WO2021095632A1 - センサシステム、それに用いられるセンサデバイスおよびホスト装置、ならびに、センサシステムにおける情報伝達方法 - Google Patents

Abstract

センサシステム（１０）は、少なくとも１つのセンサデバイス（１００）と、ホスト装置（２００）とを備える。ホスト装置（２００）には、複数のセンサデバイス（１００）が接続可能である。ホスト装置（２００）とセンサデバイス（１００）とは、所定のデータ形式で情報の伝達を行なう。当該所定のデータ形式は、ホスト装置（２００）に接続されるセンサデバイス（１００）に含まれるセンサの種類にかかわらず共通の形式に設定される。これにより、センサデバイス（１００）を追加した際に、ファームウェアを設定することなくセンサデバイス（１００）とホスト装置（２００）との間の情報の伝達が可能となる。

Description

センサシステム、それに用いられるセンサデバイスおよびホスト装置、ならびに、センサシステムにおける情報伝達方法

　本開示は、センサシステム、それに用いられるセンサデバイスおよびホスト装置、ならびに、センサシステムにおける情報伝達方法に関する。

　パソコンあるいはサーバなどのホスト装置と、各種デバイス（周辺機器）とを接続するための汎用インターフェースとして、ＵＳＢ（Universal　Serial　Bus）規格のコネクタが用いられる場合がある。ＵＳＢ接続は、ホスト装置を停止することなくデバイスの接続および取り外しが可能なプラグアンドプレイに対応している。

　ＵＳＢを用いた情報伝達において、デバイスとホスト装置との間のデータ形式は、一般的にはデバイス毎に異なる。このようなシステムにおいては、デバイスとホスト装置との間でデータを正しく伝達するために、デバイスおよび／またはホスト装置の制御装置に専用のファームウェアをインストールし、データ形式を所定のフォーマットに変換する処理が行なわれる。上記のように、デバイスとホスト装置との間のデータ形式はデバイス毎に異なるため、新しいデバイスがホスト装置に接続された場合には、その度に、対応するファームウェアを、デバイス側あるいはホスト装置側にインストールすることが必要となる。

　特開２００６－３２３６１２号公報（特許文献１）においては、情報処理装置（ホスト装置）へのデバイスの接続時に、ホスト装置からデバイスにファームウェアファイルを自動的に書き込む構成が開示されている。

特開２００６－３２３６１２号公報

　近年、温度あるいは湿度などの環境状態を検出するためのセンサとして、ＵＳＢ接続が可能なセンサデバイスが開発されている。このようなセンサデバイスにおいては、センサの種類あるいはセンサデバイスのメーカ毎に、伝達されるデータ形式が異なる場合がある。この場合、新たなセンサデバイスをホスト装置に接続する度に、ファームウェアの設定が必要となる。

　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ホスト装置にセンサデバイスが接続されたセンサシステムにおいて、センサデバイスの追加時に、ファームウェアを設定することなくセンサデバイスとホスト装置との間の情報の伝達を可能とすることである。

　本開示のある局面に係るセンサシステムは、ホスト装置と、少なくとも１つのセンサデバイスとを備える。ホスト装置には、複数のセンサデバイスが接続可能である。ホスト装置とセンサデバイスとは、所定のデータ形式で情報の伝達を行なう。当該所定のデータ形式は、ホスト装置に接続されるセンサデバイスに含まれるセンサの種類にかかわらず共通のデータ形式に設定される。

　本開示の他の局面に係るセンサデバイスは、ホスト装置に接続可能である。センサデバイスは、少なくとも１つのセンサと、当該少なくとも１つのセンサからの情報を処理する処理装置とを備える。処理装置は、少なくとも１つのセンサからの情報を所定のデータ形式に変換してホスト装置に送信する。当該所定のデータ形式は、上記少なくとも１つのセンサの種類にかかわらず共通のデータ形式に設定される。

　本開示のさらに他の局面に係るホスト装置は、複数のセンサデバイスが接続可能である。ホスト装置は、接続されたセンサデバイスからの情報を所定のデータ形式で取得する制御装置を備える。当該所定のデータ形式は、ホスト装置に接続されるセンサデバイスに含まれるセンサの種類にかかわらず共通のデータ形式に設定される。

　本開示のさらに他の局面に係る方法は、複数のセンサデバイスが接続可能なホスト装置と、ホスト装置に接続されたセンサデバイスとを含むセンサシステムにおいて情報を伝達する方法に関する。センサデバイスは、少なくとも１つのセンサと、処理装置とを含む。当該方法は、上記少なくとも１つのセンサからの情報を取得するステップと、取得された情報を処理装置において所定のデータ形式に変換するステップと、所定のデータ形式に変換された情報を処理装置からホスト装置に送信するステップとを含む。所定のデータ形式は、ホスト装置に接続されるセンサデバイスに含まれるセンサの種類にかかわらず共通のデータ形式に設定される。

　本開示に従うセンサシステムにおいては、センサデバイスとホスト装置との間のデータ形式が、センサデバイスの種類にかかわらず共通の形式に設定される。これにより、異なる種類のセンサデバイスがホスト装置に接続された場合であっても、ホスト装置、あるいはセンサデバイス内のファームウェアを書き換える必要がなくなる。したがって、センサデバイスの追加時に、新たにファームウェアを設定することなくセンサデバイスとホスト装置との間の情報の伝達を可能とすることができる。

