(57)【要約】【課題】蓄電部に蓄えられた発電電力を用いて動作する構成において、長時間を要する処理を良好に実行する。【解決手段】センサ情報伝送装置１０１は、蓄電部１２に蓄えられた電力を用いて動作し、センサから取得したセンサ情報を処理するセンサ情報処理部１４と、蓄電部１２に蓄えられた電力を用いて動作し、センサ情報処理部１４によって処理されたセンサ情報を他の装置へ送信する送信部１８と、データを不揮発的に記憶する記憶部１６とを備える。センサ情報処理部１４は、センサ情報の処理を行なっている状態において、退避条件を満たすと、上記センサ情報の処理において使用中の処理情報を記憶部１６に保存して上記センサ情報の処理を中断する。センサ情報処理部１４は、復帰条件を満たすと、記憶部１６に保存した処理情報を取得して上記センサ情報の処理を再開する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電部に蓄えられた電力を用いて動作し、センサから取得したセンサ情報を処理するセンサ情報処理部と、
前記蓄電部に蓄えられた電力を用いて動作し、前記センサ情報処理部によって処理された前記センサ情報を他の装置へ送信する送信部と、
データを不揮発的に記憶する記憶部とを備え、
前記センサ情報処理部は、前記センサ情報の処理を行なっている状態において、退避条件を満たすと、前記センサ情報の処理において使用中の処理情報を前記記憶部に保存して前記センサ情報の処理を中断し、
前記センサ情報処理部は、復帰条件を満たすと、前記記憶部に保存した前記処理情報を取得して前記センサ情報の処理を再開する、センサ情報伝送装置。
【請求項２】
前記センサ情報処理部は、プロセッサを含み、
前記処理情報は、前記プロセッサが前記センサ情報の処理において使用するレジスタに保存されたデータを含む、請求項１に記載のセンサ情報伝送装置。
【請求項３】
前記センサ情報伝送装置は、さらに、
前記蓄電部の蓄電残量を測定する蓄電監視部を備え、
前記センサ情報処理部は、前記蓄電監視部の測定結果に基づいて、前記退避条件を満たすか否かの判断、および前記復帰条件を満たすか否かの判断の少なくともいずれか一方を行なう、請求項１または請求項２に記載のセンサ情報伝送装置。
【請求項４】
前記センサ情報処理部は、前記蓄電部の蓄電残量が所定の閾値未満、または前記蓄電部の出力電圧の大きさが所定の閾値未満になると、前記退避条件を満たすと判断する、請求項３に記載のセンサ情報伝送装置。
【請求項５】
前記センサ情報処理部は、前記蓄電部の蓄電残量が所定の閾値以上、または前記蓄電部の出力電圧の大きさが所定の閾値以上になると、前記復帰条件を満たすと判断する、請求項３または請求項４に記載のセンサ情報伝送装置。
【請求項６】
前記センサ情報処理部は、プロセッサを含み、
前記センサ情報処理部は、前記センサ情報の処理を開始してから前記プロセッサにより実行された処理サイクルの数をカウントし、カウント値が所定値に達すると前記退避条件が満たされたと判断する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のセンサ情報伝送装置。
【請求項７】
前記センサ情報伝送装置は、さらに、
タイマを備え、
前記センサ情報処理部は、前記退避条件または前記復帰条件としての値を前記タイマに設定し、前記タイマが満了すると前記退避条件または前記復帰条件が満たされたと判断する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のセンサ情報伝送装置。
【請求項８】
前記センサ情報処理部は、前記センサ情報を複数のメッセージに分割して前記送信部へ出力する処理を行なう、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のセンサ情報伝送装置。
【請求項９】
前記センサ情報処理部は、前記メッセージの前記送信部への出力回数が所定値に達すると前記退避条件が満たされたと判断する、請求項８に記載のセンサ情報伝送装置。
【請求項１０】
センサからセンサ情報を取得して送信するセンサ情報伝送装置と、
前記センサ情報伝送装置からセンサ情報を受信して処理するセンサ情報受信装置とを備えるセンサ情報伝送システムであって、
前記センサ情報伝送装置は、
蓄電部に蓄えられた電力を用いて動作し、前記センサから取得したセンサ情報を処理するセンサ情報処理部と、
前記蓄電部に蓄えられた電力を用いて動作し、前記センサ情報処理部によって処理された前記センサ情報を前記センサ情報受信装置へ送信する送信部と、
データを不揮発的に記憶する記憶部とを含み、
前記センサ情報処理部は、前記センサ情報の処理を行なっている状態において、退避条件を満たすと、前記センサ情報の処理において使用中の処理情報を前記記憶部に保存して前記センサ情報の処理を中断し、
前記センサ情報処理部は、復帰条件を満たすと、前記記憶部に保存した前記処理情報を取得して前記センサ情報の処理を再開する、センサ情報伝送システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のセンサ情報伝送装置からセンサ情報を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された前記センサ情報を処理するセンサ情報処理部とを備える、センサ情報受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ情報伝送装置、センサ情報伝送システムおよびセンサ情報受信装置に関し、特に、蓄電部に蓄えられた発電電力を用いて動作するセンサ情報伝送装置、センサ情報伝送システム、および当該センサ情報伝送システムにおけるセンサ情報受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば商用電力系統からの交流電力の供給が困難な場所にセンサを設置し、当該センサによる測定結果を他の装置へ伝送することができれば、センサの設置の自由度が高まり、ユーザの利便性を高めることができる。
【０００３】
