(57)【要約】【課題】通信障害の発生を抑制して無線通信の信頼性を向上させたセンサデータ収集システムを提供する。【解決手段】センサ子機１は、所定の測定間隔が経過する毎に測定対象の状態量を測定するセンサ部１１と、所定の送信間隔が経過する毎に測定データを無線親機２に無線送信する無線通信部１３を備える。無線親機２はＭＣＵ２０と無線通信部２１を備える。ＭＣＵ２０は、複数台のセンサ子機１の各々について測定間隔及び送信間隔のうち少なくとも何れか一方の情報を取得し、取得した情報をもとにセンサ子機１の送信タイミングをずらすオフセット時間を求め、無線通信部２１からセンサ子機１へオフセット時間を送信させる。センサ子機１は、無線親機２から送信されたオフセット時間を無線通信部１３が受信すると、送信タイミングをオフセット時間だけずらした時刻を基準にして送信間隔が経過する毎に無線通信部１３から測定データを無線送信させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のセンサ子機と、親機と、を備え、
前記センサ子機は、各々の前記センサ子機に設定された測定間隔が経過する毎に測定対象の状態量を測定するセンサ部と、各々の前記センサ子機に設定された送信間隔が経過する毎に前記センサ部の測定データを前記親機に無線送信する第１通信部を備え、
前記親機は、前記第１通信部との間で無線通信を行う第２通信部と、複数台の前記センサ子機の各々について前記測定間隔及び前記送信間隔のうち少なくとも何れか一方の情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した情報をもとに前記センサ子機の送信タイミングをずらすオフセット時間を求め、前記第２通信部から前記センサ子機へ前記オフセット時間を送信させる時間調整部とを備え、
前記センサ子機は、前記親機から送信された前記オフセット時間を前記第１通信部が受信すると、前回の送信タイミングを前記オフセット時間だけずらした時刻を基準にして前記送信間隔が経過する毎に前記第１通信部から測定データを無線送信させることを特徴とするセンサデータ収集システム。
【請求項２】
前記時間調整部は、複数台の前記センサ子機の前記測定間隔及び前記送信間隔から求めた公約数を受信期間とし、前記受信期間を前記センサ子機の台数で等分して求めた受信タイミングを各々の前記センサ子機に割り当て、前記センサ子機に割り当てた受信タイミングに前記センサ子機の送信タイミングが一致するように、前記オフセット時間を決定することを特徴とする請求項１記載のセンサデータ収集システム。
【請求項３】
前記センサ子機は、前記送信間隔の情報を前記第１通信部から前記親機へ無線送信させ、
前記情報取得部は、前記センサ子機から送信された前記情報を前記第２通信部が受信することによって、前記情報を取得することを特徴とする請求項１記載のセンサデータ収集システム。
【請求項４】
前記情報取得部は、複数台ある前記センサ子機の各々について、前記第２通信部が前記センサ子機から測定データを受信する時間間隔及び受信時刻から、前記センサ子機の送信間隔及び送信時刻の情報を取得し、
前記時間調整部は、各々の前記センサ子機について求めた送信間隔及び送信時刻の情報をもとに、送信データが他の前記センサ子機からの送信データと衝突しそうな前記センサ子機について、送信データが衝突しないように送信タイミングをずらすためのオフセット時間を決定することを特徴とする請求項１記載のセンサデータ収集システム。
【請求項５】
前記センサ子機の前記第１通信部は、起動後に測定データの送信回数が所定回数を超えるまでの間、測定データの送信後に受信状態で動作することを特徴とする請求項１記載のセンサデータ収集システム。
【請求項６】
前記センサ子機の前記第１通信部は、測定データと同期要求フラグとを含む送信データを前記親機に送信し、
前記親機では、前記第２通信部が前記センサ子機からの送信データに含まれる同期要求フラグを受信すると、前記時間調整部が、前記同期要求フラグの送信元である前記センサ子機のオフセット時間を決定して、前記第２通信部から無線送信させることを特徴とする請求項１記載のセンサデータ収集システム。
【請求項７】
前記センサ子機は、所定の送信回数毎、或いは、所定時間毎に前記同期要求フラグを送信することを特徴とする請求項６記載のセンサデータ収集システム。
【請求項８】
前記第１通信部及び前記第２通信部の各々は複数の周波数帯で通信が可能であり、
前記センサ子機の前記第１通信部は、起動時に、利用可能な複数の周波数帯で前記親機と通信し、
前記親機は、複数の周波数帯の各々で前記センサ子機から受信した受信信号強度をもとに、受信信号強度がより高い周波数帯を選択し、選択した周波数帯を使用するように指示する制御命令を前記第２通信部から前記センサ子機へ送信させることを特徴とする請求項１記載のセンサデータ収集システム。
【請求項９】
前記第１通信部及び前記第２通信部の各々は、複数の周波数帯として、少なくとも２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯を使用して通信が可能であり、
前記センサ子機の前記第１通信部は、起動時に、２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯の両方で前記親機に無線信号を送信し、
両方の前記周波数帯での受信信号強度が同等、或いは、両方の前記周波数帯での受信信号強度が所定の閾値以上であれば、前記親機は、２．４ＧＨｚ帯を使用するように指示する制御命令を前記第２通信部から前記センサ子機へ送信させることを特徴とする請求項１記載のセンサデータ収集システム。
【請求項１０】
前記第１通信部及び前記第２通信部は、複数の前記周波数帯として、少なくとも２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯を使用して通信が可能であり、
前記センサ子機の前記第１通信部は、起動時に、２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯の両方で前記親機に無線信号を送信し、
両方の前記周波数帯での受信信号強度が所定の閾値以上であれば、前記親機は、２．４ＧＨｚ帯での送信電力よりも、９２０ＭＨｚ帯での送信電力を低下させるように指示する制御命令を前記第２通信部から前記センサ子機へ送信させることを特徴とする請求項１記載のセンサデータ収集システム。
【請求項１１】
前記センサ子機の前記第１通信部は、起動時に前記親機へ無線信号を送信し、
