JP7344342B2 - 送信装置、情報処理システム、送信方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、送信装置、情報処理システム、送信方法およびプログラムに関する。

近年、近距離無線通信を用いたネットワークが普及している。近距離無線通信として、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）およびＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等が知られている。このような近距離無線通信を用いたネットワークは、無線ＰＡＮ（Personal Area Network）とも呼ばれる。無線ＰＡＮは、機器間の通信距離が例えば最大約１０ｍ～２０ｍの通信網を形成する。

このようなネットワークは、３Ｇまたは４Ｇネットワークまたは無線ＬＡＮ（Local Area Network）と比べて、データを送受信することにより消費される電力が少ない。従って、このようなネットワークは、電池で駆動するセンサおよび小型端末装置等を接続するのに適している。

特許文献１には、静止中または歩行中である場合に位置情報を送信させたり、電力消費状態に基づいて位置情報の送信頻度を変えたりする技術が記載されている。特許文献２には、消費電力量を制限しない通常モードと、消費電力量を制限する省電力モードとを切り替える電子機器が記載されている。

特開２０１６－０６６９０８号公報 特開２０１７－０６８４９９号公報

ところで、センサまたは小型端末装置等からセンサ情報またはユーザの位置等の情報を定期的に収集し、収集した情報に基づき対象物を制御したり情報処理をしたりするシステムが知られている。このようなシステムは、センサまたは小型端末装置等からの情報の送信頻度を高くするほど、周囲環境の変化またはユーザの位置の変化に対して応答良く制御または情報処理をすることができる。つまり、このようなシステムは、センサまたは小型端末装置等からの情報の送信頻度を高くするほどリアルタイム性を高くすることができる。

しかし、センサおよび小型端末装置は、情報を高い頻度で送信した場合、電力の消費量が大きくなる。従って、このようなシステムは、センサおよび小型端末装置から高い頻度で情報を送信させた場合、電力の消費効率が悪くなってしまう。

一方、このようなシステムは、センサおよび小型端末装置からの情報の送信頻度を著しく低くした場合、周囲環境の変化またはユーザの位置の変化等に対して応答良く制御または情報処理をすることができなくなってしまう。つまり、このようなシステムは、センサおよび小型端末装置による情報の送信頻度を著しく低くした場合、リアルタイム性が低くなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高いリアルタイム性を確保しつつ、効率良く電力消費をさせることができる送信装置、情報処理システム、送信方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、持ち運び可能な送信装置であって、定期的に情報を無線送信する無線送信部と、自身の移動に関する情報を取得する取得部と、自身の移動に応じて、前記無線送信部による情報の送信間隔を変更する制御部と、を備え、前記制御部は、前記送信装置が移動していない場合、前記無線送信部による前記情報の送信間隔を第１時間に設定し、前記送信装置が移動している場合、前記送信間隔を前記第１時間より長い第２時間に設定する。

本発明によれば、高いリアルタイム性を確保しつつ、効率良く電力消費をさせることができる。

図１は、第１実施形態に係る情報処理システムを示す図である。 図２は、第１実施形態に係る送信装置の機能構成を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る情報処理システムによる情報送信タイミングを示すシーケンス図である。 図４は、第２実施形態に係る情報処理システムを示す図である。 図５は、第２実施形態に係る送信装置の機能構成を示す図である。 図６は、匂い情報を送信する場合における、第２実施形態に係る情報処理システムによる情報送信タイミングを示すシーケンス図である。 図７は、送信装置のハードウェア構成を示す図である。

以下、図面を参照しながら実施形態に係る情報処理システム１０について説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る情報処理システム１０を示す図である。第１実施形態に係る情報処理システム１０は、送信装置２０と、複数の受信装置３０と、情報処理装置４０とを備える。

送信装置２０は、使用者により持ち運び可能である。例えば、送信装置２０は、ネックストラップ等に取り付けられ、使用者により首から下げて持ち運ばれる。また、送信装置２０は、カード等に一体的に組み込まれて使用者により持ち運ばれてもよい。送信装置２０は、通信機能および情報記憶機能等を有する。また、送信装置２０は、例えば、ノート型のコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話機または専用の情報端末等に組み込まれていてもよい。

複数の受信装置３０は、所定の位置に配置される。複数の受信装置３０は、例えば屋内または地下等の天井、壁または柱等に設置される。受信装置３０は、送信装置２０と無線通信が可能な情報処理端末である。受信装置３０は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線ルータ装置である。