センサの測定値を送信するセンサシステムの一例が、特許第４８２４２７７号公報（特許文献１）に開示されている。すなわち、センサシステムは、非電気的エネルギーを電気的エネルギーに変換する少なくとも１つの電圧発生器と、当該電圧発生器に後置接続された少なくとも１つのエネルギー蓄積部と、自身の出力信号がプロセッサ制御部の作動に適するように、上記エネルギー蓄積部に接続されている少なくとも１つの電圧変換器と、少なくとも１つのセンサと、上記プロセッサ制御部によって生成され、上記少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの測定値を含む送信テレグラムをワイヤレス送出するための少なくとも１つの送信部とを備える。このセンサシステムにおいて、エネルギー供給に不備がある場合に長時間のアクティブサイクルを実現するＵＬＰ技術において構成された半導体タイマ回路が設けられている。当該タイマ回路は、上記少なくとも１つのエネルギー蓄積部での電圧が所定のレベルに達するとトリガされ、当該タイマ回路は当該タイマ回路のトリガの時点から所定の時間間隔後に、少なくとも１つの送信テレグラムを送出するように、上記プロセッサ制御部および上記送信部を起動させる。上記少なくとも１つの電圧発生器が、上記プロセッサ制御部を直接駆動させようとしても、持続的に作動させる電力を発生させることができない大きさに構成されている。上記送信テレグラムはさらに１つの識別コードを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８２４２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、送信テレグラムを送出するための一連の処理を、エネルギー蓄積部に蓄積されている電力を用いて完了できることが前提となっている。
【０００６】
すなわち、特許文献１に記載の技術では、エネルギー蓄積部への１回分の蓄電量では処理が完了しない長時間を要する処理を実行することは想定されておらず、このような処理を実行することは困難である。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、蓄電部に蓄えられた発電電力を用いて動作する構成において、長時間を要する処理を良好に実行することが可能なセンサ情報伝送装置、センサ情報伝送システムおよびセンサ情報受信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるセンサ情報伝送装置は、蓄電部に蓄えられた電力を用いて動作し、センサから取得したセンサ情報を処理するセンサ情報処理部と、上記蓄電部に蓄えられた電力を用いて動作し、上記センサ情報処理部によって処理された上記センサ情報を他の装置へ送信する送信部と、データを不揮発的に記憶する記憶部とを備え、上記センサ情報処理部は、上記センサ情報の処理を行なっている状態において、退避条件を満たすと、上記センサ情報の処理において使用中の処理情報を上記記憶部に保存して上記センサ情報の処理を中断し、上記センサ情報処理部は、復帰条件を満たすと、上記記憶部に保存した上記処理情報を取得して上記センサ情報の処理を再開する。
【０００９】
このように、退避条件を設定することにより、センサ情報処理部におけるセンサ情報の処理が電力不足で強制的に停止し、処理内容が途中で損なわれてしまうことを防ぐことができる。また、復帰条件を設定することにより、十分な電力が準備された時点で、センサ情報処理部におけるセンサ情報の処理を再開することができる。これにより、電力供給が不安定な環境下において、長時間を要するセンサ情報の処理を、安定して良好に行なうことが可能となる。したがって、蓄電部に蓄えられた発電電力を用いて動作する構成において、長時間を要する処理を良好に実行することができる。
【００１０】
（２）好ましくは、上記センサ情報処理部は、プロセッサを含み、上記処理情報は、上記プロセッサが上記センサ情報の処理において使用するレジスタに保存されたデータを含む。
【００１１】
このような構成により、センサ情報の処理に不可欠なレジスタの情報を記憶部に退避させることができるため、処理の中断および再開を行いながら、長時間を要するセンサ情報の処理を良好に実行することができる。
【００１２】
（３）好ましくは、上記センサ情報伝送装置は、さらに、上記蓄電部の蓄電残量を測定する蓄電監視部を備え、上記センサ情報処理部は、上記蓄電監視部の測定結果に基づいて、上記退避条件を満たすか否かの判断、および上記復帰条件を満たすか否かの判断の少なくともいずれか一方を行なう。
【００１３】
このような構成により、蓄電部の状態に応じて、処理情報の退避および復帰を適切なタイミングで行なうことができるため、センサ情報の処理を迅速かつ良好に実行することができる。
【００１４】
（４）より好ましくは、上記センサ情報処理部は、上記蓄電部の蓄電残量が所定の閾値未満、または上記蓄電部の出力電圧の大きさが所定の閾値未満になると、上記退避条件を満たすと判断する。
【００１５】
このような構成により、蓄電部の蓄電残量または出力電圧を反映した適切なタイミングで、処理情報の退避を行なうことができる。
【００１６】
（５）より好ましくは、上記センサ情報処理部は、上記蓄電部の蓄電残量が所定の閾値以上、または上記蓄電部の出力電圧の大きさが所定の閾値以上になると、上記復帰条件を満たすと判断する。
【００１７】
このような構成により、蓄電部の蓄電残量または出力電圧を反映した適切なタイミングで、処理情報の復帰を行なうことができる。
【００１８】
（６）好ましくは、上記センサ情報処理部は、プロセッサを含み、上記センサ情報処理部は、上記センサ情報の処理を開始してから上記プロセッサにより実行された処理サイクルの数をカウントし、カウント値が所定値に達すると上記退避条件が満たされたと判断する。
【００１９】
このような構成により、センサ情報処理部におけるプロセッサの処理時間に応じて、処理情報の退避を適切なタイミングで行なうことができるため、センサ情報の処理を迅速かつ良好に実行することができる。
【００２０】
（７）好ましくは、上記センサ情報伝送装置は、さらに、タイマを備え、上記センサ情報処理部は、上記退避条件または上記復帰条件としての値を上記タイマに設定し、上記タイマが満了すると上記退避条件または上記復帰条件が満たされたと判断する。
【００２１】
このように、タイマを用いる簡易な構成により、処理情報の退避および復帰のタイミングを容易に設定し、処理情報の退避および復帰をたとえばユーザの所望のタイミングで行なわせることができる。
【００２２】
（８）好ましくは、上記センサ情報処理部は、上記センサ情報を複数のメッセージに分割して上記送信部へ出力する処理を行なう。
