(57)【要約】【課題】ＧＰＳアンテナ及びＧＰＳ受信装置の電源のＯＮ、ＯＦＦを管理しつつ内蔵時計の精度を確保できる自律型テレメータ装置を提供する。【解決手段】ＧＰＳ時刻を取得するＧＰＳ受信装置２とＧＰＳアンテナ１とＧＰＳ受信装置及びＧＰＳアンテナの電源をＯＮ、ＯＦＦするリレースイッチ１０とリレースイッチ１０を制御するタイマ９とＧＰＳ時刻を使用して時刻を校正する内蔵時計３とを備え、タイマ９は、内蔵時計３の精度に基づいて第１リレースイッチ１０をＯＮするタイミングを決定する自律型テレメータ装置１００を備える。【選択図】図１
2014106178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳアンテナと、
ＧＰＳ時刻を取得するＧＰＳ受信装置と、
前記ＧＰＳ受信装置及び前記ＧＰＳアンテナの電源をＯＮ、ＯＦＦする第１リレースイッチと、
前記第１リレースイッチを制御するＧＰＳ電源管理装置と、
前記ＧＰＳ時刻を使用して時刻を校正する内蔵時計とを備え、
前記ＧＰＳ電源管理装置は、前記内蔵時計の精度に基づいて前記第１リレースイッチをＯＮ、ＯＦＦするタイミングを決定する自律型テレメータ装置。
【請求項２】
前記ＧＰＳ電源管理装置は、前記内蔵時計の精度から算出した周期で前記内蔵時計の校正をするタイマを備えた請求項１に記載の自律型テレメータ装置。
【請求項３】
前記ＧＰＳ電源管理装置は、前記ＧＰＳ時刻と前記内蔵時計の示す時刻との誤差に基づいて、前記タイマの設定時間を決定する請求項２に記載の自律型テレメータ装置。
【請求項４】
前記ＧＰＳ電源管理装置は、前記誤差に安全係数を乗じて前記タイマの設定時間を算出する請求項３に記載の自律型テレメータ装置。
【請求項５】
前記ＧＰＳ電源管理装置は、過去のタイマ設定時間の移動平均値に基づいて、前記タイミングを決定する請求項３又は請求項４に記載の自律型テレメータ装置。
【請求項６】
外部事象を観測する計測装置と、
無線送信機と、
前記計測装置から計測データを取得するデータ入力部と、
前記データ入力部から前記計測データを取得して前記無線送信機から前記計測データを外部に送信する通信制御部と、
前記計測装置及び前記データ入力部及び前記通信制御部及び前記無線送信機への電源をＯＮ、ＯＦＦする第２リレースイッチとを備え、
前記内蔵時計は、前記第２リレースイッチにＯＮ、ＯＦＦを指示する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の自律型テレメータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自律型テレメータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、国電通仕５４号に準拠する自律型テレメータ装置として、非特許文献１に記載するテレメータ装置が提案されている。
この自律型テレメータ装置は、ＧＰＳ受信装置を装備し、独自の電源制御方式により時刻精度を確保しつつ、待機時の平均消費電流を削減している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】日本無線技報  Ｎｏ．６２  ２０１２  ２９ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の自律型テレメータ装置は、定期的に決められたタイミングでデータを自律的に送信するように構成されているので、他のテレメータ装置とのデータ送信の衝突を避けなければない。
このため、自装置の内蔵時計をＧＰＳ受信装置から得るＧＰＳ時刻を使って校正し、データ送信のタイミングの精度を保つ必要がある。
しかし、内蔵時計の時刻を校正するにはＧＰＳ受信装置とＧＰＳアンテナに常時電源を投入しており、山間地や送電網から隔離された場所で装置を使用する場合には、バッテリーの大型化や太陽光発電装置の設置が必要となり、装置全体が大きくなると同時に製造、維持コストが高額となるという課題があった。
そこで非特許文献では、ＧＰＳユニットの電源を独自の電源制御方式により制御していると記載されているが、どのような技術によって低電流達成しつつ時刻制度を確保しているのか、具体的な提案は無い。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＧＰＳアンテナ及びＧＰＳ受信装置の電源のＯＮ、ＯＦＦを管理しつつ内蔵時計の精度を確保できる自律型テレメータ装置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】