情報処理装置４０は、複数の受信装置３０とネットワークを介して接続される。例えば、情報処理装置４０は、一般的なコンピュータまたはサーバであってよい。また、情報処理装置４０は、１台のコンピュータであってもよいし、クラウドシステムのように複数台のコンピュータにより構成されていてもよい。情報処理装置４０は、複数の受信装置３０の何れか１つと一体的に設けられてもよい。

本実施形態において、送信装置２０は、固有の識別情報が予め割り当てられている。送信装置２０は、内部の記憶装置に識別情報を記憶する。送信装置２０は、定期的に、識別情報を含む情報を送信信号に変調して無線送信する。

複数の受信装置３０のそれぞれは、送信装置２０から定期的に送信された送信信号を受信する。複数の受信装置３０のそれぞれは、送信装置２０から送信された信号の受信電波強度を検出する。さらに、複数の受信装置３０のそれぞれは、送信装置２０から送信された送信信号に変調された情報を復調する。そして、複数の受信装置３０のそれぞれは、復調して得られた情報に含まれる識別情報、および、検出した受信電波強度を情報処理装置４０にネットワークを介して送信する。

情報処理装置４０は、複数の受信装置３０のそれぞれから、定期的に、識別情報および受信電波強度の組を取得する。情報処理装置４０は、複数の受信装置３０が配置されている位置を記憶している。情報処理装置４０は、複数の受信装置３０のそれぞれの位置と、複数の受信装置３０のそれぞれが検出した受信電波強度とに基づき、特定の識別情報が割り当てられた送信装置２０の位置を算出する。例えば、情報処理装置４０は、三点測量法により送信装置２０の位置を算出する。

さらに、情報処理装置４０は、定期的に取得した受信電波強度に基づき、送信装置２０の位置の時間変化を算出する。そして、情報処理装置４０は、算出した移動位置を表示部に表示したり、他の装置に送信したりする。このような情報処理システム１０によれば、送信装置２０を保持する使用者の位置をリアルタイムで取得することができる。

図２は、第１実施形態に係る送信装置２０の機能構成を示す図である。送信装置２０は、記憶部５２と、情報生成部５４と、無線送信部５６と、移動検出部５８と、取得部６０と、制御部６２と、電池６４と、駆動部６６とを有する。

記憶部５２は、送信装置２０に割り当てられた識別情報を記憶する。情報生成部５４は、記憶部５２に記憶されている識別情報を含む送信情報を生成する。無線送信部５６は、情報生成部５４により生成された送信情報を送信信号に変調して、予め定められた無線通信方式により複数の受信装置３０に無線送信する。さらに、無線送信部５６は、複数の受信装置３０に定期的に送信信号を無線送信する。

移動検出部５８は、自身（送信装置２０）が移動しているか否かを検出する。例えば、移動検出部５８は、加速度センサであってもよい。この場合、移動検出部５８は、所定値以上の加速度を検出している場合には、自身が移動していると判断し、所定値より小さい加速度を検出している場合には、自身が停止していると判断してもよい。さらに、移動検出部５８は、自身（送信装置２０）の移動速度を検出してもよい。

取得部６０は、移動検出部５８から自身の移動に関する情報を取得する。より具体的には、取得部６０は、自身（送信装置２０）が移動しているか、停止しているかを取得する。なお、移動検出部５８が移動速度を検出する場合、取得部６０は、移動速度も取得する。

制御部６２は、取得部６０が取得した移動に関する情報に応じて、無線送信部５６による情報の送信間隔を変更する。より具体的には、制御部６２は、自身（送信装置２０）が停止している場合、送信間隔を、予め定められた第１時間に設定する。また、制御部６２は、自身（送信装置２０）が移動している場合、送信間隔を、第１時間より短い第２時間に設定する。例えば、制御部６２は、停止している場合、送信間隔を１０秒に設定し、移動している場合、送信間隔を１秒に設定する。

また、移動速度を取得した場合には、制御部６２は、移動速度に応じて送信間隔を変更してもよい。より具体的には、制御部６２は、移動速度が速い程、送信間隔を短くしてもよい。

電池６４は、電気エネルギーを蓄積する。電池６４は、一次電池であっても、二次電池であってもよい。駆動部６６は、電池６４から出力された電力を安定化させて各部に供給する。

図３は、第１実施形態に係る情報処理システム１０による情報送信タイミングを示すシーケンス図である。

まず、自身（送信装置２０）が停止状態である場合（Ｓ１１）、制御部６２は、第１時間毎に、送信要求を無線送信部５６に与える。無線送信部５６は、送信要求を受け取る毎に、識別情報が変調された送信信号を複数の受信装置３０にブロードキャスト送信する。