前記親機が、指向特性が可変のアンテナと、起動時に前記センサ子機から送信された電波を受信した際に前記センサ子機毎に受信した電波の電界強度がより高い到来方向を検出する方向検出部と、各々の前記センサ子機の送信タイミングがくると前記方向検出部によって検出された到来方向に前記アンテナの指向特性を調整する指向特性調整部とを備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のセンサデータ収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサデータ収集システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線センサと基地局と管理サーバとを備えた無線センサネットワークが提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示されたシステムでは、無線センサが照度、湿度、温度の情報を取得すると、取得した情報を基地局へ無線送信する。基地局は、無線センサからの情報を受信すると、受信した情報を管理サーバに送信する。管理サーバは、基地局から受信した情報をデータベースに保存することによって管理し、データベースに保存されている情報に基づいて、照明装置、空調装置、冷蔵装置を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９５９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、システムの大規模化に伴い無線センサの設置台数が増加すると、無線通信のトラフィックが増大するため、複数の無線センサから無線送信された信号が衝突して、通信障害を引き起こす可能性が高くなり、無線通信の信頼性が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、通信障害の発生を抑制して無線通信の信頼性を向上させたセンサデータ収集システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のセンサデータ収集システムは、複数台のセンサ子機と親機とを備える。前記センサ子機は、各々の前記センサ子機に設定された測定間隔が経過する毎に測定対象の状態量を測定するセンサ部と、各々の前記センサ子機に設定された送信間隔が経過する毎に前記センサ部の測定データを前記親機に無線送信する第１通信部を備える。前記親機は、第２通信部と、情報取得部と、時間調整部とを備える。第２通信部は前記第１通信部との間で無線通信を行う。情報取得部は、複数台の前記センサ子機の各々について前記測定間隔及び前記送信間隔のうち少なくとも何れか一方の情報を取得する。時間調整部は、前記情報取得部が取得した情報をもとに前記センサ子機の送信タイミングをずらすオフセット時間を求め、前記第２通信部から前記センサ子機へ前記オフセット時間を送信させる。そして、前記センサ子機は、前記親機から送信された前記オフセット時間を前記第１通信部が受信すると、前回の送信タイミングを前記オフセット時間だけずらした時刻を基準にして前記送信間隔が経過する毎に前記第１通信部から測定データを無線送信させる。
【０００７】
このセンサデータ収集システムにおいて、以下の構成をさらに備えることも好ましい。前記時間調整部は、複数台の前記センサ子機の前記測定間隔及び前記送信間隔から求めた公約数を受信期間とし、前記受信期間を前記センサ子機の台数で等分して求めた受信タイミングを各々の前記センサ子機に割り当てる。そして、前記時間調整部は、前記センサ子機に割り当てた受信タイミングに前記センサ子機の送信タイミングが一致するように、前記オフセット時間を決定する。
【０００８】
このセンサデータ収集システムにおいて、以下の構成をさらに備えることも好ましい。前記センサ子機は、前記送信間隔の情報を前記第１通信部から前記親機へ無線送信させる。前記情報取得部は、前記センサ子機から送信された前記情報を前記第２通信部が受信することによって、前記情報を取得する。
【０００９】
このセンサデータ収集システムにおいて、以下の構成をさらに備えることも好ましい。前記情報取得部は、複数台ある前記センサ子機の各々について、前記第２通信部が前記センサ子機から測定データを受信する時間間隔及び受信時刻から、前記センサ子機の送信間隔及び送信時刻の情報を取得する。前記時間調整部は、各々の前記センサ子機について求めた送信間隔及び送信時刻の情報をもとに、送信データが他の前記センサ子機からの送信データと衝突しそうな前記センサ子機について、送信データが衝突しないように送信タイミングをずらすためのオフセット時間を決定する。
【００１０】
このセンサデータ収集システムにおいて、前記センサ子機の前記第１通信部は、起動後に測定データの送信回数が所定回数を超えるまでの間、測定データの送信後に受信状態で動作することも好ましい。
【００１１】
このセンサデータ収集システムにおいて、以下の構成をさらに備えることも好ましい。前記センサ子機の前記第１通信部は、測定データと同期要求フラグとを含む送信データを前記親機に送信する。前記親機では、前記第２通信部が前記センサ子機からの送信データに含まれる同期要求フラグを受信すると、前記時間調整部が、前記同期要求フラグの送信元である前記センサ子機のオフセット時間を決定して、前記第２通信部から無線送信させる。
【００１２】
このセンサデータ収集システムにおいて、前記センサ子機は、所定の送信回数毎、或いは、所定時間毎に前記同期要求フラグを送信することも好ましい。
【００１３】
このセンサデータ収集システムにおいて、以下の構成をさらに備えることも好ましい。前記第１通信部及び前記第２通信部の各々は複数の周波数帯で通信が可能である。前記センサ子機の前記第１通信部は、起動時に、利用可能な複数の周波数帯で前記親機と通信する。前記親機は、複数の周波数帯の各々で前記センサ子機から受信した受信信号強度をもとに、受信信号強度がより高い周波数帯を選択し、選択した周波数帯を使用するように指示する制御命令を前記第２通信部から前記センサ子機へ送信させる。
【００１４】
このセンサデータ収集システムにおいて、以下の構成をさらに備えることも好ましい。前記第１通信部及び前記第２通信部の各々は、複数の周波数帯として、少なくとも２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯を使用して通信が可能である。前記センサ子機の前記第１通信部は、起動時に、２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯の両方で前記親機に無線信号を送信する。両方の前記周波数帯での受信信号強度が同等、或いは、両方の前記周波数帯での受信信号強度が所定の閾値以上であれば、前記親機は、２．４ＧＨｚ帯を使用するように指示する制御命令を前記第２通信部から前記センサ子機へ送信させる。