【００２３】
このような構成により、センサ情報として送信すべきメッセージが長い場合に、送信部におけるセンサ情報の送信処理が長時間となることを防ぎ、センサ情報を含む無線信号を送信するための消費電力が送信部において増大することを防ぐことができる。これにより、蓄電部に電力を供給する発電部の１回の発電動作による電力量、すなわち蓄電部における１回の蓄電量で、１回の送信が完了するようにセンサ情報の送信単位の大きさを調整することができる。
【００２４】
（９）より好ましくは、上記センサ情報処理部は、上記メッセージの上記送信部への出力回数が所定値に達すると上記退避条件が満たされたと判断する。
【００２５】
このように、退避条件として、分割メッセージの出力回数を設定することにより、分割メッセージの送信処理が電力不足で強制的に停止し、処理内容が途中で損なわれてしまうことを防ぐことができる。
【００２６】
（１０）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるセンサ情報伝送システムは、センサからセンサ情報を取得して送信するセンサ情報伝送装置と、上記センサ情報伝送装置からセンサ情報を受信して処理するセンサ情報受信装置とを備えるセンサ情報伝送システムであって、上記センサ情報伝送装置は、蓄電部に蓄えられた電力を用いて動作し、上記センサから取得したセンサ情報を処理するセンサ情報処理部と、上記蓄電部に蓄えられた電力を用いて動作し、上記センサ情報処理部によって処理された上記センサ情報を上記センサ情報受信装置へ送信する送信部と、データを不揮発的に記憶する記憶部とを含み、上記センサ情報処理部は、上記センサ情報の処理を行なっている状態において、退避条件を満たすと、上記センサ情報の処理において使用中の処理情報を上記記憶部に保存して上記センサ情報の処理を中断し、上記センサ情報処理部は、復帰条件を満たすと、上記記憶部に保存した上記処理情報を取得して上記センサ情報の処理を再開する。
【００２７】
このように、退避条件を設定することにより、センサ情報処理部におけるセンサ情報の処理が電力不足で強制的に停止し、処理内容が途中で損なわれてしまうことを防ぐことができる。また、復帰条件を設定することにより、十分な電力が準備された時点で、センサ情報処理部におけるセンサ情報の処理を再開することができる。これにより、電力供給が不安定な環境下において、長時間を要するセンサ情報の処理を、安定して良好に行なうことが可能となる。したがって、蓄電部に蓄えられた発電電力を用いて動作する構成において、長時間を要する処理を良好に実行することができる。
【００２８】
（１１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるセンサ情報受信装置は、上記（１）に記載のセンサ情報伝送装置からセンサ情報を受信する受信部と、上記受信部によって受信された上記センサ情報を処理するセンサ情報処理部とを備える。
【００２９】
このように、上記（１）に記載のセンサ情報伝送装置からセンサ情報を受信して処理する構成により、電力供給が不安定な環境下において、長時間を要するセンサ情報の処理を、安定して良好に行なうことが可能なセンサ情報伝送システムを構築することができる。すなわち、蓄電部に蓄えられた発電電力を用いて動作する構成において、長時間を要する処理を良好に実行することが可能なセンサ情報伝送システムを構築することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、蓄電部に蓄えられた発電電力を用いて動作する構成において、長時間を要する処理を良好に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送システムにおけるセンサ情報伝送装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送システムにおけるセンサ情報受信装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置における退避処理および復帰処理の概要を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置における退避処理および復帰処理による蓄電残量の変化を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置がセンサ情報の演算処理および出力処理を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置におけるメッセージ分割処理を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置がセンサ情報の演算処理および出力処理を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。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。
【００３３】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送システムの構成を示す図である。
【００３４】
図１を参照して、センサ情報伝送システム３０１は、センサ情報伝送装置１０１と、センサ１５１と、センサ情報受信装置２０１とを備える。図１では、センサ情報伝送装置１０１およびセンサ１５１が２組設けられる例を代表的に示しているが、少数またはさらに多数の組が設けられてもよい。また、１つのセンサ情報伝送装置１０１に複数のセンサ１５１が接続される構成であってもよい。
【００３５】
センサ情報伝送システム３０１において、センサ１５１は、たとえば、商用電力系統からの交流電力の供給が困難な場所に設置され、温度、照度および振動等の周囲環境を測定し、測定結果を示すセンサ情報をセンサ情報伝送装置１０１へ送信する。
【００３６】
センサ情報伝送装置１０１は、センサ１５１から受信したセンサ情報に対してたとえば演算処理を行い、演算処理後のセンサ情報を無線信号に変換してセンサ情報受信装置２０１へ送信する。
【００３７】
センサ１５１およびセンサ情報伝送装置１０１は、たとえば、光、熱および振動等の周囲の環境から微少なエネルギーを収穫するエナジーハーベスティングを利用し、エネジーハーベスティングにより発電された電力を用いて動作する。具体的には、たとえば、センサ１５１およびセンサ情報伝送装置１０１は、太陽光発電または風力発電等によって得られた電力を用いて動作する。
