(57)【要約】【課題】  環境の変化に応じて適時に無線通信の設定を変更することができる無線通信装置及び無線通信方法を提供する。【解決手段】  無線通信装置は、無線通信を行う無線通信装置において、発電素子が発電した電力を蓄電する蓄電素子と、前記蓄電素子の電圧の時間的な変化から前記蓄電素子の蓄電速度を算出する算出部と、前記無線通信の設定に応じた消費電力と前記蓄電速度とに基づき前記発電素子の発電量を推定する推定部と、推定した前記発電量に応じて前記無線通信の設定を行う設定部とを有する。【選択図】図３
2020120167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を行う無線通信装置において、
発電素子が発電した電力を蓄電する蓄電素子と、
前記蓄電素子の電圧の時間的な変化から前記蓄電素子の蓄電速度を算出する算出部と、
前記無線通信の設定に応じた消費電力と前記蓄電速度とに基づき前記発電素子の発電量を推定する推定部と、
推定した前記発電量に応じて前記無線通信の設定を行う設定部とを有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記無線通信の設定と前記消費電力の対応関係を記憶する記憶部を有し、
前記推定部は、前記記憶部から前記無線通信の設定に応じた前記消費電力を取得し、
前記設定部は、前記記憶部に記憶された前記消費電力と推定した前記発電量を比較し、比較結果に基づき、変更後の前記無線通信の設定を前記記憶部に記憶された前記無線通信の設定から選択することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記設定部は、前記蓄電素子の電圧の時間的変化に応じて、前記無線通信の設定を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無線通信の設定には、前記無線通信装置からの信号送信間隔、及び前記信号の送信強度の少なくとも一方が含まれることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の無線通信装置。
【請求項５】
無線通信する無線通信方法において、
発電素子が発電した電力を蓄電素子に蓄電し、
前記蓄電素子の電圧の時間的な変化から前記蓄電素子の蓄電速度を算出し、
前記無線通信の設定に応じた消費電力と前記蓄電速度とに基づき前記発電素子の発電量を推定し、
推定した前記発電量に応じて前記無線通信の設定を変更することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩｏＴ（Internet Of Things）関連の技術の普及に伴って、ビーコン端末が注目されている。ビーコン端末は、例えばクーポンなどのコンテンツ情報または位置情報などを発信することによりスマートフォンなどのモバイル通信端末と連携した様々なサービスの提供を可能とする。
【０００３】
ビーコン端末の給電手段としては、設置場所が電源供給の可能な場所に制限されず、電池交換の手間が不要となるように、エネルギーハーベスティング技術を利用した太陽電池や圧電素子などの環境発電素子がある（例えば特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２０８９３９号公報
【特許文献２】特開２０１６−９５６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
環境発電素子は、経年劣化だけでなく、周囲の環境に応じて電力が変動する。特許文献１には、太陽電池で動作するビーコン端末が、フォトダイオードなどの光センサで検出した照度に応じ電波の発信間隔及び強度を制御する点が記載されている。しかし、設置が容易となるように、ビーコン端末には小型化が求められるため、光センサをビーコンに実装するのは難しい。なお、環境発電素子の出力電流を検出する電流センサも、これと同様の理由でビーコン端末への実装が難しい。
