JP7288372B2 - センサシステム - Google Patents
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Description
各前記超音波センサと通信可能な管理サーバーとを有し、
各前記超音波センサは、電池から電力が供給されることで作動するものであって、前記河川の水面に向けて超音波を発信し当該超音波の反射波を受信することで物理量を計測し、前記管理サーバーに送信する計測手段を備え、
前記管理サーバーは、
異常が各前記超音波センサに生じたか否かを判定する異常判定部と、
前記異常判定部によって一の前記超音波センサに異常が生じたと判定された際に、前記異常が生じたと判定されていない前記超音波センサが前記計測手段を作動する時間間隔を短くする時間間隔調整部と、
を有するセンサシステム。
前記異常判定部によって、異常が生じていない前記超音波センサの数nが1であると判定された場合、前記時間間隔調整部は、異常が生じていない前記超音波センサが計測手段を作動する時間間隔をT時間にする項1に記載のセンサシステム。
前記時間調整部は、前記2つの超音波センサが前記計測手段を作動する時間間隔を2T時間にするとともに、前記2つの超音波センサが前記計測手段を作動させるタイミングをT時間ほどずらし、
前記2つの超音波センサが前記計測手段を作動させる時間間隔がそれぞれ2T時間とされ、前記2つの超音波センサが前記計測手段を作動させるタイミングがT時間ほどずらした条件下で、前記異常判定部は、前記異常が前記2つの超音波センサに生じたか否かを判定し、
前記異常判定部によって前記2つの超音波センサのうち一方に異常が生じたと判定された際に、前記時間間隔調整部は、他方の超音波センサが前記計測手段を作動する時間間隔を、2T時間からT時間に短くする項1に記載のセンサシステム。
前記管理サーバーは、
前記異常判定部によって前記第一~第四の超音波センサに異常が生じたと判定されていない間、前記第一~第四の前記超音波センサの全てから前記物理量を受信するたびに、前記第一の超音波センサから送信された物理量Aと、前記第二の超音波センサから送信された物理量Bとの差分A―Bを取得し、且つ、前記第三の超音波センサから送信された物理量Cと、前記第四の超音波センサから送信された物理量Dとの差分C-Dを取得する第一差分取得部と、
前記第一差分取得部が前記差分A―B及び前記差分C-Dを取得するたびに、前記差分A―Bの絶対値が第一所定値以上であるか否かを判定する第一差分判定部と、
前記第一差分判定部によって、前記差分A―Bの絶対値が所定値以上であると判定された場合に、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であるか否かを判定する第二差分判定部と、
前記第二差分判定部によって、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であると判定された場合に、前記差分A-Bの絶対値が第一所定値以上であり、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であることが、所定時間以上継続したか否かを判定する時間判定部と、
前記時間判定部によって、前記差分A-Bの絶対値が第一所定値以上であり、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であることが、所定時間以上継続したと判定された場合に、異常が、前記第一及び第二の超音波センサのいずれかに生じたことを示す情報を出力する情報出力部とを、有する項3に記載のセンサシステム。
前記時間判定部によって、前記差分A-Bの絶対値が第一所定値以上であり、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であることが、所定時間以上継続したと判定された場合、前記第一差分判定部によって、前記差分A―Bの絶対値が第一所定値以上ではないと最後に判定された時刻の直前において、前記第一、第二、第三、第四の超音波センサから送信された第一、第二、第三、第四の物理量A,B,C,D(以下、差分未超過最終判定直前の第一、第二、第三、第四の物理量A,B,C,D)をそれぞれ特定し、且つ、前記時間判定部によって、前記差分A-Bの絶対値が第一所定値以上であり、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であることが、所定時間以上継続したとの判定が行われた時刻の直前において、前記第一、第二、第三、第四の超音波センサから送信された第一、第二、第三、第四の物理量A,B,C,D(以下、時間超過判定直前の第一、第二、第三、第四の物理量A,B,C,D)をそれぞれ特定する情報特定部と、