【００１５】
このセンサデータ収集システムにおいて、以下の構成をさらに備えることも好ましい。前記第１通信部及び前記第２通信部は、複数の前記周波数帯として、少なくとも２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯を使用して通信が可能である。前記センサ子機の前記第１通信部は、起動時に、２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯の両方で前記親機に無線信号を送信する。両方の前記周波数帯での受信信号強度が所定の閾値以上であれば、前記親機は、２．４ＧＨｚ帯での送信電力よりも、９２０ＭＨｚ帯での送信電力を低下させるように指示する制御命令を前記第２通信部から前記センサ子機へ送信させる。
【００１６】
このセンサデータ収集システムにおいて、以下の構成をさらに備えることも好ましい。前記センサ子機の前記第１通信部は、起動時に前記親機へ無線信号を送信する。前記親機が、指向特性が可変のアンテナと、方向検出部と、指向特性調整部とを備える。方向検出部は、起動時に前記センサ子機から送信された電波を受信した際に前記センサ子機毎に受信した電波の電界強度がより高い到来方向を検出する。指向特性調整部は、各々の前記センサ子機の送信タイミングがくると前記方向検出部によって検出された到来方向に前記アンテナの指向特性を調整する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、親機の情報取得部が、センサ子機の各々について測定間隔及び送信間隔のうち少なくとも何れか一方の情報を取得すると、この情報をもとに、時間調整部がオフセット時間を決定して、第２通信部からセンサ子機へ送信させる。センサ子機は、送信タイミングをオフセット時間だけずらした時刻を基準にして送信間隔が経過する毎に測定データを送信するので、複数のセンサ子機からの送信データが衝突する可能性を低減できる。よって、通信障害の発生を抑制して無線通信の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１を示し、（ａ）はセンサ子機のブロック図、（ｂ）は親機のブロック図、（ｃ）は制御装置のブロック図である。
【図２】同上のシステム構成図である。
【図３】同上の動作を説明するフローチャートである。
【図４】（ａ）（ｂ）は同上の動作を説明するタイムチャートである。
【図５】同上の親機の外観斜視図である。
【図６】実施形態２の動作を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係るデータ収集システムは、例えばオフィス内の照度、温度、湿度などを測定するために使用される。以下では、本発明に係るデータ収集システムを、オフィス内の照度、温度、湿度などを測定した結果に基づいて照明器具や空調機器の動作を制御する制御システムに適用した実施形態について説明する。
【００２０】
（実施形態１）
本発明の実施形態１について図１〜図４を参照して説明する。
【００２１】
図２は、本発明に係るセンサデータ収集システムを適用した制御システムのシステム構成図である。この制御システムは、センサ子機１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、無線親機２と、制御装置３と、環境制御機器４（例えば照明器具５及び空調機器６など）とを備えている。
【００２２】
この制御システムでは、制御対象のエリア内に配置されたセンサ子機１ａ，１ｄによって照度が測定され、センサ子機１ｂ，１ｃの各々で温湿度が測定される。尚、センサ子機の測定対象は照度や温湿度に限定されるものではなく、気流やＣＯ２濃度などを測定対象としてもよい。また本システムでは、照度測定用のセンサ子機１ａ，１ｄと、温湿度測定用のセンサ子機１ｂ，１ｃとを２台ずつ備えているが、センサ子機の種類や台数は本実施形態の構成に限定されるものではない。
【００２３】
センサ子機１ａ，１ｄとセンサ子機１ｂ，１ｃとは測定対象が互いに異なっており、それ以外は共通の構成を有している。以下では照度測定用のセンサ子機１ａを例に説明を行い、温湿度を測定するセンサ子機１ｂ，１ｃについては説明を省略する。また、以下の説明において、個々のセンサ子機に特有の説明を行う場合はセンサ子機１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと区別して表記し、センサ子機の種類に関係しない全般的な説明を行う場合はセンサ子機１と表記することとする。
【００２４】
センサ子機１ａは、図１（ａ）に示すように、ＭＣＵ（Micro Control Unit）１０と、センサ部１１と、記憶部１２と、無線通信部１３と、アンテナ（ＡＮＴ）１４と、操作部１５と、表示部１６と、電源部１７とを備えている。
【００２５】
ＭＣＵ１０は、センサ子機１ａの全体的な制御を行う。
【００２６】
センサ部１１は、例えばフォトダイオードのような照度センサからなり、周囲の照度に応じて信号レベルが変化する信号を出力する。尚、センサ子機１の種類によってセンサ部１１が異なっており、それぞれが測定対象とする物理量を測定するためのセンサ部１１を備えていれば良い。ところで、照度は、外光の変化や照明器具の点灯／消灯などの影響によって、温湿度よりも短時間で大きく変化する可能性があるから、照度を測定するセンサ部１１は、温湿度を測定するセンサ部１１に比べて測定間隔を短くすることが好ましい。一方、温湿度は照度に比べて変化が緩やかであるから、温湿度を測定するセンサ部１１は、照度を測定するセンサ部１１に比べて測定間隔を長くしても良く、測定間隔を長くすることで省電力を図ることができる。本システムでは、照度を測定するセンサ子機１ａ，１ｄの場合、センサ部１１の測定間隔を１秒とし、温湿度を測定するセンサ子機１ｂ，１ｃの場合、センサ部１１の測定間隔を１０分としている。
【００２７】