本実施の形態に係るセンサシステムの全体構成図である。 図１におけるセンサユニット２０の機能ブロック図である。 図１におけるセンサユニット２０Ａの機能ブロック図である。 比較例におけるセンサユニットの機能ブロック図である。 センサＩＤ定義リストの一例を示す図である。 情報伝達において用いられるコマンドの一例である。 ホスト装置とセンサデバイスとの間の情報伝達で用いられるデータフォーマットを説明するための図である。 ｄｅｖコマンドの処理を説明するためのフローチャートである。 ｒｅａｄコマンドの処理を説明するためのフローチャートである。 ｗｒｉｔｅコマンドの処理を説明するためのフローチャートである。 ｏｂｓｅｒｖｅ／ｃａｎｃｅｌコマンドの処理を説明するためのフローチャートである。

　以下、本開示の実施の形態について、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してその説明は繰り返さない。

　［センサステムの全体構成］
　図１は、本実施の形態に従うセンサシステム１０の全体構成図である。センサシステム１０は、センサユニット２０，２０Ａ（以下、包括的に「センサユニット２０」とも称する。）と、サーバ４０とを備える。センサユニット２０およびサーバ４０は、インターネットあるいはＬＡＮ（Local　Area　Network）のようなネットワーク３０に無線あるいは有線で接続されており、当該ネットワーク３０を介して互いに情報の授受が可能に構成されている。

　センサシステム１０においては、概略的には、センサユニット２０に含まれるセンサで検出された温度等の検出値がネットワーク３０を介してサーバ４０に送信される。サーバ４０は、センサユニット２０から受けたセンサの検出値を記憶するとともに、必要に応じて記憶された検出値を処理する。また、サーバ４０は、記憶された検出値を図示しない他の制御装置へ送信する。

　センサユニット２０は、センサデバイス１００と、ホスト装置２００とを含む。センサデバイス１００は、ＵＳＢ規格に準拠したコネクタを用いてホスト装置２００に接続することが可能である。センサデバイス１００は、図２で詳述するように、少なくとも１つのセンサを含んでいる。センサデバイス１００は、内蔵されたセンサの検出値をホスト装置２００へ送信する。

　ホスト装置２００は、センサデバイス１００からのセンサの検出値を受ける。ホスト装置２００は、たとえばＷｉ－Ｆｉのような無線通信が可能に構成されており、受信したセンサの検出値を当該無線通信を用いて、ネットワーク３０に接続された基地局に送信する。

　センサユニット２０Ａは、ネットワーク３０と有線で接続される場合の例である。また、センサユニット２０Ａにおいては、複数のセンサデバイス１００Ａ，１００Ｂがホスト装置２００Ａに接続されている。以降の説明において、センサデバイス１００，１００Ａ，１００Ｂを包括して「センサデバイス１００」とも称する。また、ホスト装置２００，２００Ａを包括して「ホスト装置２００」とも称する。

　なお、ホスト装置は必ずしも外部との通信機能を有している必要はなく、たとえば、通信機能のない単独の機器であってもよい。また、センサデバイス１００がサーバ４０に直接接続される場合には、サーバ４０がホスト装置２００の機能を兼用する。

　［センサユニットの構成］
　（１）センサユニット２０
　図２は、センサユニット２０の詳細を説明するための機能ブロック図である。図２を参照して、上述のように、センサユニット２０は、センサデバイス１００と、ホスト装置２００とを含む。

　（センサデバイス）
　センサデバイス１００は、２つのセンサ１１０，１１５と、処理装置１２０と、ＵＳＢコネクタ１３０とを含む。

　センサデバイス１００に含まれるセンサの種類としては、たとえば、温度、湿度、気圧、加速度、角速度、照度、あるいは環境音などが含まれる。センサ１１０，１１５の各々は、検出した物理量に対応する信号を処理装置１２０に出力する。なお、本実施の形態のセンサデバイス１００においては、２つのセンサ１１０，１１５が設けられる場合を例として説明するが、センサデバイス１００に含まれるセンサの数はこれに限られず、１つあるいは３つ以上のセンサが設けられる場合であってもよい。センサ１１０の種類とセンサ１１５の種類は同じであってもよいし、異なっていてもよい。

　処理装置１２０は、たとえばＣＰＵ（Central　Processing　Unit）を含んで構成されており、予め記憶されたプログラムに従って処理を実行する。処理装置１２０は、ホスト装置２００からの指令に従って、センサ１１０，１１５で検出された検出値を取得し、当該検出値を処理してホスト装置２００へ出力する。

　処理装置１２０は、センサ用ファームウェア１２１，１２２、および共通ファームウェア１２５を含む。センサ用ファームウェア１２１，１２２は、それぞれセンサ１１０，１１５からの情報を取得するためのソフトウェアである。センサ用ファームウェアは、対応するセンサからの信号を、測定対象の物理量に変換する。たとえば、センサが温度センサである場合、センサ用ファームウェアは、センサから出力される電圧信号に対応した温度の値に変換する。したがって、基本的には、センサ用ファームウェアは対応するセンサ毎に異なる。

　共通ファームウェア１２５は、各センサ用ファームウェアによって変換されたセンサ情報を、所定のデータ形式に変換するためのソフトウェアである。共通ファームウェア１２５から出力される情報のデータ形式は、センサデバイス間で共通となるように規定されている。したがって、センサデバイスに含まれるセンサの種類が異なっていても、共通のデータ形式でホスト装置２００との間で情報を伝達することができる。共通ファームウェア１２５におけるデータ形式については、図７を用いて後述する。

　なお、センサデバイス１００の処理装置１２０においては、センサ単体で検出される物理量だけでなく、当該物理量から算出可能な推測量を演算してもよい。物理量から算出可能な推測量の例は、温度と湿度とから演算される不快指数、あるいは、加速度から推測される機器の故障予測などである。