複数の受信装置３０のそれぞれは、送信信号を受信する毎に、受信電波強度および識別情報を情報処理装置４０に送信する。そして、情報処理装置４０は、複数の受信装置３０のそれぞれから受け取った受信電波強度に基づき、送信装置２０の位置を算出する。

続いて、自身（送信装置２０）が移動したことが取得部６０から通知された場合（Ｓ１２）、制御部６２は、第１時間より短い第２時間毎に、送信要求を無線送信部５６に与える。そして、無線送信部５６は、送信要求を受け取る毎に、識別情報が変調された送信信号を複数の受信装置３０にブロードキャスト送信する。

続いて、自身（送信装置２０）が停止したことが取得部６０から通知された場合（Ｓ１３）、制御部６２は、第１時間毎に、送信要求を無線送信部５６に与える。そして、無線送信部５６は、送信要求を受け取る毎に、識別情報が変調された送信信号を複数の受信装置３０にブロードキャスト送信する。

以上のように、第１実施形態に係る送信装置２０は、自身（送信装置２０）が停止している場合、第１時間毎に情報を送信し、自身（送信装置２０）が移動している場合、第１時間より短い第２時間毎に情報を送信する。これにより、送信装置２０は、位置が変化しないために送信頻度がリアルタイム性に影響しない場合には、送信頻度を低くして消費電力を小さくすることができる。一方、送信装置２０は、位置が変化するために送信頻度がリアルタイム性に影響する場合には、送信頻度を高くすることができる。従って、第１実施形態に係る送信装置２０は、高いリアルタイム性を確保しつつ、効率良く電力消費をすることができる。

（第２実施形態）
つぎに、第２実施形態に係る情報処理システム１０について説明をする。第２実施形態に係る情報処理システム１０は、第１実施形態に係る情報処理システム１０と略同一の機能および構成を有する。第２実施形態に係る情報処理システム１０については、第１実施形態との相違点について説明をする。

図４は、第２実施形態に係る情報処理システム１０を示す図である。第２実施形態に係る情報処理システム１０は、送信装置２０と、受信装置３０と、情報処理装置４０とを備える。

第２実施形態において、送信装置２０は、ロボット７０等の移動体に取り付けられる。移動体は、ロボット７０に限らず、ドローンまたは車両であってもよい。また、移動体は、人間または動物等であってもよい。移動体が人間である場合、第１実施形態と同様に、首から下げて持ち運ばれたり、カード等に一体的に組み込まれたりしてもよい。

送信装置２０は、各種のセンサ機能を有する。例えば、送信装置２０は、衛星等から送信された信号を受信して位置を検出するセンサ、温度センサ、温度センサ、照度センサ、音センサおよび匂いセンサ等を有してもよい。

受信装置３０は、送信装置２０と無線通信が可能な情報処理端末である。第２実施形態に係る情報処理システム１０は、第１実施形態と同様に複数の受信装置３０を備えてもよい。

ここで、本実施形態において、送信装置２０は、定期的に、識別情報および各センサ機能により検出した１または複数のセンサ情報を含む情報を送信信号に変調して無線送信する。受信装置３０は、送信装置２０から定期的に送信信号を受信する。受信装置３０は、送信信号に変調された情報を復調する。そして、受信装置３０は、復調して得られた情報に含まれる識別情報および１または複数のセンサ情報を情報処理装置４０にネットワークを介して送信する。

情報処理装置４０は、受信装置３０から、定期的に識別情報および１または複数のセンサ情報を取得する。情報処理装置４０は、取得した識別情報および１または複数のセンサ情報に基づき、装置の制御または情報処理を実行する。例えば、情報処理装置４０は、取得したセンサ情報を表示部に表示したり、他の装置に送信したりする。このような情報処理システム１０によれば、ロボット７０等の移動体の周囲の環境の変化等をリアルタイムで取得することができる。

図５は、第２実施形態に係る送信装置２０の機能構成を示す図である。送信装置２０は、第１実施形態に係る送信装置２０と比較して、１または複数のセンサ部８０をさらに有する。

１または複数のセンサ部８０は、送信装置２０の周囲の環境に関する情報を測定する。例えば、センサ部８０は、位置を検出するセンサ、温度を検出する温度センサ、湿度を検出する温度センサ、照度を検出する照度センサ、音の大きさを検出する音センサ、および、周囲の空気の匂いを検出する匂いセンサ等であってよい。