記憶部１２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）のような不揮発性メモリで構成されている。記憶部１２は、ＭＣＵ１０によってデータの書き込み及び読み出しが行われる。記憶部１２には、自機が通信を行う無線親機２に割り当てられたグループ番号や、自機に割り当てられた局番および子機ＩＤや、センサ部１１が照度を測定する測定間隔（例えば１０秒）や、測定データを送信する送信間隔（例えば１０分）が予め保存されている。尚、局番とは、同じグループに属する複数台のセンサ子機１の各々に、１番から順番に割り当てられた識別番号であり、子機ＩＤとは、ＭＡＣアドレスなどの機器に固有の物理アドレスである。また記憶部１２には、センサ部１１によって測定された照度の測定データが逐次保存される。
【００２８】
無線通信部１３（第１通信部）は例えば特定小電力無線モジュールからなり、アンテナ１４を介して無線信号の送信又は受信を行う。無線通信部１３は、複数の周波数帯（例えば２．４ＧＨｚ帯と９２０ＭＨｚ帯）での通信（マルチバンド通信）が可能な無線モジュールからなり、ＭＣＵ１０によって使用する周波数帯が切り替えられる。尚、記憶部１２には、自機が通信を行う無線親機２のグループ番号や、自機に割り当てられた局番及び子機ＩＤが予め登録されている。センサ子機１と無線親機２の間では、グループ番号と局番（或いは子機ＩＤ）からなる識別情報を含めた無線信号が送受信されており、センサ子機１及び無線親機２は無線信号に含まれる識別情報に基づいて通信相手を特定する。
【００２９】
操作部１５は、例えば測定データの下限値及び上限値を設定する操作や、対応する環境制御機器（例えば、ＬＥＤを光源とする、調光制御が可能な照明器具５）の動作状態を切り替える操作などを行うために使用される。
【００３０】
表示部１６は例えば１乃至複数個の発光ダイオードを備え、ＭＣＵ１０の制御を受けて各発光ダイオードを点灯、点滅又は消灯させる。
【００３１】
電源部１７は例えば電池を電源として、センサ子機１ａの内部回路に対して動作に必要な電力を供給する。尚、電源部１７が、太陽光や蛍光灯の光で発電する光発電素子、振動や歪みが加えられることによって発電する圧電素子などの発電素子を備え、発電によって必要な電力の一部或いは全部を賄うようにしてもよい。
【００３２】
センサ子機１では、消費電力を抑制するために、センサ部１１が測定を行う間や、センサ部１１の測定データを無線通信部１３が無線親機２へ無線送信する間以外は省電力モードで動作する。省電力モードではＭＣＵ１０はスリープ（Sleep）モードで動作し、無線通信部１３の動作を停止させることによって、消費電力を通常時よりも低下させており、この間はデータの送信及び受信が行えないようになっている。
【００３３】
図１（ｂ）は無線親機２のブロック構成図であり、無線親機２は、ＭＣＵ２０と、無線通信部２１と、アンテナ（ＡＮＴ）２２と、有線通信部２３と、計測部２４と、記憶部２５と、操作部２６と、表示部２７と、電源部２８とを備えている。
【００３４】
ＭＣＵ２０は無線親機２の全体的な制御を行う。
【００３５】
無線通信部２１（第２通信部）は例えば特定小電力無線モジュールからなり、アンテナ２２を介して無線信号の送信又は受信を行う。無線通信部２１は、複数の周波数帯（例えば２．４ＧＨｚ帯と９２０ＭＨｚ帯）での通信（マルチバンド通信）が可能な無線モジュールからなり、ＭＣＵ２０によって使用する周波数帯が切り替えられる。後述する記憶部２５には、自機に割り当てられたグループ番号や、自機と通信を行うセンサ子機１の局番及び子機ＩＤが登録されている。センサ子機１と無線親機２の間ではグループ番号及び局番（或いは子機ＩＤ）からなる識別情報を含めた無線信号が送受信されており、センサ子機１及び無線親機２は無線信号に含まれる識別情報に基づいて通信相手を特定する。
【００３６】
有線通信部２３は、有線方式でシリアル通信を行う通信モジュールからなり、無線親機２に通信線を介して接続された制御装置３との間で有線のシリアルデータ通信を行う。
【００３７】
計測部２４は、例えば無線通信部２１が受信した電波の受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）を計測する。
【００３８】
記憶部２５は、例えばＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリからなり、ＭＣＵ２０によってデータの読み出し及び書き込みが行われる。記憶部２５には、自機に割り当てられたグループ番号や、自機と通信するセンサ子機１の局番及び子機ＩＤが登録されている。ＭＣＵ２０は、無線通信部２１がセンサ子機１から受信した測定データを、センサ子機１毎に割り当てた記憶部２５の記憶領域に記憶させる。そして、有線通信部２３が制御装置３からデータ送信要求を受け取ると、ＭＣＵ２０は記憶部２５から所望のセンサ子機１の測定データを読み出し、有線通信部２３から制御装置３へと送信させる。
【００３９】
操作部２６は、複数の操作釦（図示せず）を備え、操作釦が操作されると操作に応じた信号をＭＣＵ２０に出力する。
【００４０】
表示部２７は、例えばセグメント表示を行う液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）からなり、ＭＣＵ２０によって表示が制御される。
【００４１】
電源部２８は例えば商用交流電源から給電され、無線親機２の内部回路に対して動作に必要な電力を供給する。
【００４２】
制御装置３は、例えばノート型のパーソナルコンピュータやサーバコンピュータで構成される。図１（ｃ）は制御装置３のブロック構成図であり、制御装置３は、ＣＰＵ３０と、通信部３１と、記憶部３２と、電源部３３と、表示部３４と、操作部３５とを備えている。
【００４３】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０は、制御装置３の全体的な制御を行う。
【００４４】
通信部３１は、有線方式でシリアル通信を行う通信モジュールからなる。通信部３１は、通信線を介してそれぞれ接続された無線親機２や照明器具５や空調機器６との間でデータ通信を行う。
【００４５】
記憶部３２は、例えばハードディスクのような外部記憶装置からなり、通信部３１が無線親機２を経由して受信したセンサ子機１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの測定データを記憶する。
【００４６】
電源部３３は、例えば商用交流電源から給電されて、制御装置３の内部回路に対して動作に必要な電力を供給する。
【００４７】
表示部３４は例えばディスプレイ装置からなり、各種の設定画面やモニタ画面を表示する。
【００４８】