　ＵＳＢコネクタ１３０は、ホスト装置２００に設けられたＵＳＢコネクタ２１０に接続することができる。ＵＳＢコネクタ１３０を用いて、センサデバイス１００をホスト装置２００に接続することによって、センサデバイス１００とホスト装置２００との間の情報の伝達が可能になる。ＵＳＢコネクタを用いてホスト装置２００とセンサデバイス１００とを接続することによって、ホスト装置２００を停止することなく、ホスト装置２００へのセンサデバイス１００の接続および取り外しが可能となる。

　（ホスト装置）
　ホスト装置２００は、複数のＵＳＢコネクタ２１０と、ＵＳＢハブ２２０と、処理装置２３０と、通信回路２４０とを含む。ＵＳＢコネクタ２１０は、ＵＳＢハブ２２０に接続されている。ＵＳＢハブ２２０は、複数のＵＳＢコネクタ２１０の各接続ポート（以下、「ＵＳＢポート」とも称する。）を個別に制御して、各ＵＳＢコネクタに接続されたセンサデバイスと処理装置２３０との間で情報を伝達する。

　処理装置２３０は、通信回路２４０を介してネットワーク３０と接続され、サーバ４０との間で情報を伝達する。処理装置２３０は、サーバ４０からの指令に従って、指定されたＵＳＢポートに接続されたセンサデバイス１００から、センサの情報を取得する。処理装置２３０は、センサデバイス１００の共通ファームウェア１２５に対応した共通ファームウェア２３５を含んでいる。これにより、処理装置２３０は、各センサデバイスにおいて変換された所定のデータ形式の情報に含まれるセンサ情報を取得することができる。

　（２）センサユニット２０Ａ
　図３を用いて、ホスト装置の異なるＵＳＢポートの各々にセンサデバイスが接続されるセンサユニット２０Ａの例について説明する。図３を参照して、センサユニット２０Ａは、２つのセンサデバイス１００Ａ，１００Ｂと、ホスト装置２００Ａとを含む。なお、ホスト装置２００Ａは、図２におけるホスト装置２００と同じ構成を有しているため、詳細な説明は繰り返さない。

　センサデバイス１００Ａは、センサ１１０と、処理装置１２０Ａと、ＵＳＢコネクタ１３０とを含む。また、センサデバイス１００Ｂは、センサ１１５と、処理装置１２０Ｂと、ＵＳＢコネクタ１３０とを含む。

　センサデバイス１００Ａの処理装置１２０Ａは、センサ１１０に対応したセンサ用ファームウェア１２１と、共通ファームウェア１２５とを含む。処理装置１２０Ａは、センサ１１０Ａからの信号を、センサ用ファームウェア１２１および共通ファームウェア１２５により第１データ形式に変換して、ホスト装置２００Ａに情報を伝達する。

　センサデバイス１００Ｂの処理装置１２０Ｂは、センサ１１５に対応したセンサ用ファームウェア１２２と、共通ファームウェア１２５とを含む。処理装置１２０Ｂは、センサ１１０Ｂからの信号を、センサ用ファームウェア１２２および共通ファームウェア１２５により第２データ形式に変換して、ホスト装置２００Ａに情報を伝達する。

　上述のように、共通ファームウェア１２５は、各センサ用ファームウェアからのセンサ情報を共通のデータ形式に変換するソフトウェアである。すなわち、センサデバイス１００Ａから出力される第１データ形式と、センサデバイス１００Ｂから出力される第２データ形式とは、共通のデータ形式である。

　このように、本実施の形態のセンサユニットにおいては、センサデバイスに含まれるセンサの種類にかかわらず共通のデータ形式を用いて、センサデバイスとホスト装置との間で通信が行なわれる。これにより、ホスト装置側にセンサ用ファームウェアを有していなくても、異なる種類のセンサの情報を正しく取得することができる。

　なお、ホスト装置２００とサーバ４０との間についても、共通ファームウェアで用いられるデータ形式で情報が伝達される。

　（比較例との対比）
　図４は、比較例におけるセンサユニット２０＃の機能ブロック図である。比較例のセンサユニット２０＃のセンサデバイス１００＃１，１００＃２においては、実施の形態のセンサユニット２０のような処理装置１２０が含まれておらず、センサ１１０，１１５の各々がＵＳＢコネクタ１３０に直接接続されている。そのため、各センサに対応するセンサ用ファームウェア２３１，２３２は、ホスト装置２００＃の処理装置２３０＃に含まれている。

　比較例のセンサユニット２０＃においては、各センサデバイス１００＃１，１００＃２で検出された信号は、ホスト装置２００＃の処理装置２３０＃で測定対象の物理量に変換される。そのため、新たな種類のセンサが内蔵されたセンサデバイスをホスト装置２００＃に接続して使用する場合には、追加されるセンサに対応するセンサ用ファームウェアを、ホスト装置２００＃の処理装置２３０＃に追加的にインストールする作業が必要となる。

　一方で、本実施の形態のセンサユニット２０においては、各センサに対応したセンサ用ファームウェアは、センサデバイス１００の処理装置１２０に含まれており、センサデバイス１００とホスト装置２００との間は、センサの種類に依存しない共通のデータ形式を用いて情報が伝達される。そのため、新たな種類のセンサを含むセンサデバイスがホスト装置２００に接続された場合であっても、追加されるセンサに対応したセンサ用ファームウェアをホスト装置２００側にインストールすることなく、センサデバイスからセンサ情報を取得することができる。

　［通信プロトコル］
　次に、図５～図７を用いて、共通ファームウェアを用いたデータ形式による通信プロトコルについて説明する。

　（センサＩＤ）
　図５は、センサデバイス１００に含まれるセンサを定義するためのセンサＩＤ定義リストの一例を示す図である。上述のように、センサデバイス１００には、１つ以上のセンサが含まれている。そのため、ホスト装置２００においては、接続されたセンサデバイス１００に含まれるセンサの種類を知る必要がある。