なお、センサ部８０は、何れの種類のセンサであってもよい。また、送信装置２０は、どのような種類の組み合わせのセンサ部８０を有してもよい。

情報生成部５４は、１または複数のセンサ部８０により検出された１または複数のセンサ情報を取得する。情報生成部５４は、記憶部５２に記憶されている識別情報、および、１または複数のセンサ情報を含む送信情報を生成する。

制御部６２は、自身（送信装置２０）が停止している場合、センサ情報を含む情報の送信間隔を、第１時間に設定する。また、制御部６２は、自身（送信装置２０）が移動している場合、センサ情報を含む情報の送信間隔を、第１時間より短い第２時間に設定する。

なお、制御部６２は、センサ部８０の種類によっては、自身（送信装置２０）が停止している場合、センサ情報を含む情報の送信間隔を第３時間に設定し、自身（送信装置２０）が移動している場合、センサ情報を含む情報の送信間隔を第３時間より長い第４時間に設定してもよい。

例えば、センサ部８０が匂いセンサである場合、制御部６２は、自身（送信装置２０）が停止している場合、匂い情報を含む情報の送信間隔を第３時間に設定し、自身（送信装置２０）が移動している場合、匂い情報を含む情報の送信間隔を第４時間に設定してもよい。

図６は、匂い情報を送信する場合における、第２実施形態に係る情報処理システム１０による情報送信タイミングを示すシーケンス図である。

まず、自身（送信装置２０）が停止状態である場合（Ｓ２１）、制御部６２は、第３時間毎に、送信要求を無線送信部５６に与える。無線送信部５６は、送信要求を受け取る毎に、匂い情報が変調された送信信号を受信装置３０に送信する。

受信装置３０は、送信信号を受信する毎に、匂い情報を情報処理装置４０に送信する。そして、情報処理装置４０は、受信装置３０から受け取った匂い情報に基づき所定の情報処理を実行する。

続いて、自身（送信装置２０）が移動したことが取得部６０から通知された場合（Ｓ２２）、制御部６２は、第３時間より長い第４時間毎に、送信要求を無線送信部５６に与える。そして、無線送信部５６は、送信要求を受け取る毎に、匂い情報が変調された送信信号を受信装置３０に送信する。

続いて、自身（送信装置２０）が停止したことが取得部６０から通知された場合（Ｓ２３）、制御部６２は、第３時間毎に、送信要求を無線送信部５６に与える。そして、無線送信部５６は、送信要求を受け取る毎に、匂い情報が変調された送信信号を受信装置３０に送信する。

以上のように、第２実施形態に係る送信装置２０は、自身（送信装置２０）が停止している場合、第３時間毎に匂い情報を送信し、自身（送信装置２０）が移動している場合、第３時間より長い第４時間毎に匂い情報を送信する。これにより、送信装置２０は、位置が変化しないために精度の良い匂い情報を検出することができる場合には、送信頻度を高くして匂いの変化に対する応答のリアルタイム性を高くする。また、送信装置２０は、位置が変化することにより精度の良い匂い情報を取得することができない場合には、送信頻度を低くして消費電力を小さくすることができる。従って、第２実施形態に係る送信装置２０は、高いリアルタイム性を確保しつつ、効率良く電力消費をすることができる。

（送信装置２０のハードウェア構成）
図７は、送信装置２０のハードウェア構成を示す図である。送信装置２０は、例えば、図７に示すようなハードウェア構成により実現することができる。送信装置２０は、一例として、無線通信機能を有する携帯型の処理装置と同様のハードウェア構成により実現される。送信装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０６と、記憶装置２０８と、無線通信装置２１０と、加速度センサ２１２と、バッテリユニット２１４とを備える。ＣＰＵ２０２、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０６、記憶装置２０８、無線通信装置２１０および加速度センサ２１２は、バスにより接続される。

ＣＰＵ２０２は、ＲＡＭ２０６の所定領域を作業領域としてＲＯＭ２０４または記憶装置２０８に予め記憶された各種プログラムとの協働により各種処理を実行し、送信装置２０を構成する各部の動作を統括的に制御する。また、ＣＰＵ２０２は、ＲＯＭ２０４または記憶装置２０８に予め記憶されたプログラムとの協働により無線通信装置２１０および加速度センサ２１２等を動作させる。

ＲＯＭ２０４は、送信装置２０の制御に用いられるプログラムおよび各種設定情報等を書き換え不可能に記憶する。ＲＡＭ２０６は、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等の揮発性の記憶媒体である。ＲＡＭ２０６は、ＣＰＵ２０２の作業領域として機能する。