前記差分未超過最終判定直前の第一、第三の物理量A,Cの差分A-C(以下、差分未超過最終判定直前の差分A-C)、前記差分未超過最終判定直前の第二、第四の物理量B,Dの差分B-D(以下、差分未超過最終判定直前の差分B-D)、前記時間超過判定直前の第一、第三の物理量A,Cの差分A-C(以下、時間超過判定直前の差分A-C)、及び前記時間超過判定直前の第二、第四の物理量B,Dの差分B-D(以下、時間超過判定直前の差分B-D)を取得し、且つ、前記差分未超過最終判定直前の差分A-Cと前記時間超過判定直前の差分A-Cとの間の変化量(以下、差分A-Cの変化量)及び前記差分未超過最終判定直前の差分B-Dと前記時間超過判定直前の差分B-Dとの間の変化量(以下、差分B-Dの変化量)を取得する第三差分取得部と、
前記差分A-Cの変化量の絶対値と前記差分B-Dの変化量の絶対値とのいずれが大きいかを判定する第三差分判定部とをさらに有し、
前記情報出力部は、前記第三差分判定部によって前記差分A-Cの変化量の絶対値が前記差分B-Dの変化量の絶対値よりも大きいと判定された場合、異常が前記第一の超音波センサに生じたことを示す情報を出力し、
前記第三差分判定部によって前記差分B-Dの絶対値が前記差分A-Cの絶対値よりも大きいと判定された場合、異常が前記第二の超音波センサに生じたことを示す情報を出力する項4に記載のセンサシステム。
(2)超音波Pの発信及び反射波Hの受信を行なうことで取得される物理量を、メモリに記憶された時刻に、管理サーバーSに送信すること(この情報の送信は、通信部22及び基地局B間の無線通信や、基地局B及び管理サーバーS間の通信によって行われる)。
目的2:下記表1の「1」~「3」に示す「異常」が超音波センサU1,U2の一方に生じた場合でも、他方の超音波センサUから送信される物理量によって河川Kの水位を短い時間間隔で観察すること。
処理2:第三の超音波センサU3から送信された物理量Cと、第四の超音波センサU4から送信された物理量Dとの差分C-Dを取得する。
距離L(図13)である場合の例を示すが、上記の物理量A,B,C,Dは、超音波センサU1,U2,U3,U4が超音波Pを発信してから反射波Hを受信するまでの発信受信時間であってもよい。或いは、上記の物理量A,B,C,Dは、超音波センサU1,U2,U3,U4が受信する反射波Hの強度であってもよい。
a:第三及び第四の超音波センサT3,T4から送信された物理量C,Dが正常値であること。
b:第一及び第二の超音波センサT1,T2が配置される河川Kの第一地点と、第三及び第四の超音波センサT3,T4が配置される河川Kの第二地点とでは、差分A-B,C-Dの絶対値を増減させる水面Kaの状況が、所定時間以内に似通ったものになること(具体的には、第一地点の水面Kaの状況が荒いことで、差分A-Bの絶対値が第一所定値以上となった時点から、所定時間以内に、第二地点の水面Kaの状況が荒くなることで、差分C-Dの絶対値が第二所定値以上になること)。
25,25A,25B,32 時間間隔調整部
26,26A,26B,31 異常判定部
41 第一差分取得部
42 第一差分判定部
43 第二差分判定部
44 時間判定部
45 物理量特定部
46 第三差分取得部
47 第三差分判定部
48 情報出力部
H 反射波
P 超音波
U1 第一の超音波センサ
U2 第二の超音波センサ
U3 第三の超音波センサ
U4 第四の超音波センサ
Claims (5)
- 河川の同一地点に配置される複数の超音波センサと、
各前記超音波センサと通信可能な管理サーバーとを有し、
各前記超音波センサは、電池から電力が供給されることで作動するものであって、前記河川の水面に向けて超音波を発信し当該超音波の反射波を受信することで物理量を計測し、前記管理サーバーに送信する計測手段を備え、
前記管理サーバーは、
異常が各前記超音波センサに生じたか否かを判定する異常判定部と、
前記異常判定部によって一の前記超音波センサに異常が生じたと判定された際に、前記異常が生じたと判定されていない前記超音波センサが前記計測手段を作動する時間間隔を短くする時間間隔調整部と、
を有するセンサシステム。 - 前記異常判定部は、一の前記超音波センサに異常が生じたと判定した際に、異常が生じていない超音波センサの数nが2以上であるか否かを判定し、
前記異常判定部によって異常が生じていない前記超音波センサの数nが2以上であると判定された場合は、異常が生じていない前記超音波センサの数nが1であると判定されるまでの間、前記時間間隔調整部が、異常が生じていない前記超音波センサが前記計測手段を作動する時間間隔をn×T時間にし、且つ、異常が生じていない前記超音波センサによる前記計測手段の作動が順次実行されるように、先行及び後行の前記超音波センサが前記計測手段を作動するタイミングをT時間ほどずらし、
前記異常判定部によって、異常が生じていない前記超音波センサの数nが1であると判定された場合、前記時間間隔調整部は、異常が生じていない前記超音波センサが計測手段を作動する時間間隔をT時間にする請求項1に記載のセンサシステム。 - 前記河川の同一地点に2つの超音波センサが配置され、
前記時間調整部は、前記2つの超音波センサが前記計測手段を作動する時間間隔を2T時間にするとともに、前記2つの超音波センサが前記計測手段を作動させるタイミングをT時間ほどずらし、