【０００６】
また、特許文献２には、振動により発電する環境発電素子で動作する無線送信装置が、環境発電素子の起電力に応じ無線送信の消費電力量を設定する点が記載されている。しかし、起電力の検出には、蓄電器の電圧が飽和するまで待つ必要があるため、環境の変化に応じて適時に設定を変更することが難しい。
【０００７】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、環境の変化に応じて適時に無線通信の設定を変更することができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書に記載の無線通信装置は、無線通信を行う無線通信装置において、発電素子が発電した電力を蓄電する蓄電素子と、前記蓄電素子の電圧の時間的な変化から前記蓄電素子の蓄電速度を算出する算出部と、前記無線通信の設定に応じた消費電力と前記蓄電速度とに基づき前記発電素子の発電量を推定する推定部と、推定した前記発電量に応じて前記無線通信の設定を行う設定部とを有する。
【０００９】
本明細書に記載の無線通信方法は、無線通信する無線通信方法において、発電素子が発電した電力を蓄電素子に蓄電し、前記蓄電素子の電圧の時間的な変化から前記蓄電素子の蓄電速度を算出し、前記無線通信の設定に応じた消費電力と前記蓄電速度とに基づき前記発電素子の発電量を推定し、推定した前記発電量に応じて前記無線通信の設定を変更する方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、環境の変化に応じて適時に無線通信の設定を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ビーコン端末の一例を示す構成図である。
【図２】消費電力テーブル及び通信設定情報の一例を示す図である。
【図３】ビーコン端末の動作の一例を示す図である。
【図４】ビーコン端末の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】比較例及び実施例の各ビーコン端末の動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、ビーコン端末の一例を示す構成図である。ビーコン端末は、無線通信装置の一例であり、太陽電池２の給電により無線通信を行う。ビーコン端末は、例えばクーポンなどのコンテンツ情報または位置情報などを含むビーコン信号を送信することによりスマートフォンなどのモバイル通信端末と連携した様々なサービスの提供を可能とする。
【００１３】
ビーコン端末は、マイクロコントローラ１、太陽電池２、バッテリ３、電源ＩＣ（Integrated Circuit）４、及びＲＦ（Radio Frequency）−ＩＣ５を有する。太陽電池２は、太陽光または照明光などを受けることにより発電する。太陽電池２は、ビーコン端末に給電する発電素子の一例であるが、発電素子は太陽電池に限定されず、例えば圧電素子、熱電変換素子、または、スマートフォンなどから受信する電波により発電する非接触発電素子などの各種の発電素子であってもよい。
【００１４】
太陽電池２が用いられる場合、ビーコン端末は光が届く場所に設置されていれば動作することができる。また、圧電素子が用いられる場合、ビーコン端末は例えば工作機械などの振動源により振動が発生する場所に設置されていれば動作することができる。また、熱電変換素子が用いられる場合、ビーコン端末は熱源により温度差が発生する場所に設置されていれば動作することができる。
【００１５】