記憶装置２０８は、フラッシュメモリ等の半導体による記憶媒体、磁気的または光学的に記録可能な記憶媒体等の書き換え可能な記録装置である。記憶装置２０８は、送信装置２０の制御に用いられるプログラムを記憶する。無線通信装置２１０は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等により他の装置と無線通信を行う。

加速度センサ２１２は、送信装置２０の加速度を検出する。バッテリユニット２１４は、電池６４および駆動部６６を含む。バッテリユニット２１４は、ＣＰＵ２０２、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０６、記憶装置２０８、無線通信装置２１０および加速度センサ２１２に電力を供給する。なお、第２実施形態に係る送信装置２０は、さらに、１または複数の種類のセンサを備える。

送信装置２０で実行されるプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供される。また、送信装置２０で実行されるプログラムは、持ち運び可能な記憶媒体等に予め組み込んで提供されてもよい。

送信装置２０で実行されるプログラムは、情報生成モジュールと、取得モジュールと、制御モジュールとを含むモジュール構成となっている。ＣＰＵ２０２（プロセッサ）は、ＲＯＭ２０４または記憶装置２０８からこのようなプログラムを読み出して、上記各モジュールをＲＡＭ２０６（主記憶装置）にロードする。そして、ＣＰＵ２０２（プロセッサ）は、このようなプログラムを実行することにより、情報生成部５４、取得部６０および制御部６２として機能する。なお、情報生成部５４、取得部６０および制御部６２の一部または全部がハードウェアにより構成されていてもよい。また、無線通信装置２１０は、無線送信部５６として機能する。記憶装置２０８は、記憶部５２として機能する。加速度センサ２１２は、移動検出部５８として機能する。

以上、本発明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。実施形態は、種々の変更を行うことができる。

１０ 情報処理システム
２０ 送信装置
３０ 受信装置
４０ 情報処理装置
５２ 記憶部
５４ 情報生成部
５６ 無線送信部
５８ 移動検出部
６０ 取得部
６２ 制御部
６４ 電池
６６ 駆動部
７０ ロボット
８０ センサ部

Claims (8)

1. 持ち運び可能な送信装置であって、
   定期的に情報を無線送信する無線送信部と、
   自身の移動に関する情報を取得する取得部と、
   自身の移動に応じて、前記無線送信部による情報の送信間隔を変更する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記送信装置が移動していない場合、前記無線送信部による前記情報の送信間隔を第１時間に設定し、前記送信装置が移動している場合、前記送信間隔を前記第１時間より長い第２時間に設定する
   を備える送信装置。
2. 前記無線送信部に電力を供給する電池をさらに備える
   請求項１に記載の送信装置。
3. 前記制御部は、前記送信装置の移動速度が遅い程、前記送信間隔を短くする
   請求項１に記載の送信装置。
4. 周囲の情報を検出するセンサ部をさらに備え、
   前記無線送信部は、前記センサ部により検出されたセンサ情報を無線送信する
   請求項１に記載の送信装置。
5. 前記センサ部は、周囲の空気の匂いを検出する匂いセンサである
   請求項４に記載の送信装置。
6. 請求項１から５の何れか１項に記載の送信装置と、
   前記送信装置から無線送信された情報を受信する１または複数の受信装置と、
   前記１または複数の受信装置により受信された情報に基づき、情報処理を実行する情報処理装置と、
   を備える情報処理システム。
7. 定期的に情報を無線送信する無線送信部を備える、持ち運び可能な送信装置において実行される送信方法であって、
   取得部が、自身の移動に関する情報を取得し、
   制御部が、自身の移動に応じて、前記無線送信部による情報の送信間隔を変更し、
   前記送信装置が移動していない場合、前記制御部が、前記送信間隔を第１時間に設定し、
   前記送信装置が移動している場合、前記制御部が、前記送信間隔を前記第１時間より長い第２時間に設定する
   送信方法。
8. 持ち運び可能な処理装置を定期的に情報を無線送信する送信装置として機能させるためのプログラムであって、
   前記処理装置に、
   自身の移動に関する情報を取得するステップと、
   自身の移動に応じて情報の送信間隔を変更するステップと、
   前記送信装置が移動していない場合、前記送信間隔を第１時間に設定するステップと、
   前記送信装置が移動している場合、前記送信間隔を前記第１時間より長い第２時間に設定するステップと、
   を実行させるプログラム。

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