means for wirelessly supplying power, and a sensor device including a primary battery and a secondary battery for storing the power supplied from the wireless power supply means. And,
The management device is
An acquisition means for acquiring position information indicating a relative position between the equipment and the sensor equipment, and
When the amount of electricity stored in the secondary battery in the sensor device falls below the reference value, the equipment having the highest power supply efficiency to the sensor device specified by using the position information is instructed to start power supply. With command means,
Sensor system.
電源を、前記一次電池及び前記二次電池の何れかに切り替える切替手段と、
前記二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、電源を前記一次電池に切り替えるように前記切替手段を制御する切替制御手段と、を更に備える、
請求項1に記載のセンサシステム。 The sensor device is
A switching means for switching the power supply to either the primary battery or the secondary battery,
Further, a switching control means for controlling the switching means so as to switch the power source to the primary battery when the storage amount of the secondary battery becomes lower than the reference value is provided.
The sensor system according to claim 1.
計測対象の値を計測するセンサ手段と、
前記センサ手段が計測した値と、前記切替手段における切替状態とを含むセンサ情報を、前記設備機器へ送信する送信手段とを更に備える、
請求項2に記載のセンサシステム。 The sensor device is
Sensor means for measuring the value to be measured and
Further includes a transmission means for transmitting sensor information including a value measured by the sensor means and a switching state in the switching means to the equipment.
The sensor system according to claim 2.
前記取得手段は、前記設備機器から、前記センサ情報を更に取得する、
請求項3に記載のセンサシステム。 In the management device
The acquisition means further acquires the sensor information from the equipment.
The sensor system according to claim 3.
前記取得手段が取得した前記センサ情報に含まれる前記切替状態から、前記センサ機器における前記二次電池の電力不足を検出する検出手段と、
前記電力不足が検出されると、前記位置情報を用いて、前記センサ機器への給電効率が最も高い設備機器を特定する特定手段と、を更に備え、
前記指令手段は、前記特定手段により特定された前記設備機器に対して、給電の開始を指令する、
請求項4に記載のセンサシステム。 The management device is
A detection means for detecting a power shortage of the secondary battery in the sensor device from the switching state included in the sensor information acquired by the acquisition means.
When the power shortage is detected, the position information is further provided with a specific means for identifying the equipment having the highest power supply efficiency to the sensor equipment.
The command means commands the equipment specified by the specific means to start power supply.
The sensor system according to claim 4.
一次電池と、
前記設備機器から給電された電力を蓄える二次電池と、
電源を、前記一次電池及び前記二次電池の何れかに切り替える切替手段と、
前記二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、電源を前記一次電池に切り替えるように前記切替手段を制御する切替制御手段と、
値を計測するセンサ手段と、
前記センサ手段が計測した値と、前記切替手段において電源を前記一次電池に切り替えたことを示す切替状態とを含むセンサ情報を、前記設備機器へ送信することにより、前記設備機器からの給電を要求する送信手段と、
を備えるセンサ機器。 It is a sensor device installed in the vicinity of equipment equipped with wireless power supply means for wireless power supply.
With the primary battery,
A secondary battery that stores the power supplied from the equipment,
A switching means for switching the power supply to either the primary battery or the secondary battery,
When the amount of electricity stored in the secondary battery drops below the reference value, the switching control means for controlling the switching means so as to switch the power supply to the primary battery, and the switching control means.
Sensor means to measure the value and
By transmitting sensor information including the value measured by the sensor means and the switching state indicating that the power source has been switched to the primary battery in the switching means to the equipment, power supply from the equipment is requested. And the means of transmission
Sensor device equipped with.
前記設備機器と前記センサ機器との相対的な位置を示す位置情報を取得する取得ステップと、
前記センサ機器における前記二次電池の電力不足を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにて前記電力不足が検出されると、前記位置情報を用いて、前記センサ機器への給電効率が最も高い設備機器を特定する特定ステップと、
前記特定ステップにて特定された前記設備機器に対して、給電の開始を指令する指令ステップと、
を備える給電制御方法。 It is a power supply control method in a management device that controls an equipment device provided with a wireless power supply means for performing wireless power supply and a sensor device provided with a secondary battery for storing the power supplied from the wireless power supply means.
An acquisition step for acquiring position information indicating a relative position between the equipment and the sensor equipment, and
A detection step for detecting a power shortage of the secondary battery in the sensor device, and
When the power shortage is detected in the detection step, the specific step of identifying the equipment having the highest power supply efficiency to the sensor device using the position information, and the specific step.
A command step for instructing the start of power supply to the equipment specified in the specific step, and a command step.
Power supply control method.
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