　図５の例においては、センサデバイス１００に含まれるセンサタイプに応じたセンサＩＤが定義されている。たとえば、図５の例では、温度センサのＩＤは「ＡＡ」、湿度センサのＩＤは「ＢＢ」、照度センサのＩＤは「ＣＣ」、加速度センサのＩＤは「ＤＤ」のように定義される。センサタイプに対応するＩＤは、予め定められており、サーバ４０、およびセンサデバイス１００間で共有されている。

　また、センサデバイス１００に複数のセンサが含まれる場合には、上記のＩＤの組み合わせとしてセンサＩＤが定義される。たとえば、２つの温度センサを含むセンサデバイスの場合には、センサＩＤは「ＡＡＡＡ」と定義される。温度センサと湿度センサとを含むセンサデバイスの場合には、センサＩＤは「ＡＡＢＢ」と定義される。さらに、温度センサと湿度センサと照度センサの３つのセンサを含むセンサデバイスの場合には、センサＩＤは「ＡＡＢＢＣＣ」と定義される。

　このセンサＩＤは、センサデバイス１００がホスト装置２００に接続された際に、センサデバイス１００からホスト装置２００およびサーバ４０に伝達される。サーバ４０およびホスト装置２００は、ホスト装置２００の各ポートと、それに接続されているセンサデバイス１００のセンサＩＤとを関連付けた「センサＩＤリスト」（接続情報）を記憶する。この「センサＩＤリスト」によって、サーバ４０およびホスト装置２００は、当該ホスト装置２００の各ＵＳＢポートに接続されたセンサデバイス１００に含まれるセンサの種類を把握することができる。サーバ４０は、当該「センサＩＤリスト」に基づいて、データを取得すべきセンサを特定し、対応するホスト装置２００に指令を出力することによって、所望のセンサの検出値を取得する。

　センサデバイス１００がホスト装置２００に新たに接続された場合、および、センサデバイスがホスト装置２００から取り外された場合には、サーバ４０およびホスト装置２００において「センサＩＤリスト」が更新される。

　なお、図５で示したセンサＩＤは一例であり、個々のセンサを識別できれば、上記以外の形式でセンサＩＤを定義してもよい。

　（コマンド）
　図６は、ホスト装置２００とセンサデバイス１００との間の情報伝達で用いられる指令（コマンド）の一例である。本実施の形態においては、コマンドとして、「ｄｅｖ」コマンド、「ｒｅａｄ」コマンド、「ｗｒｉｔｅ」コマンド、「ｏｂｓｅｒｖｅ」コマンド、および「ｃａｎｃｅｌ」コマンドが含まれる。

　「ｄｅｖ」コマンドは、センサデバイス１００のセンサＩＤを取得するためのコマンドである。ホスト装置２００において、ＵＳＢポートにセンサデバイス１００が接続されたことが検出されると、ホスト装置２００は当該センサデバイス１００に対して「ｄｅｖ」コマンドを送信する。センサデバイス１００は、ホスト装置２００からの「ｄｅｖ」コマンドを受信すると、自身のセンサＩＤをホスト装置２００へ返信する。ホスト装置２００は、受信したセンサＩＤに基づいてセンサＩＤリストを更新して記憶するとともに、更新したセンサＩＤリストをサーバ４０へ送信する。

　「ｒｅａｄ」コマンドは、センサデバイス１００における各センサの検出値を取得するためのコマンドである。ホスト装置２００は、センサＩＤリストに基づいて、サーバ４０から指定されたポートのセンサデバイス１００に対して「ｒｅａｄ」コマンドを送信する。「ｒｅａｄ」コマンドには、センサＩＤが含まれている。センサデバイス１００は、ホスト装置２００からの「ｒｅａｄ」コマンドに含まれるセンサＩＤが自身のセンサＩＤと一致した場合には、各センサの検出値をホスト装置２００へ返信する。たとえば、図５のようにセンサＩＤが定義される場合、センサＩＤが「ＡＡＢＢ」のときには、センサデバイス１００は、温度、湿度の順で検出値を記述したデータをホスト装置２００へ返信する。

　「ｗｒｉｔｅ」コマンドは、指定されたセンサデバイス１００に所定の値を設定する（書き込む）ためのコマンドである。センサデバイス１００においては、設定された値に応じてセンサデバイス１００の状態を変化させる。たとえば、センサデバイス１００におけるＬＥＤの点灯／消灯を制御するような場合に、ホスト装置２００は、対象のセンサデバイス１００に対して「ｗｒｉｔｅ」コマンドを送信する。センサデバイス１００においては、「ｗｒｉｔｅ」コマンドに設定された値に対応するＬＥＤを点灯（あるいは消灯）させる。

　「ｏｂｓｅｒｖｅ」コマンドは、指定されたポートのセンサデバイス１００に対して、定期的に検出値を通知させるためのコマンドである。また、「ｃａｎｃｅｌ」コマンドは、「ｏｂｓｅｒｖｅ」コマンドで設定した定期的な検出値の通知を停止させるためのコマンドである。センサデバイス１００は、ホスト装置２００から「ｏｂｓｅｒｖｅ」コマンドを受信すると、「ｃａｎｃｅｌ」コマンドを受信するまで、予め定められたインターバル時間毎に、センサデバイス１００に含まれるセンサの検出値をホスト装置２００へ送信する。センサデバイス１００は、「ｃａｎｃｅｌ」コマンドを受信すると、センサの検出値の定期的な通知を停止する。