このように、ビーコン端末は、給電手段として上記のような環境発電素子を用いることにより、設置場所が電源供給の可能な場所に制限されず、電池交換の手間が不要となる。しかし、環境発電素子は、経年劣化だけでなく周囲の環境に応じて電力が変動する。このため、本発明の実施形態によるビーコン端末は、以下に述べるようにマイクロコントローラ１により太陽電池２の発電量を推定し、発電量に応じた消費電力となるようにＲＦ−ＩＣ５の通信設定を適切に変更する。
【００１６】
バッテリ３は蓄電素子の一例であり、太陽電池２が発電した電力を蓄電する。マイクロコントローラ１は、バッテリ３の電圧を検出してバッテリ３の蓄電量を判別する。バッテリ３としては、例えば積層セラミックコンデンサやスーパーキャパシタなどが挙げられるが、蓄電量を電圧として検出することができれば他の蓄電素子を用いてもよい。
【００１７】
電源ＩＣ４は、バッテリ３からの電力をマイクロコントローラ１及びＲＦ−ＩＣ５に供給する。電源ＩＣ４は、例えばＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータなどを含み、マイクロコントローラ１及びＲＦ−ＩＣ５の各駆動電圧を生成する。
【００１８】
ＲＦ−ＩＣ５は無線通信回路であり、マイクロコントローラ１からの通信設定に基づきビーコン信号を送信する。通信設定には、例えばビーコン信号を送信する時間間隔（以下、「送信間隔」と表記）、及びビーコン信号の送信強度が含まれる。このため、ビーコン端末は、通信設定によりビーコン信号の送信間隔及び強度を変更することができる。送信間隔が長いほど、また、送信強度が大きいほど、ビーコン信号の受信が容易となる。なお、通信設定は無線通信の設定の一例であり、送信間隔及び強度の一方だけが通信設定に含まれてもよいし、他の設定を含めてもよい。
【００１９】
マイクロコントローラ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、ストレージメモリ１３、ハードウェアインターフェース部（ＨＷ−ＩＦ）１４，１５、及びアナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）１６を有する。ＣＰＵ１０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、ストレージメモリ１３、及びＨＷ−ＩＦ１４，１５と、バス１９を介して接続されている。
【００２０】
ＲＯＭ１１は、ＣＰＵ１０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０のワーキングメモリとして機能する。
【００２１】
アナログ−デジタル変換器１６はバッテリ３の電圧をアナログ値からデジタル値に変換してＨＷ−ＩＦ１４に出力する。ＣＰＵ１０は、バッテリ３が蓄電される速度（蓄電速度）を算出するため、ＨＷ−ＩＦ１４から電圧のデジタル値を取得する。
【００２２】
また、ＨＷ−ＩＦ１５は、ＣＰＵ１０とＲＦ−ＩＣ５の間の通信を中継する。ＣＰＵ１０は、ＨＷ−ＩＦ１５を介しＲＦ−ＩＣ５に通信設定を行う。
【００２３】
ストレージメモリ１３には消費電力テーブル１３０及び通信設定情報１３１が記憶されている。
【００２４】
図２は、消費電力テーブル１３０及び通信設定情報１３１の一例を示す図である。消費電力テーブル１３０には、通信設定とＲＦ−ＩＣ５の消費電力との対応関係が登録されている。ＲＦ−ＩＣ５の消費電力は無線通信による消費電力の一例であり、ストレージメモリ１３は通信設定と消費電力の対応関係を記憶する記憶部の一例である。
【００２５】
消費電力テーブル１３０は、ビーコン信号の送信間隔（msec）及び強度（dBm）の組み合わせに応じた消費電力ｗ０〜ｗ４１（Ｗ）を示す情報を記憶する。送信間隔が５００（msec）であり送信強度が−４（dBm）である場合、消費電力はｗ１５（Ｗ）である。消費電力テーブル１３０が記憶する消費電力に関する情報は、実験結果またはシミュレーション結果に基づいて予め生成されてストレージメモリ１３に書き込まれている。
【００２６】