操作部３５は例えばキーボードやマウスなどの入力装置からなり、本システムの管理者が何らかの入力を行うために操作部３５を使用する。
【００４９】
次に、本システムの動作のうち、センサ子機１が無線親機２へ測定データを送信する動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。ところで、複数のセンサ子機１から測定データが送信されるタイミングが重なると、送信データが衝突して、通信障害が発生し、無線通信の信頼性が低下してしまう。そこで、本実施形態では、複数台のセンサ子機１から測定データが送信されるタイミングが重ならないように、無線親機２は、各センサ子機１が測定データを送信するタイミングを調整しており、送信タイミングの調整方法についても以下で説明する。
【００５０】
本システムは、例えばオフィスなどで周囲環境に応じて照明器具５や空調機器６の動作を最適に制御するためのものであり、センサ子機１ａ〜１ｄや無線親機２は、一般のユーザではなく、本システムの施工業者によって設置される。したがって、施工業者は、使用するセンサ子機１及び無線親機２の台数や設置場所、並びに、センサ子機１と無線親機２との対応関係などを予め把握している。よって、無線親機２と通信するセンサ子機１ａ〜１ｄの子機ＩＤ、測定間隔、送信間隔などの情報は、施工担当者によって無線親機２に予め手入力されているものとして、以下の説明を行う。
【００５１】
施工業者は、無線親機２を設置した後、無線親機２に電源を投入して、親機２を起動させる。その後、施工担当者がセンサ子機１を設置して、センサ子機１に電池をセットすると（図３のステップＳ１）、センサ子機１のＭＣＵ１０は、電源部１７が備える電池の残量を計測し、電池残量と所定の閾値との高低を比較する（ステップＳ２）。
【００５２】
電池残量が閾値を下回っていると（ステップＳ２のＮｏ）、ＭＣＵ１０は、電池の残量が不足していると判断し、表示部１６が備える発光ダイオード（ＬＥＤ）を点滅させることによって、電池の残量不足を報知する（ステップＳ３）。
【００５３】
電池残量が閾値以上であれば（ステップＳ２のＹｅｓ）、ＭＣＵ１０は初期設定を開始する（ステップＳ４）。すなわち、ＭＣＵ１０は、記憶部１２からグループ番号、自機の子機ＩＤ、測定間隔、送信間隔、無線通信のチャンネルなどの情報を読み出して、初期設定を行い（ステップＳ５）、初期設定が終了するとスリープモードに切り替わる（ステップＳ６）。尚、ＭＣＵ１０は、データの測定時や送信時以外は動作モードをスリープモードに切り替えており、消費電力を低減して、電池の残容量が低下するのを抑制している。
【００５４】
センサ子機１はウェイクアップタイマ（図示せず）を備え、所定の測定間隔が経過すると、ウェイクアップタイマによってＭＣＵ１０がスリープモードから通常モードにウェイクアップ（Wake Up）される（ステップＳ７）。ＭＣＵ１０は、スリープモードから通常モードに切り替わると、センサ部１１に測定を行わせる命令を出力し（ステップＳ８）、センサ部１１から測定データを取得する（ステップＳ９）。尚、図３のフローチャートでは、センサ子機１ａの測定間隔と送信間隔が同じ時間間隔に設定されている場合について説明している。送信間隔に比べて測定間隔が短く、次の送信タイミングまでに複数回の測定が可能な場合、センサ子機１は、測定間隔が経過する毎にウェイクアップタイマにより起動し、センサ部１１に測定動作を行わせる。そして、前回の測定データからの変化分が所定の閾値を超えた場合、ＭＣＵ１０は、送信間隔が経過するのを待たず、無線通信部１３から測定データを送信させてもよい。
【００５５】
ＭＣＵ１０は、センサ部１１から測定データを取得すると、電源部１７が備える電池の残量を計測し、電池残量と所定の閾値との高低を比較する（ステップＳ１０）。
【００５６】
ここで、電池残量が閾値を下回っていると（ステップＳ１０のＮｏ）、ＭＣＵ１０は、電池の残量が不足していると判断し、表示部１６が備える発光ダイオードを点滅させることによって電池の残量不足を報知する（ステップＳ１１）。
【００５７】
一方、電池残量が閾値以上であれば（ステップＳ１０のＹｅｓ）、ＭＣＵ１０は、測定データの送信処理を開始する。ＭＣＵ１０は、無線通信部１３にデータ送信を行わせる前に、無線通信部１３にキャリアセンスを行わせ、通信チャンネルが空いているか否かを確認する（ステップＳ１２）。
【００５８】
通信チャンネルが空いていれば、ＭＣＵ１０は、電源投入時からの送信回数が所定回数Ｘ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００５９】
電源投入時からの送信回数が所定回数Ｘ以下であれば（ステップＳ１３のＹｅｓ）、ＭＣＵ１０は、無線通信部１３から無線親機２へ測定データを送信させた後（ステップＳ１４）、無線通信部１３を一定時間だけ受信状態に切り替える（ステップＳ１５）。受信状態に切り替えられた一定時間に、無線親機２から送信されたオフセット時間が無線通信部１３によって受信されると、ＭＣＵ１０は、送信タイミングをオフセット時間だけずらした時刻を基準にして送信間隔が経過する毎に測定データを送信する。そして、受信状態に切り替えてから一定時間が経過すると、ＭＣＵ１０は、無線通信部１３の動作を停止させるとともに、スリープ（Sleep）状態に切り替わり、次にウェイクアップタイマによって起動されるまでスリープ状態を維持する（ステップＳ１６）。
【００６０】
ところで、無線親機２は、複数台のセンサ子機１から送信されたデータが衝突しないように、センサ子機１の送信タイミングをずらすオフセット時間を決定し、決定したオフセット時間をセンサ子機１に送信する。ここで、オフセット時間の決定方法について以下に説明する。無線親機２には、無線親機２と通信するセンサ子機１の測定間隔及び送信間隔の情報が予め登録されており、各センサ子機１の測定間隔及び送信間隔から求めた公約数を受信期間とする。そして、無線親機２は、この受信期間をセンサ子機１の台数（例えばセンサ子機１の最大接続台数）で等分して求めた複数の受信タイミングを各々のセンサ子機１に割り当てる。ここで、各々のセンサ子機１に割り当てられた受信タイミングは、センサ子機１が無線親機２に対して測定データを送信する送信タイミングとなる。尚、各センサ子機１の測定間隔及び送信間隔の公約数のうち、最大公約数を受信期間としてもよく、各センサ子機１の送信タイミングをできるだけ長くすることで、センサ子機１の電力消費をできるだけ低減することができる。
【００６１】