　（データフォーマット）
　図７は、センサデバイス１００とホスト装置２００との間の情報伝達で用いられるデータフォーマットを説明するための図である。図７（ａ）は、本実施の形態の共通ファームウェアで用いられるデータフォーマットを示しており、図７（ｂ）は比較例で用いられるデータフォーマットを示している。

　図７（ａ）を参照して、共通ファームウェアで用いられるデータフォーマットには、コマンドＩＤ（ｉｄ）、コマンド名（ｃｍｄ）、受信側の状態（ｓｔｓ）、センサＩＤ（ｒｅｑ／ｒｅｓ）、および、センサ検出値（ｖａｌ）が含まれる。

　コマンドＩＤ（ｉｄ）は、コマンドを特定するための情報であり、たとえば、「０００１」，「ａｂｃｄ」などの任意の文字列で表現される。コマンドＩＤは各コマンドに対してユニークに設定され、ホスト装置２００からセンサデバイス１００に出力されるコマンドと、それに対するセンサデバイス１００からの応答が、当該コマンドＩＤにより紐付けられる。

　コマンド名（ｃｍｄ）は、ホスト装置２００からセンサデバイス１００に対する指示を示す情報であり、具体的には図６で示したコマンドが設定される。

　受信側の状態（ｓｔｓ）は、ホスト装置２００からの指令に対するセンサデバイス１００の応答に含まれる情報であり、センサデバイス１００の状態を示す情報である。たとえば、「ｄｅｖ」コマンドまたは「ｒｅａｄ」コマンドに対する応答においては、ホスト装置２００からの指令が正しく受信できたことを示す情報（たとえば、「ｏｋ」の文字列）が設定される。なお、ホスト装置２００からの指令に誤りがあるような場合（たとえば、センサＩＤの不一致）には、「ｎｇ」の文字列が設定される。また、「ｏｂｓｅｒｖｅ」コマンドに対して、センサデバイス１００からホスト装置２００へ定期的にセンサ検出値を通知する場合には、通知情報であることを示す「ｎｏｔｉｆｙ」の文字列が設定される。

　センサＩＤ（ｒｅｑ／ｒｅｓ）は、対象となるセンサを特定するための情報であり、具体的には、図５で示したセンサＩＤの情報が設定される。また、センサデバイス１００に同一のセンサＩＤを有する複数のセンサが含まれる場合には、センサＩＤに加えて、対象となるセンサのチャンネル番号が設定されてもよい。たとえば、センサデバイス１００に温度センサ（チャンネル１）と温度センサ（チャンネル２）が含まれる場合に、チャンネル２の温度センサの値を取得したいときには、センサＩＤの「ＡＡ」とチャンネル番号「２」を組み合わせた「ＡＡ２」のような文字列が設定される。なお、「ｒｅｑ」はホスト装置２００からセンサデバイス１００に対する要求の際に使用され、「ｒｅｓ」はセンサデバイス１００からホスト装置２００への応答の際に使用される。

　別の例として、「ｒｅａｄ」コマンドにおいて、「ＡＡ１ＣＣ」の文字列が設定された場合には、２つの温度センサ（チャンネル１，チャンネル２）と照度センサの３つのセンサが含まれるセンサデバイスにおいて、チャンネル１の温度センサおよび照度センサのデータを要求していることを示している。チャンネル番号が設定されていない場合には、すべてのチャンネルのセンサのデータを取得することを意味する。

　センサ検出値（ｖａｌ）には、センサＩＤ（ｒｅｓ）で指定されたセンサに対応する検出値のデータを示す文字列が設定される。センサ検出値（ｖａｌ）の情報は、検出値（数値）を表わす文字列の羅列で示されるが、上記のセンサＩＤ（ｒｅｓ）の情報と組み合わせることによって、当該文字列が、どのセンサの検出値を示しているかを特定することができる。たとえば、センサ検出値（ｖａｌ）に「２０．１，６０．３」が設定され、センサＩＤ（ｒｅｓ）に「ＡＡＢＢＣＣ１２」が設定されている場合には、温度センサの検出値が２０．１℃であり、湿度センサの検出値が６０．３％であると特定することができる。

　一方、図７（ｂ）の比較例におけるデータフォーマットにおいては、コマンドＩＤ（ｉｄ）、コマンド名（ｃｍｄ）、および受信側の状態（ｓｔｓ）の情報に加えて、センサ検出値を格納する領域として（ｖａｌ１）～（ｖａｌ４）が設定されている。すなわち、比較例のデータフォーマットにおいては、伝達可能なセンサ検出値の数が限定されている。そのため、たとえば、５つのセンサを含むセンサデバイス１００が接続された場合には、すべてのセンサの検出値を伝達することができない。

　これに対して、実施の形態のデータフォーマットにおいては、センサ検出値を格納する領域（ｖａｌ）は１つであり、当該領域に含まれる検出値とセンサとの対応はセンサＩＤの情報で指定される。これにより、センサ検出値を格納する領域を超えない文字列の範囲であれば、センサデバイス１００に含まれるセンサの数が５以上であっても、検出値を伝達することが可能となる。

　以下に、ホスト装置２００からの「ｒｅａｄ」コマンドと、それに対するセンサデバイス１００の応答の例を示す。なお、各行の「セミコロン（；）」よりも右側の記載は、各行の内容の説明である。

　＜ホスト装置からの指令＞
　｛
　　　”id”:”0001”,　　；コマンドＩＤ「0001」
　　　”cmd”:”read”,　　；コマンド名「read」（読出し）
　　　”req”:”AABB”　　；センサＩＤ「AABB」（温度＋湿度）
　｝