【０００６】
この発明に係る自律型テレメータ装置は、
ＧＰＳアンテナと、
ＧＰＳ時刻を取得するＧＰＳ受信装置と、
ＧＰＳ受信装置及びＧＰＳアンテナの電源をＯＮ、ＯＦＦする第１リレースイッチと、
第１リレースイッチを制御するＧＰＳ電源管理装置と、
ＧＰＳ時刻を使用して時刻を校正する内蔵時計とを備え、
ＧＰＳ電源管理装置は、内蔵時計の精度に基づいて第１リレースイッチをＯＮ、ＯＦＦするタイミングを決定するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る自律型テレメータ装置のＧＰＳ電源管理装置は、内蔵時計の精度に基づいて第１リレースイッチをＯＮ、ＯＦＦするタイミングを決定するものなので、タイマがカウントしている間は、ＧＰＳアンテナ及びＧＰＳ受信装置の電源を切断でき、装置の待機電力を低減できる。
また、計測データの取得から送信までの処理をしている時間帯だけ、計測装置、データ入力部、通信制御部、無線送信機に電源を供給するので、更に待機電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る自律型テレメータ装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る自律型テレメータ装置の動作フローを示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る自律型テレメータ装置の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る自律型テレメータ装置の動作フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態１に係る自律型テレメータ装置を、図を用いて説明する。
図１は、自律型テレメータ装置１００（以下、単に装置１００という）の構成を示す図である。
ＧＰＳアンテナ１は、ＧＰＳ受信装置２と接続され、ＧＰＳ受信装置２は、衛星からのＧＰＳ時刻を受信して内蔵時計３に出力する。
タイマ９（ＧＰＳ電源管理装置）は、蓄電池８からの電源をＯＮ、ＯＦＦするリレースイッチ１０（第１リレースイッチ）を制御し、ＧＰＳ受信装置２とＧＰＳアンテナ１に電源を供給する。
データ入力部４は、外部事象を観測する計測装置１２からの計測データを読み込んで通信制御部５に当該データを渡す。
通信制御部５は、計測データを無線送信機６に渡す。
無線送信機６は、無線電波を利用してアンテナ７を用いて上記計測データを遠隔地にある図示しない監視装置に送る。
内蔵時計３は、リレースイッチ１１（第２リレースイッチ）を制御して、蓄電池８からの電源をデータ入力部４、通信制御部５、無線送信機６に供給する。
【００１０】
次に、装置１００の動作について図２を用いて説明する。
図２は、装置１００の動作のフローを示す図である。
装置１００が起動すると、最初にＧＰＳアンテナ１及びＧＰＳ受信装置２に電源が供給され、内蔵時計３の時刻が、ＧＰＳ時刻で校正される。（Ｓ００１）
内蔵時計３の時刻が校正されると、ＧＰＳアンテナ１及びＧＰＳ受信装置２の電源は切断される。
次に、予め内蔵時計の精度から算出されたタイマ時間がセットされる。（Ｓ００２）
内蔵時計３は、データの送信が必要な周期（例えば１０分毎）毎にリレースイッチ１１をＯＮする。（ＳＢ００１）
データ入力部４等に電源が供給されると、データ入力部４は、計測装置１２の計測データを読み込み（ＳＢ００２）通信制御部５に渡す。
通信制御部５は、上記計測データを変換して（ＳＢ００３）無線送信機６に渡す。
無線送信機６は、無線電波でアンテナ７を介して変換後の計測データを遠隔地の監視装置に送信する。（ＳＢ００４）
そして、内蔵時計３は、一連の計測データ送信処理に必要な所定の時間の経過後、リレースイッチ１１をＯＦＦする。（ＳＢ００５）
【００１１】
タイマ９は、内蔵時計３の精度から予め算出した、内蔵時計３の時刻の校正が必要な時間（タイマ時間）が経過すると（Ｓ００３、例えば１時間毎）、リレースイッチ１０をＯＮにして、ＧＰＳアンテナ１及びＧＰＳ受信装置２に電源を供給する。（Ｓ００４）
ＧＰＳ受信装置２は、ＧＰＳアンテナ１を介して衛星からのＧＰＳ時刻を取得する。（Ｓ００５）
内蔵時計３の時刻がＧＰＳ時刻によって校正されると（Ｓ００６）、リレースイッチ１０をＯＦＦにしてＧＰＳアンテナ１及びＧＰＳ受信装置２の電源が切断される。（Ｓ００７）
なお、リレースイッチ１０のＯＦＦは、リレースイッチ自身に自動切断機能を持たせても良いし、内蔵時計３が、時刻校正後に切断を指令する構成としても良い。