図４（ａ）は、無線親機２が各々のセンサ子機１から測定データを受信する受信タイミングを決定する方法の説明図である。各センサ子機１の測定間隔及び送信間隔の公約数である受信期間をＴ、センサ子機１の最大接続台数をＮ（Ｎは正の整数）とすると、１台のセンサ子機１から測定データを受信するために確保される時間幅ΔＴは、ΔＴ＝Ｔ／Ｎとなる。
【００６２】
例えば照度を測定するセンサ子機１ａ，１ｄの測定間隔が１秒、送信間隔が１０分で、温湿度を測定するセンサ子機１ｂ，１ｃの測定間隔及び送信間隔が共に１０分の場合、測定間隔及び送信間隔の公約数である受信間隔Ｔは１秒に設定される。そして、センサ子機１の最大接続台数が２００台の場合、１台のセンサ子機１からの測定データを受信する時間幅ΔＴは、ΔＴ＝１／２００＝５（ｍ秒）となる。無線親機２は、例えば各々の受信期間Ｔにおいて局番の若い順番に各センサ子機１から測定データを受信する受信期間を割り付ける。この場合、局番がｎ番（ｎは１〜Ｎまでの整数）のセンサ子機１から測定データを受信する受信タイミングは、受信期間Ｔの開始時刻より（（ｎ−１）×ΔＴ）秒後から（ｎ×ΔＴ）秒後までの時間に設定される。したがって、局番が２番のセンサ子機１の受信タイミングは、受信期間Ｔの開始時刻より０．００５秒後から０．０１０秒後までの時間に設定される。また、局番が１００のセンサ子機１の受信タイミングは、受信期間Ｔの開始時刻より０．４９５秒後から０．５００秒後までの時間に設定される。本実施形態では、１回分の送信データが４０バイトで、無線通信の通信速度が２５０ｋｂｐｓであるから、１回分の送信データを送信するのに必要な時間は１．２８ｍ秒となり、上記の受信タイミングΔＴ（５ｍ秒）よりも短くなる。よって、各々のセンサ子機１の受信期間を上記のように区切れば、複数のセンサ子機１からの測定データが衝突するのを回避できる。
【００６３】
以上のように、無線親機２は、各センサ子機１の送信タイミングを決定するのであるが、起動直後はセンサ子機１と親機２の間で通信の同期がとられていないため、センサ子機１からは任意のタイミングで測定データが送信されてくる。例えば図４（ｂ）に示すように、無線親機２が、受信期間Ｔの開始時より時間ｔ１が経過した時点で局番がｎのセンサ子機１から測定データを受信した場合、無線親機２は、このセンサ子機１が測定データを送信するタイミングを、局番ｎに対応した送信タイミング（（ｎ−１）×ΔＴ）に一致させるためのオフセット時間ｄｔ１（＝（ｎ−１）×ΔＴ−ｔ１）を求める。そして、無線親機２は、このオフセット時間ｄｔ１を送信元のセンサ子機１に返送する。センサ子機１は、電源投入時からの送信回数が所定回数Ｘ以下であれば、測定データの送信後に、受信状態で一定時間動作しており、無線親機２からセンサ子機１に対してオフセット時間が送信されると、このオフセット時間を受信することができる。そして、センサ子機１は、無線親機２から送信されたオフセット時間を受信すると、前回の送信タイミングをオフセット時間だけずらした時刻を基準として、自機に割り当てられた送信間隔が経過する毎に測定データを送信する。
【００６４】
このように、各センサ子機１が無線親機２から送信されたオフセット時間だけ送信タイミングをずらすことにより、各センサ子機１の送信タイミングをΔＴずつずらすことができ、複数のセンサ子機１から送信される測定データが衝突する可能性を低減できる。
【００６５】
またステップＳ１３の判定で、電源投入時からの送信回数が所定回数Ｘより多ければ（ステップＳ１３のＮｏ）、ＭＣＵ１０は、無線通信部１３から無線親機２へ測定データを送信させた後（ステップＳ１６）、スリープ状態に切り替わる（ステップＳ１７）。そして、ＭＣＵ１０は、次にウェイクアップタイマが作動するまでスリープ状態を維持する。尚、電源投入時からの送信回数がＸ回以下であれば、センサ子機１は、測定データの送信後に受信状態に切り替わって、無線親機２から送信されるオフセット時間の受信待ちを行っているので、この間にオフセット時間を受信できると考えられる。したがって、電源投入時からの送信回数がＸ回を超えると、センサ子機１は、測定データの送信後にスリープ状態へと切り替わっており、一定時間の受信待ちを行わないから、消費電力をさらに低減できる。
【００６６】
以上のようにして、無線親機２は、センサ子機１から測定データを受信すると、受信した測定データを、記憶部２５内でセンサ子機毎に割り当てられた記憶領域に一旦記憶させる。制御装置３のＣＰＵ３０は、環境制御機器４の制御に利用するため、所定のタイミングで通信部３１から無線親機２へデータ送信要求を送信させる。このデータ送信要求が無線親機２の有線通信部２３に受信されると、有線通信部２３からＭＣＵ２０へデータ送信要求が出力され、ＭＣＵ２０は、記憶部２５から所望のセンサ子機１の測定データを読み出して、有線通信部２３から制御装置３へと送信させる。
【００６７】
制御装置３の通信部３１が、データ送信要求に応じて無線親機２から返送された測定データを受信すると、ＣＰＵ３０は、通信部３１が受信した測定データを記憶部３２に記憶させ、各々のセンサ子機１で測定された測定データを管理する。ここで、記憶部３２には、測定時刻の古い順番で測定データを格納する記憶領域が設定されている。
【００６８】
そして、制御装置３のＣＰＵ３０は、記憶部３２に保存された測定データをもとに、対応する環境制御機器４（照明器具５或いは空調機器６）の動作状態を制御する。例えばＣＰＵ３０は、センサ子機１ａ，１ｄによって測定された照度の測定データをもとに、制御エリア内の明るさが所定の明るさとなるように、調光制御が可能な照明器具５の調光レベルを制御する。またＣＰＵ３０は、センサ子機１ｂ，１ｃによって測定された温湿度の測定データをもとに、制御エリア内の温度、湿度が所望の状態となるように、空調機器６の出力を制御する。このように、制御装置３０は、センサデータ収集システムによって収集された照度、温度、湿度の測定データをもとに照明器具５や空調機器６の動作を制御するから、過剰な照明制御や空調制御を抑制でき、省電力を実現できる。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態のセンサデータ収集システムは、複数台のセンサ子機１と、無線親機２とを備える。センサ子機１は、各々のセンサ子機１に設定された測定間隔が経過する毎に測定対象の状態量を測定するセンサ部１１と、各々のセンサ子機１に設定された送信間隔が経過する毎にセンサ部１１の測定データを無線親機２に無線送信する無線通信部１３を備える。無線親機２は、無線通信部１３との間で無線通信を行う無線通信部２１と、情報取得部及び時間調整部としてのＭＣＵ２０を備える。情報取得部としてのＭＣＵ２０は、複数台のセンサ子機１の各々について測定間隔及び送信間隔のうち少なくとも何れか一方の情報を取得する。時間調整部としてのＭＣＵ２０は、情報取得部が取得した情報をもとにセンサ子機１の送信タイミングをずらすオフセット時間を求め、無線通信部２１からセンサ子機１へオフセット時間を送信させる。センサ子機１は、無線親機２から送信されたオフセット時間を無線通信部１３が受信すると、送信タイミングをオフセット時間だけずらした時刻を基準にして送信間隔が経過する毎に無線通信部１３から測定データを無線送信させている。