【００３８】
センサ情報受信装置２０１は、センサ情報伝送装置１０１から受信した無線信号からセンサ情報を取得し、当該センサ情報に対して演算処理および統計処理等を行い、処理結果を保存または表示する。
【００３９】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送システムにおけるセンサ情報伝送装置の構成を示す図である。
【００４０】
図２を参照して、センサ情報伝送装置１０１は、発電部１１と、蓄電部１２と、蓄電監視部１３と、センサ情報処理部１４と、タイマ１５と、不揮発性メモリ１６と、メインメモリ１７と、無線送信部１８と、アンテナ１９とを備える。
【００４１】
発電部１１は、たとえばエナジーハーベスティングを利用して電力を生成し、蓄電部１２に供給する。
【００４２】
蓄電部１２は、たとえば２次電池またはキャパシタであり、発電部１１から供給された電力を蓄積するとともに、蓄積した電力を、センサ情報伝送装置１０１における各回路およびセンサ１５１等に供給する。なお、蓄電部１２は、正電圧を出力してもよいし、負電圧を出力してもよい。
【００４３】
蓄電監視部１３は、蓄電部１２の蓄電残量を測定し、測定結果を示す情報をセンサ情報処理部１４へ出力する。
【００４４】
センサ情報処理部１４は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等のプロセッサを含み、各種演算処理を行なう。ここで、プロセッサは、演算装置、命令およびアドレス等の各種情報を格納するレジスタ、ならびに周辺回路等を含む。
【００４５】
より詳細には、センサ情報処理部１４は、発電部１１により生成されて蓄電部１２に蓄えられた電力を用いて動作し、センサ１５１から取得したセンサ情報に対して種々の演算およびフォーマット変換等の処理を行なう。そして、センサ情報処理部１４は、処理後のセンサ情報を無線送信部１８へ出力する。
【００４６】
なお、センサ情報処理部１４は、センサ情報に対して演算およびフォーマット変換等の処理を行なわずに、センサ情報をそのまま無線送信部１８へ出力する処理を行なう構成であってもよい。また、センサ情報処理部１４が無線送信部１８へ出力するセンサ情報のデータ長は、固定長であってもよいし、可変長であってもよい。
【００４７】
また、センサ情報処理部１４は、演算処理に用いるデータ等をメインメモリ１７から読み出し、演算処理の結果を示すデータ等をメインメモリ１７に書き込む。なお、センサ情報処理部１４は、メインメモリ１７を内蔵していてもよい。また、センサ情報処理部１４は、キャッシュメモリを内蔵し、メインメモリ１７に加えて当該キャッシュメモリを演算処理に用いてもよい。
【００４８】
また、センサ情報処理部１４は、タイマ１５を使用可能であり、タイマ１５に値を設定する。タイマ１５は、センサ情報処理部１４の設定値に従って動作し、満了するとセンサ情報処理部１４に通知する。なお、タイマ１５は、センサ情報処理部１４のプロセッサが用いるＯＳ（Operating System）において提供されるシステムタイマ等のソフトウェアタイマであってもよいし、水晶振動子等を用いたハードウェアタイマであってもよい。
【００４９】
不揮発性メモリ１６は、たとえばフラッシュメモリであり、センサ情報処理部１４によって書き込まれるデータを不揮発的に記憶する。なお、不揮発性メモリ１６は、センサ情報処理部１４におけるプロセッサに内蔵されていてもよい。
【００５０】
無線送信部１８は、発電部１１により生成されて蓄電部１２に蓄えられた電力を用いて動作し、センサ情報処理部１４によって処理されたセンサ情報を他の装置へ送信する。より詳細には、無線送信部１８は、センサ情報処理部１４から受けたセンサ情報をアナログ信号に変換して無線信号に変換し、アンテナ１９を介してセンサ情報受信装置２０１へ送信する。なお、センサ情報伝送装置１０１は、無線送信部１８の代わりに、センサ情報を有線でセンサ情報受信装置２０１へ送信する有線送信部を備える構成であってもよい。
【００５１】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送システムにおけるセンサ情報受信装置の構成を示す図である。
【００５２】
図３を参照して、センサ情報受信装置２０１は、アンテナ２１と、無線受信部２２と、センサ情報処理部２３と、記憶部２４とを備える。
【００５３】
無線受信部２２は、センサ情報伝送装置１０１から送信された無線信号をアンテナ２１経由で受信してデジタル信号に変換し、センサ情報処理部２３へ出力する。
【００５４】
センサ情報処理部２３は、無線受信部２２から受けたデジタル信号からセンサ情報を取得し、当該センサ情報に対して演算処理および統計処理等を行い、処理結果を記憶部２４に保存する。なお、センサ情報処理部２３は、図示しない表示部に処理結果を表示してもよい。
【００５５】
［動作］
次に、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置がセンサ情報を伝送する際の動作について図面を用いて説明する。
【００５６】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置における退避処理および復帰処理の概要を示す図である。
【００５７】
図４を参照して、センサ情報処理部１４は、センサ情報の処理を行なっている状態において、退避条件を満たすと、センサ情報の処理において使用中の処理情報を不揮発性メモリ１６に保存してセンサ情報の処理を中断する。そして、センサ情報処理部１４は、復帰条件を満たすと、不揮発性メモリ１６に保存した処理情報を取得してセンサ情報の処理を再開する。これら退避条件および復帰条件は、たとえば、蓄電部１２の蓄電残量を考慮して予め定められた条件である。
【００５８】
すなわち、センサ情報伝送装置１０１では、プロセッサ内あるいはプロセッサの周辺回路として不揮発性メモリ１６が設けられる。そして、センサ情報処理部１４は、センサ情報の処理途中で電力供給が不安定な状態になると、プロセッサの処理内容を不揮発性メモリ１６に退避し、プロセッサの処理を停止する。
【００５９】