＜センサデバイスからの応答＞
　｛
　　　”id”:”0001”,　　　　；コマンドＩＤ「0001」
　　　”sts”:”ok”,　　　　　；受信側情報「ok」（正常受信）
　　　”res”:”AABB”,　　　　；センサＩＤ「AABB」（温度＋湿度）
　　　”val”:”20.1,　60.3”　；検出値「２０．１℃，６０．３％」
　｝

　また、以下に、ホスト装置２００からの「ｏｂｓｅｒｖｅ」コマンドに対する、センサデバイス１００からの定期的な検出値の通知の例を示す。

　＜センサデバイスからの通知＞
　｛
　　　”sts”:”notify”,　；受信側状態「notify」（通知）
　　　”res”:”AABB1”,　　；センサＩＤ「AABB1」（温度＋湿度，温度のみ）
　　　”val”:”27.2”　　　；検出値「２７．２℃」
　｝

　［各コマンドにおける処理］
　図８～図１１を用いて、各コマンドにおいて、サーバ４０、センサデバイス１００、およびホスト装置２００で実行される処理の詳細について説明する。

　（ｄｅｖコマンド）
　図８は、「ｄｅｖ」コマンドの場合のフローチャートである。図８を参照して、ホスト装置２００は、ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す。）２０にて、ＵＳＢポートにセンサデバイス１００が接続されたことを検出すると、Ｓ２２にて、接続されたセンサデバイス１００に対して「ｄｅｖ］コマンドを送信する。センサデバイス１００は、ホスト装置２００から「ｄｅｖ」コマンドを受信すると（Ｓ３０）、それに応答して、当該センサデバイス１００のセンサＩＤをホスト装置２００へ返信する（Ｓ３２）。

　ホスト装置２００は、センサデバイス１００からセンサＩＤを取得すると（Ｓ２４）、Ｓ２６にて、取得したセンサＩＤに基づいて、センサＩＤリストを作成する。センサＩＤリストにおいては、センサデバイス１００が接続されたＵＳＢポートとセンサＩＤとが関連付けられる。なお、センサＩＤリストには、ホスト装置２００の他のＵＳＢポートに接続されたセンサデバイスについての情報も含まれ得る。

　その後、ホスト装置２００は、Ｓ２８にて、作成したセンサＩＤリストと接続されたＵＳＢポートの情報とをサーバ４０へ送信する。サーバ４０においては、ホスト装置２００からセンサＩＤリストを受信すると、既存のセンサＩＤリストを更新する。なお、サーバ４０におけるセンサＩＤリストには、サーバ４０と通信可能なホスト装置２００以外のホスト装置の情報も含まれ得る。

　なお、図８には示されていないが、ホスト装置からセンサデバイスが取り外された場合には、ホスト装置に記憶されているセンサＩＤリストから、該当するＵＳＢポートについてのセンサＩＤが削除されて、サーバ４０へ送信される。

　以上のような処理に従って、サーバ、ホスト装置、およびセンサデバイスが制御されることによって、ホスト装置にセンサデバイスが新たに接続された場合に、「ｄｅｖ」コマンドを用いてセンサデバイスの情報を取得することができる。これにより、ホスト装置およびサーバにおいて、接続されたセンサデバイスに含まれるセンサを認識することができる。

　（ｒｅａｄコマンド）
　図９は、「ｒｅａｄ」コマンドの場合のフローチャートである。図９を参照して、サーバ４０は、センサデバイス１００に含まれるセンサの検出値を読出す場合、サーバ４０に記憶されたセンサＩＤリストに従って、対象となるホスト装置２００に対して、対象のＵＳＢポートを指定して「ｒｅａｄ」コマンドを送信する（Ｓ４０）。

　ホスト装置２００は、サーバ４０から送信された「ｒｅａｄ」コマンドを受信すると（Ｓ５０）、指定されたＵＳＢポートに接続されたセンサデバイス１００に対して、受信した「ｒｅａｄ」コマンドを転送する（Ｓ５２）。

　センサデバイス１００は、ホスト装置２００から転送された「ｒｅａｄ」コマンドを受信すると（Ｓ６０）、コマンドに記載されているセンサＩＤに従って、対象のセンサの検出値を取得する（Ｓ６２）。そして、センサデバイス１００は、Ｓ６４にて、共通ファームウェア１２５において、図７で説明した共通のデータフォーマットに従って、返信すべき情報を編集する（Ｓ６４）。その後、編集されたデータをホスト装置２００へ送信する（Ｓ６６）。

　ホスト装置２００は、センサデバイス１００から送信された、センサの検出値を含むデータを受信し、さらに当該データにＵＳＢポートの情報を付加して、サーバ４０へ送信する（Ｓ５４）。サーバ４０は、Ｓ４２にて、センサデバイス１００から送信されたデータを受信する。サーバ４０は、受信されたデータから所望のセンサの検出値を抽出して記憶する。サーバ４０は、記憶された検出値を、図示しない表示装置に表示したり、他の制御装置へさらに伝達したりする。

　以上のような処理に従って制御が行なわれることによって、サーバは、所望のセンサの検出値を取得することができる。

　（ｗｒｉｔｅコマンド）
　図１０は、「ｗｒｉｔｅ」コマンドの場合のフローチャートである。図１０を参照して、サーバ４０は、特定のセンサデバイス１００に対して、ＬＥＤを点灯させたり、特定のデータを書き込んだりする場合に、センサＩＤリストに従って、ホスト装置２００に対して「ｗｒｉｔｅ」コマンドを送信する（Ｓ７０）。このとき、サーバ４０は、ホスト装置２００において対象となるＵＳＢポートを指定する。