【００７０】
すなわち、無線親機２のＭＣＵ２０は、各々のセンサ子機１ついて、測定間隔及び送信間隔のうち少なくとも何れか一方の情報を取得すると、この情報をもとにセンサ子機の送信タイミングをずらすオフセット時間を決定し、第２通信部からセンサ子機へ送信させる。そして、各々のセンサ子機１は、無線親機２からオフセット時間を受信すると、前回の送信タイミングをオフセット時間だけずらした時刻を基準にして、送信間隔が経過する毎に測定データを送信する。したがって、複数のセンサ子機からの送信データが衝突する可能性を低減でき、通信障害の発生を抑制して無線通信の信頼性を向上させることができる。尚、本実施形態では、無線親機２が備えるＭＣＵ２０の演算機能によって情報取得部及び時間調整部が実現されている。
【００７１】
また本実施形態では、時間調整部たるＭＣＵ２０が、複数台のセンサ子機１の測定間隔及び送信間隔から求めた公約数を受信期間Ｔとし、この受信期間Ｔをセンサ子機１の台数で等分して求めた受信タイミングを各々のセンサ子機１に割り当てる。そして、ＭＣＵ２０は、各々のセンサ子機１に割り当てた受信タイミングに、送信タイミングが一致するようにオフセット時間を決定している。
【００７２】
これにより、複数台のセンサ子機１の測定間隔及び送信間隔から求めた公約数を受信期間Ｔとし、この受信期間Ｔをセンサ子機１の台数で等分して求めた受信タイミングで、対応するセンサ子機１からの測定データを受信することができる。よって、複数台のセンサ子機１からの送信データが衝突する可能性を低減でき、通信障害の発生を抑制して無線通信の信頼性を向上させることができる。
【００７３】
また本実施形態では、施工担当者が、無線親機２の操作部２６を操作して、センサ子機１ａ〜１ｄの子機ＩＤ、測定間隔、送信間隔などの情報を無線親機２に手入力しているが、これらの情報が、センサ子機１から無線親機２へ送信されるようにしてもよい。各々のセンサ子機１には、工場出荷時或いは設置時に子機ＩＤ、測定間隔、送信間隔などの情報が予め設定されており、無線親機２は、探索モードでセンサ子機１と通信する際にセンサ子機１から上記の情報を取得する。センサ子機１の設置時に、センサ子機１の子機ＩＤを無線親機２に登録するため、施工担当者は、無線親機２の動作モードを、通信エリア内にいるセンサ子機１を探索する探索モードに切り替えるとともに、センサ子機１の電源を投入する。無線親機２は、探索モードに切り替わると、通信エリア内にいるセンサ子機１に対して応答信号の返送を要求する要求信号をブロードキャスト送信する。通信エリア内にいるセンサ子機１は、無線親機２から送信された要求信号を受信すると、自機の子機ＩＤを含む応答信号を無線親機２に返送する。これにより無線親機２は、通信エリア内にいるセンサ子機１から子機ＩＤを取得でき、子機ＩＤを送信してきたセンサ子機１に局番を割り当て、この局番をセンサ子機１に送信することによって、各々のセンサ子機１に対して局番を設定する。ここで、センサ子機１は、無線親機２からの要求信号に対して応答信号を返送する際に、自機に設定された測定間隔及び送信間隔の情報を子機ＩＤとともに無線親機２に返送してもよい。これにより、無線親機２は、センサ子機１から子機ＩＤ、測定間隔、送信間隔などの情報を自動的に取得でき、施工担当者が子機ＩＤ、測定間隔、送信間隔などの情報を手入力する手間を省くことができる。
【００７４】
ところで、センサ子機１は電池を電源として動作しているので、商用電源から電源供給を受ける無線親機２に比べて電源電圧が不安定であり、クロック信号の精度が低くなっている。そのため、長時間使用していると、センサ子機１の時計と無線親機２の時計とで時間のズレが大きくなり、送信データが衝突する可能性がある。そこで、センサ子機１は、所定時間が経過する毎（例えば２４時間毎）に、測定データと同期要求フラグとを含む送信データを無線親機２に送信する。無線親機２では、無線通信部２１がセンサ子機１からの送信データに含まれる同期要求フラグを受信すると、時間調整部たるＭＣＵ２０が、同期要求フラグの送信元であるセンサ子機１のオフセット時間を決定して、無線通信部２１からセンサ子機１へと送信させる。そして、同期要求フラグを送信したセンサ子機１が、無線親機２から送信されたオフセット時間を受信すると、前回の送信タイミングをオフセット時間だけずらした時刻を基準に測定間隔が経過する毎に測定データを送信しており、時間のズレを補正できる。ここにおいて、時間のズレを補正する時間間隔は、センサ子機１及び無線親機２の時計の精度に合わせて適宜変更が可能であり、時間のズレが過大にならないうちに補正が行えるように、時間のズレを補正する時間間隔を設定すればよい。
【００７５】
尚、センサ子機１は所定時間毎に同期要求フラグを送信しているが、所定の送信回数毎に同期要求フラグを無線親機２へ送信してもよく、所定の送信回数毎に時間のズレを補正することができる。センサ子機１及び無線親機２の時計の精度に合わせて所定の送信回数を最適に設定することによって、センサ子機１と無線親機２との時間のズレが過大にならないうちに、時間のズレを補正でき、送信データが衝突する可能性を低減できる。
【００７６】
また、センサ子機１は、測定データを送信する際に、測定データとともに同期要求フラグを常時送信しても良く、各センサ子機１と無線親機２との時間のズレをさらに低減できる。
【００７７】
また、本実施形態において、センサ子機１の無線通信部１３（第１通信部）と、無線親機２の無線通信部２１（第２通信部）とが複数の周波数帯で通信（マルチキャリア通信）が可能な場合、以下のように受信状態の良好な周波数帯を選択して通信を行ってもよい。すなわち、センサ子機１の無線通信部１３は、起動時に、利用可能な複数の周波数帯で無線親機２と通信する。そして、無線親機２の計測部２４は、複数の周波数帯の各々で受信信号強度を計測し、その計測結果をもとに受信信号強度がより高い周波数帯を選択し、選択した周波数帯を使用するように指示する制御命令を無線通信部２１からセンサ子機１へ送信させる。これにより、センサ子機１と無線親機２との間では、受信信号強度がより高い周波数帯を選択して通信が行えるから、無線通信の信頼性が向上する。