【００１２】
本発明の実施の形態１に係る自律型テレメータ装置１００によれば、タイマ９がカウントしている間は、ＧＰＳアンテナ１及びＧＰＳ受信装置２の電源は切断されているので、装置１００の待機電力を低減できる。
また、計測データの取得から送信までの処理をしている時間帯だけ、計測装置１２、データ入力部４、通信制御部５、無線送信機６に電源を供給するので、更に待機電力を低減することができる。
【００１３】
実施の形態２．
以下、本願発明の実施の形態２に係る自律型テレメータ装置を、図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図３は、自律型テレメータ装置２００（以下、単に装置２００という）の構成を示す図である。
実施の形態１に係る装置１００と、本実施の形態に係る装置２００との大きな違いは、リレースイッチ１０のＧＰＳ電源管理装置として、タイマ９に加えて、タイミング演算器１５を設けた点である。
また、図３に示すように、ＧＰＳ受信装置２０２は、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ時刻を、タイミング演算器１５と内蔵時計３に出力する点も実施の形態１と異なる。
タイミング演算器１５は、タイマ９の設定値を、直前に測定した内蔵時計３の誤差に基づいて調整する。
データ入力部４等の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００１４】
次に、装置２００の動作について、図４を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図４は、装置２００の動作のフローを示す図である。
タイミング演算器１５は、ＧＰＳ受信装置２０２からのＧＰＳ時刻を取得してＧＰＳ時刻を変数「前回校正時刻」に代入する。（Ｓ００２１）
次に、実施の形態１と同様に、タイマ９のタイムアップを待つ。（Ｓ００３）
次に、タイマ９がタイムアップしてリレースイッチ１０がＯＮとなり（Ｓ００４）、ＧＰＳ時刻を取得したら（Ｓ００５）、内蔵時計３の時刻がＧＰＳ時刻によって校正され、（Ｓ００６）、リレースイッチ１０をＯＦＦにしてＧＰＳアンテナ１及びＧＰＳ受信装置２の電源が切断される。（Ｓ００７）
次に、「前回校正時刻」から、現在のＧＰＳ時刻までの差である経過時間（１）を求める。（Ｓ００７１）
次に、タイマ９に次回セットすべき時間を次式により求める。（Ｓ００７２）
タイマ時間＝（「許容誤差」×「安全係数」／「誤差」）×「経過時間」（１）となる。
例えば、
装置２００の許容誤差（ＧＰＳ時刻と内蔵時計３の時刻の誤差）が、０．１秒、
安全係数をその２分の１とすると、０．０５秒の誤差範囲まででの装置２００の運用が期待される。
４８時間経過後の実際の誤差が０．０８秒であれば、
タイマ時間＝（０．１×０．５／０．０８）×４８＝３０時間となる。
演算結果の３０時間が、次にタイマ９にセットすべき値となる。
演算したタイマ時間をタイマ９にセットしたら（Ｓ００７３）ステップＳ００２１に戻って処理を繰り返す。
【００１５】
本発明の実施の形態２に係る自律型テレメータ装置２００によれば、装置２００として許容できる内蔵時計３の誤差と実際の内蔵時計３に生じた誤差とを元に、内蔵時計３の時刻校正に最適なタイマ設定時間を算出できるので、ＧＰＳアンテナ１及びＧＰＳ受信装置２０２が使用する電力を必要最低限に低減できる。
【００１６】
なお、本実施の形態では、タイマ設定時間は、直前に取得したＧＰＳ時刻と内蔵時計３の時刻との誤差を用いて算出した値を直接使用したが、このようにして求めた数回のタイマ時間の移動平均を採用しても良い。
この場合、内蔵時計の誤差の季節的変動に柔軟に対応できる。
【００１７】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００１８】
１００，２００  自律型テレメータ装置、１  ＧＰＳアンテナ、
２，２０２  ＧＰＳ受信装置、３  内蔵時計、４  データ入力部、５  通信制御部、
６  無線送信機、７  アンテナ、８  蓄電池、９  タイマ、１０  リレースイッチ、
１１  リレースイッチ、１２  計測装置、１５  タイミング演算器。
【図１】
2014106178.tif 000003
【図２】
2014106178.tif 000004
【図３】
2014106178.tif 000005
【図４】
2014106178.tif 000006