また、センサ情報処理部１４は、電力供給が安定な状態になると、プロセッサを再び起動し、不揮発性メモリ１６に退避した処理内容を復帰し、プロセッサは、中断した箇所からセンサ情報の処理を実行する。
【００６０】
このような構成により、蓄電部１２における１回の蓄電量では処理が完了しないような長時間の処理を実行することが可能となる。
【００６１】
ここで、不揮発性メモリ１６へ退避される処理情報は、センサ情報処理部１４におけるプロセッサがセンサ情報の処理において使用するレジスタ、に保存されたデータを含む。
【００６２】
あるいは、処理情報は、プロセッサで実行中または次に実行すべき命令のアドレスを含んでもよいし、また、センサ情報そのものを含んでもよい。
【００６３】
また、処理情報は、メインメモリ１７の保存データまたはセンサ情報処理部１４におけるキャッシュメモリの保存データを含んでもよい。なお、これらのメモリの少なくとも一方を不揮発性メモリとすることにより、保存データの不揮発性メモリ１６への退避を不要とすることも可能である。
【００６４】
センサ情報処理部１４は、退避条件を満たす旨の割り込みまたは通知を受けるか、あるいは退避条件を満たすことを自ら判断すると、上記のような処理情報の退避処理を行なう。また、センサ情報処理部１４は、復帰条件を満たす旨の割り込みまたは通知を受けるか、あるいは復帰条件を満たすことを自ら判断すると、上記のような処理情報の復帰処理を行なう。
【００６５】
不揮発性メモリ１６への退避条件としては、以下のような種々の条件が考えられる。なお、センサ情報処理部１４は、以下の各条件を組み合わせて用いることも可能である。
【００６６】
すなわち、センサ情報処理部１４は、蓄電監視部１３の測定結果に基づいて、退避条件を満たすか否かの判断を行なう。
【００６７】
たとえば、センサ情報処理部１４は、蓄電部１２の蓄電残量が所定の閾値未満、または蓄電部１２の出力電圧の大きさが所定の閾値未満になると、退避条件を満たすと判断する。
【００６８】
具体的には、たとえば、蓄電部１２がスイッチおよび複数のキャパシタを含み、電力を供給するキャパシタが順次選択される構成である場合、蓄電監視部１３は、未放電または放電の完了したキャパシタの数に基づいて蓄電部１２の蓄電残量を判断する。
【００６９】
あるいは、センサ情報処理部１４は、センサ情報の処理を開始してから、具体的には、新たにセンサ１５１から受信したセンサ情報の処理を開始してから、あるいは復帰条件を満たしてセンサ情報の処理を再開してから、プロセッサにより実行された処理サイクルの数をカウントする。そして、センサ情報処理部１４は、プロセッサにより実行された処理サイクルの数をカウントし、カウント値が所定値に達すると退避条件が満たされたと判断する。
【００７０】
この処理サイクル数の閾値すなわち上記所定値は、たとえば、蓄電部１２における電力の所定割合、たとえば７割が消費されるタイミングに相当する値が設定される。
【００７１】
あるいは、センサ情報処理部１４は、退避条件としての値をタイマ１５に設定し、タイマ１５が満了すると退避条件が満たされたと判断する。
【００７２】
また、不揮発性メモリ１６からの復帰条件としては、以下のような種々の条件が考えられる。なお、センサ情報処理部１４は、以下の各条件を組み合わせて用いることも可能である。
【００７３】
すなわち、センサ情報処理部１４は、蓄電監視部１３の測定結果に基づいて、復帰条件を満たすか否かの判断を行なう。
【００７４】
具体的には、センサ情報処理部１４は、蓄電部１２の蓄電残量が所定の閾値以上、または蓄電部１２の出力電圧の大きさが所定の閾値以上になると、復帰条件を満たすと判断する。たとえば、センサ情報処理部１４は、蓄電部１２の充電が完了すると、復帰条件を満たすと判断する。
【００７５】
あるいは、センサ情報処理部１４は、復帰条件としての値をタイマ１５に設定し、タイマ１５が満了すると復帰条件が満たされたと判断する。ただし、プロセッサは休止状態にあるため、ハードウェアタイマを使用することになる。
【００７６】
また、センサ情報処理部１４は、たとえばＡＣＰＩ（Advanced Configuration and Power Interface）規格に従い、退避処理および復帰処理を行なうことが可能である。
【００７７】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置における退避処理および復帰処理による蓄電残量の変化を示す図である。
【００７８】
図５を参照して、センサ情報処理部１４は、たとえば蓄電部１２の充電が完了している状態において、センサ情報の演算処理および出力処理を開始する（タイミングｔ１）。そして、蓄電部１２の蓄電残量は、センサ情報の演算処理および出力処理の実行に伴って低下していく。
【００７９】
次に、センサ情報処理部１４は、退避条件を満たすと、センサ情報の演算処理および出力処理で使用中の処理情報を不揮発性メモリ１６に書き込んで退避させ、センサ情報の演算処理および出力処理を中断する（タイミングｔ２）。このとき、蓄電部１２の蓄電残量はＰ１に達している。そして、蓄電部１２の蓄電残量は、発電部１１の発電動作によりＰ１から再び上昇していく。
【００８０】
次に、センサ情報処理部１４は、復帰条件を満たすと、不揮発性メモリ１６に退避した処理情報を読み出して復帰させ、センサ情報の演算処理および出力処理を再開する（タイミングｔ３）。このとき、蓄電部１２の蓄電残量はＰ２に達している。そして、蓄電部１２の蓄電残量は、センサ情報の演算処理および出力処理の実行に伴ってＰ２から再び低下していく。
【００８１】
次に、センサ情報処理部１４は、退避条件を満たすと、センサ情報の演算処理および出力処理で使用中の処理情報を不揮発性メモリ１６に書き込んで退避させ、センサ情報の演算処理および出力処理を中断する（タイミングｔ４）。このとき、蓄電部１２の蓄電残量はＰ１に達している。そして、蓄電部１２の蓄電残量は、発電部１１の発電動作によりＰ１から再び上昇していく。
【００８２】
次に、センサ情報処理部１４は、復帰条件を満たすと、不揮発性メモリ１６に退避した処理情報を読み出して復帰させ、センサ情報の演算処理および出力処理を再開する（タイミングｔ５）。このとき、蓄電部１２の蓄電残量はＰ２に達している。そして、蓄電部１２の蓄電残量は、センサ情報の演算処理および出力処理の実行に伴ってＰ２から再び低下していく。
【００８３】