通信設定情報１３１は、ＲＦ−ＩＣ５に設定されるビーコン信号の送信間隔（msec）及び強度（dBm）を示す。ＣＰＵ１０は、ＲＦ−ＩＣ５に送信間隔（msec）及び強度（dBm）を設定し、または変更したとき、通信設定情報１３１を更新する。
【００２７】
例えばＣＰＵ１０は、初期設定として消費電力テーブル１３０中の最長の送信間隔１００００（msec）及び最小の強度−１６（dBm）をＲＦ−ＩＣ５に設定する。このとき、ＲＦ−ＩＣ５の起動時、消費電力が最小となる。
【００２８】
ＣＰＵ１０は、通信設定情報１３１に基づき消費電力テーブル１３０を参照することにより通信設定に応じた消費電力を消費電力テーブル１３０から取得する。例えば通信設定情報１３１が送信間隔１００００（msec）及び強度−１６（dBm）を示す場合、ＣＰＵ１０は消費電力ｗ０（Ｗ）を取得する。
【００２９】
また、ＣＰＵ１０は、バッテリ３電圧の時間的な変化からバッテリ３の蓄電速度を算出し、蓄電速度とその時点の通信設定に応じた消費電力から太陽電池２の発電量を推定する。さらにＣＰＵ１０は、消費電力テーブル１３０中の消費電力ｗ０〜ｗ４１と推定した発電量を比較し、比較結果に基づき、発電量に応じた送信間隔及び強度を消費電力テーブル１３０から読み出す。
【００３０】
このため、ＣＰＵ１０は、消費電力テーブル１３０を利用せずに消費電力または送信間隔及び強度を算出した場合よりも、処理の負荷が低減されるとともに、処理速度を向上することができる。
【００３１】
再び図１を参照すると、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１からプログラムを読み込むと、機能として、蓄電速度算出部（以下、「算出部」）１０１、発電量推定部（以下、「推定部」）１０２、及び通信設定処理部（以下、「処理部」）１０３を形成する。なお、算出部１０１、推定部１０２、及び処理部１０３はプログラムに代えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）などのハードウェアにより構成されてもよい。
【００３２】
算出部１０１は、ＨＷ−ＩＦ１４を介しバッテリ３の電圧を検出する。算出部１０１は、バッテリ３電圧の時間的な変化からバッテリ３の蓄電速度を算出する。算出部１０１は、一定の時間間隔（例えば１秒）でバッテリ３の電圧を検出する。
【００３３】
Ｗｔ＝（１／２）×Ｃ×Ｅ２     ・・・（１）
ΔＷｔ＝Ｗｔ（ｔ１）−Ｗｔ（ｔ０）
＝（１／２）×Ｃ×｛Ｅ（ｔ１）２−Ｅ（ｔ０）２｝  ・・・（２）
【００３４】
バッテリ３に蓄電された電力Ｗｔは式（１）から算出される。ここで、Ｃはバッテリ３の容量であり、Ｅはバッテリ３の電圧である。
【００３５】
時刻ｔ０とその後の時刻ｔ１の間の電力Ｗｔの変化量ΔＷｔは、時刻ｔ０の電力Ｗｔ（ｔ０）と時刻ｔ１の電力Ｗｔ（ｔ１）の差分であるため、式（２）から算出される。ここで、Ｅ（ｔ０）は時刻ｔ０の電圧Ｅであり、Ｅ（ｔ１）は時刻ｔ１の電圧Ｅである。
【００３６】
算出部１０１は時刻ｔ０及び時刻ｔ１においてバッテリ３の電圧Ｅ（ｔ０），Ｅ（ｔ１）を検出し、式（２）からバッテリ３に蓄電された電力Ｗｔの変化量ΔＷｔを算出する。これにより、算出部１０１は、時刻ｔ０，ｔ１の差分を単位時刻とする蓄電速度（ΔＷｔ）を算出する。なお、単位時刻は電圧Ｅの検出間隔であり、任意に設定される。
【００３７】
このように、算出部１０１はバッテリ３の電圧Ｅの時間的な変化から蓄電速度を算出する。このため、算出部１０１は簡単な計算によりバッテリ３の消耗の度合いを検出することができる。算出部１０１は蓄電速度を推定部１０２に通知する。
【００３８】
推定部１０２は、通信設定に応じた消費電力と算出部１０１が算出した蓄電速度に基づき太陽電池２の発電量を推定する。推定部１０２は、上述したように通信設定情報１３１に基づき消費電力テーブル１３０を参照することにより、通信設定に応じた消費電力を消費電力テーブル１３０から取得する。このため、推定部１０２は、計算処理を行うことなく低負荷で迅速に消費電力を取得するこができる。