　ホスト装置２００は、サーバ４０から「ｗｒｉｔｅ」コマンドを受信すると（Ｓ８０）、指定されたＵＳＢポートに接続されたセンサデバイス１００に対して、受信した「ｗｒｉｔｅ」コマンドを転送する（Ｓ８２）。

　センサデバイス１００は、ホスト装置２００から転送された「ｗｒｉｔｅ」コマンドを受信すると（Ｓ９０）、コマンドに記載されているセンサＩＤに従って、対象のセンサに対して指定されたデータを書き込む（Ｓ９２）。

　以上のような処理に従って制御が行なわれることによって、所望のセンサに対してサーバからデータを書き込むことができる。

　（ｏｂｓｅｒｖｅ／ｃａｎｃｅｌコマンド）
　図１１は「ｏｂｓｅｒｖｅ」コマンドおよび「ｃａｎｃｅｌ」コマンドの場合のフローチャートである。図１１を参照して、サーバ４０は、特定のセンサの検出値を定期的に取得する場合、サーバ４０に記憶されたセンサＩＤリストに従って、対象となるホスト装置２００に対して「ｏｂｓｅｒｖｅ」コマンドを送信する（Ｓ１００）。このとき、サーバ４０は、ホスト装置２００において対象となるＵＳＢポートを指定する。

　ホスト装置２００は、サーバ４０から「ｏｂｓｅｒｖｅ」コマンドを受信すると（Ｓ２００）、指定されたＵＳＢポートに接続されたセンサデバイス１００に対して、受信した「ｏｂｓｅｒｖｅ」コマンドを転送する（Ｓ２１０）。

　センサデバイス１００は、ホスト装置２００から転送された「ｏｂｓｅｒｖｅ」コマンドを受信すると（Ｓ３００）、コマンドに記載されているセンサＩＤに従って、対象のセンサの検出値を取得する（Ｓ３１０）。そして、センサデバイス１００は、Ｓ３２０にて、共通ファームウェア１２５において、共通のデータフォーマットに従って、返信すべき情報を編集する（Ｓ３２０）。その後、編集されたデータをホスト装置２００へ送信する（Ｓ３３０）。

　ホスト装置２００は、センサデバイス１００から送信された、センサ情報を受信し、さらに当該データにＵＳＢポートの情報を付加して、サーバ４０へ送信する（Ｓ２２０）。サーバ４０は、センサデバイス１００から送信されたデータを受信して記憶する（Ｓ１１０）。

　サーバ４０は、Ｓ１２０において、ユーザから、該当するセンサに対して、センサ検出値の定期的な読出しの停止が指示されたか否か（すなわち、キャンセル指示の有無）を判定する。ユーザからのキャンセル指示がない場合（Ｓ１２０にてＮＯ）は、処理がＳ１１０に戻されて、サーバ４０は、ホスト装置２００から定期的に通知されるセンサ情報の受信／記憶を継続する。

　センサデバイス１００は、ホスト装置２００へのデータ送信が完了すると、Ｓ３４０に処理を進めて、ホスト装置２００を経由してサーバ４０から「ｃａｎｃｅｌ」コマンドを受信したか否かを判定する。サーバ４０から送信された「ｃａｎｃｅｌ」コマンドを受信していない場合（Ｓ３４０にてＮＯ）は、処理がＳ３５０に進められて、センサデバイス１００は、次に、所定のインターバル時間が経過したか否かを判定する。

　所定のインターバル時間が経過していない場合（Ｓ３５０にてＮＯ）は、処理がＳ３４０に戻されて、「ｃａｎｃｅｌ」コマンドの受信の有無を判定するとともに、所定のインターバル時間が経過するのを待つ。そして、所定のインターバル時間が経過すると（Ｓ３５０にてＹＥＳ）、処理がＳ３１０に戻されて、センサデバイス１００は、指定されたセンサの検出値を取得し、共通のデータフォーマットに編集して（Ｓ３２０）、センサ情報をホスト装置２００へ送信する（Ｓ３３０）。すなわち、「ｃａｎｃｅｌ」コマンドが受信されていない状態では、センサデバイス１００は、所定のインターバル時間が経過する毎に、指定されたセンサの検出値を取得して、取得したセンサ情報を共通のデータフォーマットでホスト装置２００へ送信する。

　一方、ユーザからのキャンセル指示があった場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、サーバ４０において処理がＳ１３０に進められて、サーバ４０は、対象のセンサのＵＳＢポートを指定しつつ、ホスト装置２００に「ｃａｎｃｅｌ」コマンドを送信する。

　ホスト装置２００は、サーバ４０から「ｃａｎｃｅｌ」コマンドを受信すると（Ｓ２３０）、指定されたＵＳＢポートのセンサデバイスに対して、受信した「ｃａｎｃｅｌ」コマンドを転送する（Ｓ２４０）。

　センサデバイス１００においては、サーバ４０から送信された「ｃａｎｃｅｌ」コマンドを受信した場合（Ｓ３４０にてＹＥＳ）は、ステップＳ３５０をスキップして処理を終了する。これによって、センサデバイス１００からの定期的なセンサ情報の通知が停止される。

　以上のような処理に従って、サーバ、ホスト装置、およびセンサデバイスが制御されることによって、サーバおよびホスト装置は、所望のセンサからのセンサ情報を定期的に取得することが可能となる。

　なお、上記の説明においては、センサデバイスとホスト装置との間の接続に、ＵＳＢ規格に準拠したコネクタを用いる場合、特にＵＳＢ　ｔｙｐｅ－Ａのコネクタを使用する場合を例として説明したが、使用するコネクタはこれに限られず、他のタイプ（ｔｙｐｅ－Ｂ，Ｃ、あるいは、ｍｉｎｉ／ｍｉｃｒｏ）のＵＳＢコネクタを用いてもよいし、ＵＳＢコネクタ以外のコネクタを用いてもよい。