以上のように、退避条件を設定することにより、退避条件が満たされたタイミングｔ２およびｔ４でセンサ情報処理部１４の処理が中断されるため、蓄電部１２の蓄電残量はＰ１を下回らない。また、復帰条件を設定することにより、復帰条件が満たされたタイミングｔ３およびｔ５において、蓄電部１２の蓄電残量がＰ２に達した後、センサ情報処理部１４の処理が再開される。
【００８４】
すなわち、退避条件を設定することにより、センサ情報処理部１４におけるセンサ情報の処理が電力不足で強制的に停止し、処理内容が途中で損なわれてしまうことを防ぐことができる。また、復帰条件を設定することにより、十分な電力が準備された時点で、センサ情報処理部１４におけるセンサ情報の処理を再開することができる。
【００８５】
したがって、長時間を要するセンサ情報の処理を、安定して良好に行なうことが可能となる。
【００８６】
ここで、センサ情報伝送システム３０１の利用形態としては、図５に示すような処理の開始および処理の中断を数ミリ秒〜数十秒程度の短い間隔で繰り返すようなシステムとしての利用が考えられる。
【００８７】
また、図５に示すような処理の開始および処理の中断を比較的長い間隔で繰り返すようなシステムとしての利用、たとえば、太陽電池の発電量の大きい昼間には処理が中断されず、夜間において処理の中断が発生するような形態で、センサ情報伝送システム３０１を用いることも可能である。
【００８８】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置がセンサ情報の演算処理および出力処理を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【００８９】
図６を参照して、まず、センサ情報処理部１４は、センサ１５１からセンサ情報を受信すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、センサ情報の演算処理および出力処理を開始する（ステップＳ１２）。
【００９０】
次に、センサ情報処理部１４は、退避条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ１３）。センサ情報処理部１４は、退避条件を満たさない場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、センサ情報の演算処理および出力処理を継続する（ステップＳ１４）。そして、センサ情報処理部１４は、センサ情報の演算処理および出力処理が完了するまでの間（ステップＳ１５でＮＯ）、定期的または不定期に、退避条件を満たすか否かの判断を行なう（ステップＳ１３）。
【００９１】
一方、センサ情報処理部１４は、退避条件を満たす場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、処理情報を不揮発性メモリ１６に書き込んで退避させ、センサ情報の演算処理および出力処理を中断する（ステップＳ１６）。
【００９２】
次に、センサ情報処理部１４は、センサ情報の演算処理および出力処理を中断している状態において、復帰条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ１７）。センサ情報処理部１４は、復帰条件を満たさない場合には（ステップＳ１７でＮＯ）、センサ情報の演算処理および出力処理の中断を継続する。
【００９３】
一方、センサ情報処理部１４は、復帰条件を満たす場合には（ステップＳ１７でＹＥＳ）、不揮発性メモリ１６に退避した処理情報を読み出して復帰させ、センサ情報の演算処理および出力処理を再開する（ステップＳ１８）。
【００９４】
ところで、特許文献１に記載の技術では、エネルギー蓄積部への１回分の蓄電量では処理が完了しない長時間を要する処理を実行することは想定されておらず、このような処理を実行することは困難である。
【００９５】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置では、センサ情報処理部１４は、蓄電部１２に蓄えられた電力を用いて動作し、センサから取得したセンサ情報を処理する。無線送信部１８は、蓄電部１２に蓄えられた電力を用いて動作し、センサ情報処理部１４によって処理されたセンサ情報を他の装置へ送信する。そして、センサ情報処理部１４は、センサ情報の処理を行なっている状態において、退避条件を満たすと、センサ情報の処理において使用中の処理情報を不揮発性メモリ１６に保存してセンサ情報の処理を中断する。また、センサ情報処理部１４は、復帰条件を満たすと、不揮発性メモリ１６に保存した処理情報を取得してセンサ情報の処理を再開する。
【００９６】
このように、退避条件を設定することにより、センサ情報処理部１４におけるセンサ情報の処理が電力不足で強制的に停止し、処理内容が途中で損なわれてしまうことを防ぐことができる。また、復帰条件を設定することにより、十分な電力が準備された時点で、センサ情報処理部１４におけるセンサ情報の処理を再開することができる。これにより、電力供給が不安定な環境下において、長時間を要するセンサ情報の処理を、安定して良好に行なうことが可能となる。
【００９７】
したがって、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置では、蓄電部に蓄えられた発電電力を用いて動作する構成において、長時間を要する処理を良好に実行することができる。
【００９８】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置では、センサ情報処理部１４は、プロセッサを含む。退避対象の処理情報は、当該プロセッサがセンサ情報の処理において使用するレジスタに保存されたデータを含む。
【００９９】
このような構成により、センサ情報の処理に不可欠なレジスタの情報を不揮発性メモリ１６に退避させることができるため、処理の中断および再開を行いながら、長時間を要するセンサ情報の処理を良好に実行することができる。
【０１００】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置では、蓄電監視部１３は、蓄電部１２の蓄電残量を測定する。そして、センサ情報処理部１４は、蓄電監視部１３の測定結果に基づいて、退避条件を満たすか否かの判断、および復帰条件を満たすか否かの判断の少なくともいずれか一方を行なう。
【０１０１】