【００３９】
推定部１０２は消費電力テーブル１３０から取得した消費電力と蓄電速度を加算することにより、太陽電池２の発電量を算出する。蓄電速度が１００（μＷ/sec）であり、消費電力が１００（μＷ）である場合、太陽電池２は１秒間でバッテリ３を１００（μＷ）の電力で蓄電しつつ、ＲＦ−ＩＣ５及びマイクロコントローラ１に１００（μＷ）の電力を給電しているため、その合計の２００（μＷ）（＝１００＋１００）が発電量となる。
【００４０】
また、推定部１０２は、バッテリ３が放電している場合も上記と同様に太陽電池２の発電量を算出することができる。蓄電速度が−２０（μＷ/sec）であり、消費電力が１００（μＷ）である場合、バッテリ３は１秒間で２０（μＷ）の電力を放電し、またＲＦ−ＩＣ５及びマイクロコントローラ１に１００（Ｗ）の電力が給電されているため、その差分の８０（μＷ）（＝１００−２０）が太陽電池２の発電量となる。つまり、この場合も消費電力と蓄電速度の加算値が発電量となる。
【００４１】
このように、推定部１０２は通信設定に応じた消費電力と蓄電速度に基づき太陽電池２の発電量を推定する。このため、推定部１０２は、光センサなどを用いることなく、ＲＦ−ＩＣ５の通信状態とバッテリ３の蓄電状態から低負荷の処理で発電量を高精度に推定することができる。推定部１０２は推定した発電量を処理部１０３に通知する。
【００４２】
処理部１０３は、ＨＷ−ＩＦ１５を介しＲＦ−ＩＣ５の通信設定を行う。処理部１０３は、上述したように初期設定として消費電力テーブル１３０中の最長の送信間隔１００００（msec）及び最小の強度−１６（dBm）をＲＦ−ＩＣ５に設定する。
【００４３】
処理部１０３は、設定部の一例であり、推定された太陽電池２の発電量に応じて通信設定を変更する。処理部１０３は、上述したように消費電力テーブル１３０中の消費電力ｗ０〜ｗ４１と推定された発電量とを比較し、比較結果に基づき消費電力テーブル１３０から発電量に応じた通信設定を選択する。
【００４４】
例えば処理部１０３は、消費電力テーブル１３０から、消費電力ｗ０〜ｗ４１のうち発電量未満で発電量に最も近い消費電力に応じた送信間隔及び強度を選択してＲＦ−ＩＣ５に設定する。このため、ＲＦ−ＩＣ５の消費電力が発電量に見合うように適切に通信設定が変更される。
【００４５】
図３は、ビーコン端末の動作の一例を示す図である。符号Ｇａは太陽電池２の発電量の変化を示し、符号Ｇｂはバッテリ３の電圧の変化を示し、符号ＧｃはＲＦ−ＩＣ５の通信設定の変化を示す。
【００４６】
時刻０は、バッテリ３の全容量分の蓄電が完了し、ビーコン端末が動作を開始した時点であるものとする。このときのバッテリ３電圧は飽和電圧Ｅｏとなる。処理部１０３は初期設定としてＲＦ−ＩＣ５の通信設定を設定＃１とする。設定＃１は消費電力テーブル１３０中の最小の消費電力に応じた設定である。このため、ＲＦ−ＩＣ５の起動時に電力不足でビーコン信号が送信不可能となることが回避される。
【００４７】
算出部１０１は時刻ｔ１の電圧Ｅ１とそのＴ秒後の時刻ｔ２の電圧Ｅ２を検出する。算出部１０１はこのときの電圧Ｅ１，Ｅ２の差分（Ｅ２−Ｅ１）が電圧変化の閾値Ｄ未満であり、電圧Ｅ２が閾値Ｅｔｈより大きいことから、バッテリ３が飽和状態であると判定して処理部１０３に通信設定の変更を依頼する。
【００４８】
処理部１０３は、この時点での太陽電池２の発電量が不明であるため、設定＃１より消費電力が大きくなる設定＃２を消費電力テーブル１３０から選択し、時刻ｔｓ１において通信設定を設定＃２に変更する。これにより消費電力が増加するため、バッテリ３の電圧は減少する。通信設定が設定＃２に変更された後、通信設定が維持されるように電圧の検出が一定時間停止する。
【００４９】