　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１０　センサシステム、２０，２０Ａ　センサユニット、３０　ネットワーク、４０　サーバ、１００，１００Ａ，１００Ｂ　センサデバイス、１１０，１１５　センサ、１２０，２３０　処理装置、１２１，１２２，２３１，２３２　センサ用ファームウェア、１２５，２３５　共通ファームウェア、１３０，２１０　ＵＳＢコネクタ、２００，２００Ａ　ホスト装置、２２０　ＵＳＢハブ、２４０　通信回路。

Claims (13)

1. 　複数のセンサデバイスが接続可能なホスト装置と、
   　前記ホスト装置に接続された少なくとも１つのセンサデバイスとを備え、
   　前記ホスト装置と前記少なくとも１つのセンサデバイスとは、所定のデータ形式で情報の伝達を行ない、
   　前記所定のデータ形式は、前記ホスト装置に接続されるセンサデバイスに含まれるセンサの種類にかかわらず共通のデータ形式に設定される、センサシステム。
2. 　前記少なくとも１つのセンサデバイスは、
   　　第１センサを有し、前記ホスト装置と第１データ形式で情報の伝達を行なう第１センサデバイスと、
   　　前記第１センサとは異なる種類の第２センサを有し、前記ホスト装置と第２データ形式で情報の伝達を行なう第２センサデバイスとを含み、
   　前記第１データ形式および前記第２データ形式は前記共通のデータ形式である、請求項１に記載のセンサシステム。
3. 　前記ホスト装置と前記少なくとも１つのセンサデバイスとは、ＵＳＢ（Universal　Serial　Bus）規格のコネクタを用いて接続される、請求項１または２に記載のセンサシステム。
4. 　前記少なくとも１つのセンサデバイスは、
   　　少なくとも１つのセンサと、
   　　前記少なくとも１つのセンサからの情報を処理する処理装置とを含み、
   　前記処理装置は、
   　　前記少なくとも１つのセンサから取得した情報を取得するためのセンサ用ファームウェアと、
   　　前記センサ用ファームウェアから取得した情報を前記所定のデータ形式に変換するための共通ファームウェアとを有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のセンサシステム。
5. 　前記ホスト装置と通信可能に構成されたサーバをさらに備え、
   　前記ホスト装置は、前記サーバから指定された接続ポートに接続されたセンサデバイスから情報を取得して、前記サーバに送信する、請求項１～４のいずれか１項に記載のセンサシステム。
6. 　前記サーバは、前記ホスト装置と無線で通信する、請求項５に記載のセンサシステム。
7. 　ホスト装置に接続可能なセンサデバイスであって、
   　少なくとも１つのセンサと、
   　前記少なくとも１つのセンサからの情報を処理する処理装置とを備え、
   　前記処理装置は、前記少なくとも１つのセンサからの情報を所定のデータ形式に変換して前記ホスト装置に送信し、
   　前記所定のデータ形式は、前記少なくとも１つのセンサの種類にかかわらず共通のデータ形式に設定される、センサデバイス。
8. 　複数のセンサデバイスが接続可能なホスト装置であって、
   　接続されたセンサデバイスからの情報を所定のデータ形式で取得する制御装置を備え、
   　前記所定のデータ形式は、前記ホスト装置に接続されるセンサデバイスに含まれるセンサの種類にかかわらず共通のデータ形式に設定される、ホスト装置。
9. 　前記複数のセンサデバイスは、
   　　第１センサを有し、前記ホスト装置と第１データ形式で情報の伝達を行なう第１センサデバイスと、
   　　前記第１センサとは異なる種類の第２センサを有し、前記ホスト装置と第２データ形式で情報の伝達を行なう第２センサデバイスとを含み、
   　前記第１データ形式および前記第２データ形式は前記共通のデータ形式である、請求項８に記載のホスト装置。
10. 　複数のセンサデバイスが接続可能なホスト装置と、前記ホスト装置に接続されたセンサデバイスを含むセンサシステムにおいて情報を伝達する方法であって、
    　前記センサデバイスは、少なくとも１つのセンサと、処理装置とを含み、
    　前記方法は、
    　前記少なくとも１つのセンサからの情報を取得するステップと、
    　前記取得された情報を、前記処理装置において所定のデータ形式に変換するステップと、
    　前記所定のデータ形式に変換された情報を、前記処理装置から前記ホスト装置に送信するステップとを含み、
    　前記所定のデータ形式は、前記ホスト装置に接続されるセンサデバイスに含まれるセンサの種類にかかわらず共通のデータ形式に設定される、方法。
11. 　前記ホスト装置の接続ポートにセンサデバイスが接続された場合に、前記ホスト装置から当該センサデバイスに対して、当該センサデバイスに含まれるセンサの種類に関するセンサ情報を送信させるための指令を送信するステップと、
    　前記指令に応答して、前記センサ情報を前記ホスト装置に送信するステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 　前記ホスト装置は、サーバと通信可能に構成されており、
    　前記方法は、
    　前記接続ポートにセンサデバイスが接続された場合および前記接続ポートからセンサデバイス取り外された場合に、前記ホスト装置における各接続ポートの接続状態を示す接続情報を更新するステップと、
    　前記接続情報を、前記ホスト装置から前記サーバに送信するステップとをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 　前記少なくとも１つのセンサからの情報を、所定の時間間隔で前記ホスト装置に送信するステップをさらに含む、請求項１０～１２のいずれか１項に記載の方法。

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