このような構成により、蓄電部１２の状態に応じて、処理情報の退避および復帰を適切なタイミングで行なうことができるため、センサ情報の処理を迅速かつ良好に実行することができる。
【０１０２】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置では、センサ情報処理部１４は、蓄電部１２の蓄電残量が所定の閾値未満、または蓄電部１２の出力電圧の大きさが所定の閾値未満になると、退避条件を満たすと判断する。
【０１０３】
このような構成により、蓄電部１２の蓄電残量または出力電圧を反映した適切なタイミングで、処理情報の退避を行なうことができる。
【０１０４】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置では、センサ情報処理部１４は、蓄電部１２の蓄電残量が所定の閾値以上、または蓄電部１２の出力電圧の大きさが所定の閾値以上になると、復帰条件を満たすと判断する。
【０１０５】
このような構成により、蓄電部１２の蓄電残量または出力電圧を反映した適切なタイミングで、処理情報の復帰を行なうことができる。
【０１０６】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置では、センサ情報処理部１４は、プロセッサを含む。センサ情報処理部１４は、センサ情報の処理を開始してから当該プロセッサにより実行された処理サイクルの数をカウントし、カウント値が所定値に達すると退避条件が満たされたと判断する。
【０１０７】
このような構成により、センサ情報処理部１４におけるプロセッサの処理時間に応じて、処理情報の退避を適切なタイミングで行なうことができるため、センサ情報の処理を迅速かつ良好に実行することができる。
【０１０８】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置では、センサ情報処理部１４は、退避条件または復帰条件としての値をタイマ１５に設定し、タイマ１５が満了すると退避条件または復帰条件が満たされたと判断する。
【０１０９】
このように、タイマを用いる簡易な構成により、処理情報の退避および復帰のタイミングを容易に設定し、処理情報の退避および復帰をたとえばユーザの所望のタイミングで行なわせることができる。
【０１１０】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ情報受信装置では、無線受信部２２は、センサ情報伝送装置１０１からセンサ情報を受信する。そして、センサ情報処理部２３は、無線受信部２２によって受信された上記センサ情報を処理する。
【０１１１】
このように、センサ情報伝送装置１０１からセンサ情報を受信して処理する構成により、電力供給が不安定な環境下において、長時間を要するセンサ情報の処理を、安定して良好に行なうことが可能なセンサ情報伝送システムを構築することができる。すなわち、蓄電部に蓄えられた発電電力を用いて動作する構成において、長時間を要する処理を良好に実行することが可能なセンサ情報伝送システムを構築することができる。
【０１１２】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。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。
【０１１３】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送システムと比べて長時間の送信による消費電力の増大に対処するセンサ情報伝送システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送システムと同様である。
【０１１４】
センサ情報伝送装置１０１におけるセンサ情報の処理が長時間となる要因としては、センサ情報処理部１４におけるプロセッサ等の演算量が多いことがあげられる。
【０１１５】
また、センサ情報処理部１４における演算処理に長時間を要する場合以外にも、センサ情報受信装置２０１へ送信すべきセンサ情報のデータ長が大きい場合も、長時間を要する処理となる。これは、センサ情報が固定長である場合、および可変長である場合のいずれにも当てはまる。
【０１１６】
センサ情報受信装置２０１へ送信すべきセンサ情報のデータ長が大きい場合、センサ情報を含む無線信号を送信するための消費電力が無線送信部１８において増大することから、発電部１１の１回の発電動作による電力量、すなわち蓄電部１２における１回の蓄電量ではセンサ情報の送信を完了できない可能性がある。
【０１１７】
そこで、センサ情報処理部１４は、センサ情報を複数のメッセージに分割して無線送信部１８へ出力する処理を行なう。
【０１１８】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置におけるメッセージ分割処理を示す図である。
【０１１９】
図７を参照して、センサ情報受信装置２０１へ送信すべきセンサ情報のデータ長が大きく、蓄電部１２における１回分の蓄電量では当該センサ情報の送信を完了することができない場合を考える。
【０１２０】
具体的には、センサ情報におけるヘッダおよびペイロードの半分しか送信できず、ペイロードの残りの半分（図７の網掛け部分）は送信しきれないとする。
【０１２１】
この場合、センサ情報処理部１４は、ペイロードを前半および後半で２分割し、それぞれにヘッダを付加したメッセージを作成する。
【０１２２】
このとき、センサ情報処理部１４は、ヘッダにおいてフラグを設定し、センサ情報伝送装置１０１から受信したセンサ情報が、センサ情報の分割メッセージであるかどうかをセンサ情報受信装置２０１において判定可能とする。
【０１２３】
ここでは、センサ情報処理部１４は、フラグに１を設定して後続メッセージが有ることを表し、フラグに０を設定して後続メッセージが無いことを表す。なお、センサ情報処理部１４は、このような１ビットのフラグを設定する構成に限らず、シーケンシャルな番号をヘッダに含め、また、ゼロまたは全ビットが”１”等の終端を表す符号をヘッダに含めてもよい。
【０１２４】
センサ情報受信装置２０１において、センサ情報処理部２３は、センサ情報伝送装置１０１から受信したメッセージのヘッダを参照し、フラグの値に基づいて、センサ情報が分割して送信されているか否かを判断するとともに、途中のメッセージであるか最後のメッセージであるかを判断する。そして、センサ情報処理部２３は、センサ情報が分割されている場合、受信した各分割メッセージを結合することにより、センサ情報を取得する。