この後、算出部１０１は時刻ｔ３の電圧Ｅ３とそのＴ秒後の時刻ｔ４の電圧Ｅ４を検出して蓄電速度を算出する。推定部１０２は通信設定に応じた消費電力と蓄電速度に基づき太陽電池２の発電量を推定する。
【００５０】
このとき、蓄電速度は負の値であり、消費電力は発電量に対して大きい。したがって、処理部１０３は、時刻ｔｓ２において消費電力が発電量未満になるように通信設定を設定＃２より消費電力の小さい設定＃３とする。このため、発電量と消費電力が均衡してバッテリ３の電圧がほぼ一定に維持される。この際、発電量未満でかつ最大の消費電力となるように通信設定を設定してもよい。通信設定が設定＃３に変更された後、通信設定が維持されるように電圧の検出が一定時間停止する。
【００５１】
算出部１０１は時刻ｔ５の電圧Ｅ５とそのＴ秒後の時刻ｔ６の電圧Ｅ６を検出する。ここでは、発電量と消費電力が均衡しているため、電圧Ｅ５，Ｅ６は実質的に一定値となる。算出部１０１は、このときの電圧Ｅ５，Ｅ６の差分（Ｅ６−Ｅ５）が閾値Ｄ未満であるが、電圧Ｅ６が閾値Ｅｔｈより小さいことから、バッテリ３が飽和状態ではないを判定する。このため、通信設定は変更されずに維持される。
【００５２】
その後、時刻ｔｓ３において、例えば天候の変化により太陽電池２の発電量がＰ１（Ｗ）からＰ２（Ｗ）に増加し、発電量が消費電力に対して大きくなると、バッテリ３の電圧が増加する。
【００５３】
算出部１０１は時刻ｔ７の電圧Ｅ７とそのＴ秒後の時刻ｔ８の電圧Ｅ８を検出して蓄電速度を算出する。推定部１０２は通信設定に応じた消費電力と蓄電速度に基づき発電量を推定する。
【００５４】
このとき、蓄電速度は正の値であり、消費電力は発電量に対して小さい。したがって、処理部１０３は、時刻ｔｓ４において消費電力がそのときの発電量未満で最大となるように通信設定を設定＃３より消費電力の大きい設定＃４とする。このため、発電量と消費電力が均衡して時刻ｓ４以降のバッテリ３の電圧がほぼ一定に維持される。
【００５５】
このように、ビーコン端末は、バッテリ３の電圧の時間的な変化から蓄電速度を算出して蓄電速度と消費電力から発電量を推定し、推定された発電量に応じて通信設定を変更する。このため、ビーコン端末は、周囲の環境の変化に応じて太陽電池２の発電量が変化しても適時にＲＦ−ＩＣ５の通信設定を変更することができる。
【００５６】
図４は、ビーコン端末の動作の一例を示すフローチャートである。なお、ビーコン端末の動作は無線通信方法の一例である。
【００５７】
ビーコン端末が光の入る場所に設置されると、太陽電池２は光により発電を開始する（Ｓｔ１）。次にバッテリ３の全容量分の蓄電が完了すると、マイクロコントローラ１及びＲＦ−ＩＣ５などが起動する（Ｓｔ２）。次に処理部１０３はＲＦ−ＩＣ５に初期設定を行う（Ｓｔ３）。
【００５８】
次に算出部１０１はバッテリ３の電圧Ｅを検出する（Ｓｔ４）。次に算出部１０１はＴ秒間待機した後（Ｓｔ５）、バッテリ３の電圧Ｅ’を検出する（Ｓｔ６）。
【００５９】
次に算出部１０１は電圧Ｅ，Ｅ’の差分（Ｅ’−Ｅ）の絶対値と閾値Ｄを比較する（Ｓｔ７）。算出部１０１は、差分（Ｅ’−Ｅ）の絶対値が閾値Ｄより小さい場合（Ｓｔ７のＹｅｓ）、発電量と消費電力が均衡しているため、電圧Ｅ’と閾値Ｅｔｈを比較する（Ｓｔ８）。なお、閾値Ｄは、電圧Ｅ，Ｅ’が一定値とみなされる程度に小さい値とし、閾値Ｅｔｈは飽和電圧Ｅｏに近い値とする。
【００６０】
電圧Ｅ’≦閾値Ｅｔｈの場合（Ｓｔ８のＮｏ）、処理部１０３は通信設定を変更せず、Ｓｔ４以降の処理が再び行われる。また、電圧Ｅ’＞閾値Ｅｔｈの場合（Ｓｔ８のＹｅｓ）、処理部１０３は、バッテリ３の電圧が実質的に飽和電圧Ｅｏであり、バッテリ３の容量に余裕があると判定し、消費電力が大きくなるように通信設定を変更する（Ｓｔ９）。その後、通信設定が維持されるようにＳ秒間の待機後（Ｓｔ１０）、Ｓｔ４以降の処理が再び行われる。
【００６１】