前記2つの超音波センサが前記計測手段を作動させる時間間隔がそれぞれ2T時間とされ、前記2つの超音波センサが前記計測手段を作動させるタイミングがT時間ほどずらした条件下で、前記異常判定部は、前記異常が前記2つの超音波センサに生じたか否かを判定し、
前記異常判定部によって前記2つの超音波センサのうち一方に異常が生じたと判定された際に、前記時間間隔調整部は、他方の超音波センサが前記計測手段を作動する時間間隔を、2T時間からT時間に短くする請求項1に記載のセンサシステム。 - 前記河川の同一地点に配置される2つの超音波センサとして、河川の第一地点に配置される第一及び第二の前記超音波センサと、前記河川の第二地点に配置される第三及び第四の前記超音波センサとを備え、
前記管理サーバーは、
前記異常判定部によって前記第一~第四の超音波センサに異常が生じたと判定されていない間、前記第一~第四の前記超音波センサの全てから前記物理量を受信するたびに、前記第一の超音波センサから送信された物理量Aと、前記第二の超音波センサから送信された物理量Bとの差分A―Bを取得し、且つ、前記第三の超音波センサから送信された物理量Cと、前記第四の超音波センサから送信された物理量Dとの差分C-Dを取得する第一差分取得部と、
前記第一差分取得部が前記差分A―B及び前記差分C-Dを取得するたびに、前記差分A―Bの絶対値が第一所定値以上であるか否かを判定する第一差分判定部と、
前記第一差分判定部によって、前記差分A―Bの絶対値が所定値以上であると判定された場合に、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であるか否かを判定する第二差分判定部と、
前記第二差分判定部によって、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であると判定された場合に、前記差分A-Bの絶対値が第一所定値以上であり、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であることが、所定時間以上継続したか否かを判定する時間判定部と、
前記時間判定部によって、前記差分A-Bの絶対値が第一所定値以上であり、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であることが、所定時間以上継続したと判定された場合に、異常が、前記第一及び第二の超音波センサのいずれかに生じたことを示す情報を出力する情報出力部とを、有する請求項3に記載のセンサシステム。 - 前記管理サーバーは、
前記時間判定部によって、前記差分A-Bの絶対値が第一所定値以上であり、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であることが、所定時間以上継続したと判定された場合、前記第一差分判定部によって、前記差分A―Bの絶対値が第一所定値以上ではないと最後に判定された時刻の直前において、前記第一、第二、第三、第四の超音波センサから送信された第一、第二、第三、第四の物理量A,B,C,D(以下、差分未超過最終判定直前の第一、第二、第三、第四の物理量A,B,C,D)をそれぞれ特定し、且つ、前記時間判定部によって、前記差分A-Bの絶対値が第一所定値以上であり、前記差分C-Dの絶対値が第二所定値未満であることが、所定時間以上継続したとの判定が行われた時刻の直前において、前記第一、第二、第三、第四の超音波センサから送信された第一、第二、第三、第四の物理量A,B,C,D(以下、時間超過判定直前の第一、第二、第三、第四の物理量A,B,C,D)をそれぞれ特定する情報特定部と、
前記差分未超過最終判定直前の第一、第三の物理量A,Cの差分A-C(以下、差分未超過最終判定直前の差分A-C)、前記差分未超過最終判定直前の第二、第四の物理量B,Dの差分B-D(以下、差分未超過最終判定直前の差分B-D)、前記時間超過判定直前の第一、第三の物理量A,Cの差分A-C(以下、時間超過判定直前の差分A-C)、及び前記時間超過判定直前の第二、第四の物理量B,Dの差分B-D(以下、時間超過判定直前の差分B-D)を取得し、且つ、前記差分未超過最終判定直前の差分A-Cと前記時間超過判定直前の差分A-Cとの間の変化量(以下、差分A-Cの変化量)及び前記差分未超過最終判定直前の差分B-Dと前記時間超過判定直前の差分B-Dとの間の変化量(以下、差分B-Dの変化量)を取得する第三差分取得部と、
前記差分A-Cの変化量の絶対値と前記差分B-Dの変化量の絶対値とのいずれが大きいかを判定する第三差分判定部とをさらに有し、
前記情報出力部は、前記第三差分判定部によって前記差分A-Cの変化量の絶対値が前記差分B-Dの変化量の絶対値よりも大きいと判定された場合、異常が前記第一の超音波センサに生じたことを示す情報を出力し、 前記第三差分判定部によって前記差分B-Dの絶対値が前記差分A-Cの絶対値よりも大きいと判定された場合、異常が前記第二の超音波センサに生じたことを示す情報を出力する請求項4に記載のセンサシステム。
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