【０１２５】
ここでの不揮発性メモリ１６への退避条件としては、第１の実施の形態で説明した条件の他に、分割したメッセージの送信回数に基づく条件が考えられる。
【０１２６】
すなわち、センサ情報処理部１４は、分割メッセージの無線送信部１８への出力回数が所定値に達すると退避条件が満たされたと判断する。
【０１２７】
具体的には、センサ情報処理部１４は、たとえば、センサ情報を４分割した場合、最初の２つの分割メッセージを送信すると退避条件を満たすと判断して退避処理を行なう。
【０１２８】
また、不揮発性メモリ１６からの復帰条件としては、タイマの満了が考えられる。具体的には、センサ情報処理部１４は、最初の２つの分割メッセージを送信したタイミングでタイマを設定し、タイマが満了すると、復帰条件を満たすと判断し、復帰処理を行い、残りの２つの分割メッセージを送信する。
【０１２９】
図８は、本発明の第２の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置がセンサ情報の演算処理および出力処理を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１３０】
図８を参照して、まず、センサ情報処理部１４は、センサ１５１から受信したセンサ情報、またはフォーマット変換等の処理を行なった後のセンサ情報のデータ長を確認する（ステップＳ２１）。
【０１３１】
センサ情報処理部１４は、センサ情報のデータ長が所定値未満である場合には（ステップＳ２１でＮＯ）、センサ情報を無線送信部１８へ出力する（ステップＳ２９）。
【０１３２】
一方、センサ情報処理部１４は、センサ情報のデータ長が所定値以上である場合には（ステップＳ２１でＹＥＳ）、センサ情報を複数のメッセージに分割する（ステップＳ２２）。
【０１３３】
次に、センサ情報処理部１４は、たとえばヘッダを付加した分割メッセージを順次、無線送信部１８へ出力する（ステップＳ２３）。
【０１３４】
次に、センサ情報処理部１４は、退避条件を満たすか否か、すなわち分割メッセージの出力回数が所定値に達したか否かを判断する（ステップＳ２４）。センサ情報処理部１４は、分割メッセージの出力回数が所定値に達していない場合には（ステップＳ２４でＮＯ）、分割メッセージの出力処理を継続する（ステップＳ２３）。
【０１３５】
一方、センサ情報処理部１４は、分割メッセージの出力回数が所定値に達した場合には（ステップＳ２４でＹＥＳ）、未送信で残っている分割メッセージを含む処理情報を不揮発性メモリ１６に書き込んで退避させ、分割メッセージの出力処理を中断する（ステップＳ２５）。
【０１３６】
次に、センサ情報処理部１４は、センサ情報の演算処理および出力処理を中断している状態において、復帰条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ２６）。センサ情報処理部１４は、復帰条件を満たさない場合には（ステップＳ２６でＮＯ）、分割メッセージの出力処理の中断を継続する。
【０１３７】
一方、センサ情報処理部１４は、復帰条件を満たす場合には（ステップＳ２６でＹＥＳ）、不揮発性メモリ１６に退避した処理情報を読み出して復帰させ、分割メッセージの出力処理を再開し（ステップＳ２７）、残りの分割メッセージを順次、無線送信部１８へ出力する（ステップＳ２８）。
【０１３８】
このように、本発明の第２の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置では、センサ情報処理部１４は、センサ情報を複数のメッセージに分割して無線送信部１８へ出力する処理を行なう。
【０１３９】
このような構成により、センサ情報として送信すべきメッセージが長い場合に、無線送信部１８におけるセンサ情報の送信処理が長時間となることを防ぎ、センサ情報を含む無線信号を送信するための消費電力が無線送信部１８において増大することを防ぐことができる。これにより、発電部１１の１回の発電動作による電力量、すなわち蓄電部１２における１回の蓄電量で、１回の送信が完了するようにセンサ情報の送信単位の大きさを調整することができる。
【０１４０】
また、本発明の第２の実施の形態に係るセンサ情報伝送装置では、センサ情報処理部１４は、上記メッセージの無線送信部１８への出力回数が所定値に達すると退避条件が満たされたと判断する。
【０１４１】
このように、退避条件として、分割メッセージの出力回数を設定することにより、分割メッセージの送信処理が電力不足で強制的に停止し、処理内容が途中で損なわれてしまうことを防ぐことができる。
【０１４２】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係るセンサ情報伝送システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１４３】
上記実施の形態は、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。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許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。
【符号の説明】
【０１４４】
１１  発電部
１２  蓄電部
１３  蓄電監視部
１４  センサ情報処理部
１５  タイマ
１６  不揮発性メモリ
１７  メインメモリ
１８  無線送信部
１９，２１  アンテナ
２２  無線受信部
２３  センサ情報処理部
２４  記憶部
１０１  センサ情報伝送装置
１５１  センサ
２０１  センサ情報受信装置
３０１  センサ情報伝送システム
【図１】
2014106869.tif 000003
【図２】
2014106869.tif 000004
【図３】
2014106869.tif 000005
【図４】
2014106869.tif 000006
【図５】
2014106869.tif 000007
【図６】
2014106869.tif 000008
【図７】
2014106869.tif 000009
【図８】
2014106869.tif 000010