このように、処理部１０３は、バッテリ３の電圧が閾値Ｅｔｈ以上の一定範囲（閾値Ｄの範囲）内で時間的に変化するとき、時間的変化に応じて消費電力が増加するように通信設定を変更する。このため、処理部１０３は、バッテリ３の電圧が飽和電圧Ｅｏであることを検出した場合、バッテリ３の容量及び太陽電池２の発電量に余裕があると判断して適切に通信設定を変更することができる。
【００６２】
算出部１０１は、差分（Ｅ’−Ｅ）が閾値Ｄ以上である場合（Ｓｔ７のＮｏ）、電圧Ｅ，Ｅ’の時間的な変化からバッテリ３の蓄電速度を算出する（Ｓｔ１１）。次に推定部１０２はストレージメモリ１３から通信設定情報１３１を取得し（Ｓｔ１２）、ストレージメモリ１３内の消費電力テーブル１３０から通信設定に応じた消費電力を取得する（Ｓｔ１３）。次に推定部１０２は消費電力と蓄電速度に基づき太陽電池２の発電量を推定する（Ｓｔ１４）。
【００６３】
次に処理部１０３は、発電量と消費電力テーブル１３０中の消費電力を比較し、比較結果に基づき消費電力テーブル１３０から通信設定（送信間隔及び強度）を選択する（Ｓｔ１５）。次に処理部１０３は選択結果に基づきＲＦ−ＩＣ５の通信設定を変更する（Ｓｔ１６）。その後、通信設定が維持されるようにＳ秒間の待機後（Ｓｔ１７）、Ｓｔ４以降の処理が再び行われる。このようにしてビーコン端末は動作する。
【００６４】
図５は、比較例及び実施例の各ビーコン端末の動作の一例を示す図である。符号Ｇｄは比較例のバッテリ３の電圧の変化を示し、符号Ｇｅは実施例のバッテリ３の電圧の変化を示す。なお、図５中、丸印（〇）はビーコン信号の送信可能な期間を表し、バツ印（×）はビーコン信号の送信不可能な期間を表す。また、下限電圧Ｅｒは、ビーコン信号の送信が可能な最小の電圧である。
【００６５】
比較例のビーコン端末において、マイクロコントローラ１は太陽電池２の発電量に応じたＲＦ−ＩＣ５の通信設定の変更処理を行わない。ビーコン端末は、バッテリ３の電圧が飽和電圧Ｅｏに達した後にビーコン信号の送信が可能となるが、信号の送信により電圧が低下して下限電圧Ｅｒを下回ると、送信不可能なビーコン信号の送信を停止する。そして、太陽電池２の春電によりバッテリ３の電圧が上昇して飽和電圧Ｅｏに達した後、ビーコン信号の送信を再開する。このようにバッテリ３の電圧は増加と減少を繰り返すため、ビーコン信号の送信が可能な期間と不可能な期間も繰り返される。このため、ビーコン信号の送信は、電圧が下限電圧Ｅｒを下回るたびに中断されて断続的となる。
【００６６】
一方、実施例のビーコン端末は、バッテリ３の蓄電速度と消費電力から太陽電池２の発電量を推定して発電量に応じてＲＦ−ＩＣ５の通信設定を変更する。このため、ビーコン端末は、バッテリ３の電圧が飽和電圧Ｅｏに達してビーコン信号の送信が可能になった後、電圧が減少している途中の時刻Ｔｓで電圧の時間的な変化から蓄電速度を検出して、ＲＦ−ＩＣ５の消費電力が小さくなるように通信設定を変更する。したがって、ビーコン端末は、電圧が下限電圧Ｅｒに達する前に通信設定を変更することによりバッテリ３の蓄電電圧を増加させることができるため、比較例とは異なり、ビーコン信号の送信の中断を抑制することができる。
【００６７】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１      マイクロコントローラ
２      太陽電池
３      バッテリ
５      ＲＦ−ＩＣ
１０      ＣＰＵ
１３      ストレージメモリ
１０１     蓄電速度算出部
１０２     発電量推定部
１０３     通信設定処理部
１３０     消費電力テーブル
１３１     通信設定情報
【図１】
2020120167.tif 000003
【図２】
2020120167.tif 000004
【図３】
2020120167.tif 000005
【図４】
2020120167.tif 000006
【図５】
2020120167.tif 000007