【００７８】
また、無線通信部１３，２１が、複数の周波数帯として少なくとも２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯を使用して通信が可能な場合、使用する周波数帯を以下のように選択してもよい。すなわち、センサ子機１の無線通信部１３は、起動時に、利用可能な複数の周波数帯で無線親機２と通信し、無線親機２の計測部２４は、複数の周波数帯の各々で受信信号強度を計測する。受信信号強度の計測結果をもとに、両方の周波数帯での受信信号強度が同等、或いは、両方の周波数帯での受信信号強度が所定の閾値以上であれば、無線親機２は、２．４ＧＨｚ帯を使用するように指示する制御命令を無線通信部２１からセンサ子機１に送信させる。ここで、２．４ＧＨｚ帯での通信は、９２０ＭＨｚ帯での通信に比べて高速通信が可能であり、通信時間が短縮できるから省電力が図れる。一方、９２０ＭＨｚ帯での通信は、２．４ＧＨｚ帯での通信に比べて、電波の回り込み特性が大きく、長距離の通信が可能である。そこで、両方の周波数帯での受信信号強度が同等、或いは、両方の周波数帯での受信信号強度が所定の閾値以上であれば、２．４ＧＨｚ帯を使用することで、高速通信が可能で、省電力を実現できる。一方、何れかの周波数帯での受信信号強度が閾値未満であれば、無線親機２は、受信信号強度がより高い周波数帯を使用するように指示する制御命令をセンサ子機１に送信することで、無線通信の信頼性を高めることができる。
【００７９】
また、無線通信部１３，２１が、複数の周波数帯として少なくとも２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯を使用して通信が可能な場合、各々の周波数帯での送信出力を以下のように設定してもよい。すなわち、センサ子機１の無線通信部１３は、起動時に、利用可能な複数の周波数帯で無線親機２と通信し、無線親機２の計測部２４は、複数の周波数帯の各々で受信信号強度を計測する。ここで、両方の周波数帯での受信信号強度が所定の閾値以上であれば、無線親機２は、２．４ＧＨｚ帯での送信電力よりも、９２０ＭＨｚ帯での送信電力を低下させるように指示する制御命令を無線通信部２１からセンサ子機１に送信させる。上述のように９２０ＭＨｚ帯での通信は、２．４ＧＨｚ帯での通信に比べて、電波の回り込み特性が大きく、長距離の通信が可能である。よって、両方の周波数帯での受信信号強度が所定の閾値以上であれば、無線親機２は各センサ子機１に、２．４ＧＨｚ帯での送信電力よりも９２０ＭＨｚ帯での送信電力を低下させることで省電力を実現できる。
【００８０】
また、無線親機２のアンテナ２２に指向特性が可変のものが使用される場合、無線親機２は、複数台のセンサ子機１から順番に測定データを受信する際、次に測定データを送信するセンサ子機１の方向に、アンテナ２２の指向特性を変更することも好ましい。
【００８１】
アンテナ２２は、水平面指向特性のピークを水平面内で３６０度可変できるようになっており、例えば図５に示すように、一対の線状アンテナ２２ａ，２２ｂと、一対の線状アンテナ２２ａ，２２ｂを水平面と平行な平面内で回転させる駆動部２２ｃを備えている。
【００８２】
センサ子機１を登録するために無線親機２が登録モードに切り替えられると、無線親機２は、応答信号の返送を要求する要求信号をブロードキャスト送信する。その後、センサ子機１が起動されると、センサ子機１は、無線親機２からの要求信号に対する応答信号を返送する。一方、無線親機２のＭＣＵ２０は、要求信号をブロードキャスト送信した後、駆動部２２ｃに制御信号を出力し、水平面指向特性のピークが水平面内で少なくとも３６０度スイープされるように、駆動部２２ｃによって線状アンテナ２２ａ，２２ｂを回転させる。この時、ＭＣＵ２０は、計測部２４に受信信号強度を測定させており、その測定結果をもとに電波の電界強度（受信信号強度）がより高い到来方向を検出し、この方向をセンサ子機１の方向と判断して、センサ子機１の子機ＩＤとともに記憶部２５に記憶させる。その後、無線親機２の動作モードが通常モードに切り替えられ、センサ子機１が測定動作を開始すると、複数台のセンサ子機１から無線親機２へ所定の順番で測定データが送信される。無線親機２のＭＣＵ２０は、各センサ子機１の送信タイミングがくると、駆動部２２ｃを制御して、記憶部２５に記憶されたセンサ子機１の方向に水平面指向特性のピークが一致するようにアンテナ２２ａ，２２ｂを回転させており、センサ子機１からの送信電波を確実に受信できる。ここにおいて、線状アンテナ２２ａ，２２ｂを回転させる駆動部２２ｃと、ＭＣＵ２０の演算機能とで、方向検出部及び指向特性調整部が構成される。
【００８３】
また、各々のセンサ子機１には個別の子機ＩＤが割り当てられており、センサ子機１から測定データを送信する際は、測定データとともに子機ＩＤがセンサ子機１から無線親機２へと送信されている。無線親機２のＭＣＵ２０は、あるセンサ子機１から測定データを前回受信した時刻からの経過時間が、このセンサ子機１の送信間隔を所定の判定時間以上超過すると、このセンサ子機１で異常が発生したか、このセンサ子機１との通信が不能になったと判断する。そして、無線親機２のＭＣＵ２０は、異常を報知する信号を有線通信部２３から制御装置３に送信させ、制御装置３の表示部３４に異常を表示させることで、システムの管理者にセンサ子機１や無線親機２の点検を促すことができる。
【００８４】
尚、センサ子機１は所定の送信間隔で測定データを送信しているが、センサ部１１の測定データが所定の下限値以下、或いは、所定の上限値以上の場合、測定データの送信を行わないことも好ましい。例えば照明用途では、１００ルクス以下の低照度の領域で明るさが変化しても、人の目には明るさの変化が感じられない。したがって、下限値を１００ルクスに設定しておけば、測定データが１００ルクス以下の場合は、センサ子機１から測定データが送信されないため、無線通信の回数を減らして電力消費を低減できる。また、１万ルクス以上の領域では、事務所の照明基準（７５０〜１５００ルクス）に比べて十分明るく、必要な照度が確保できている。したがって、上限値を１万ルクスに設定しておけば、測定データが１万ルクス以上の場合は、センサ子機１から測定データが送信されないため、上述と同様、無線通信の回数を減らして電力消費を低減できる。測定データの下限値及び上限値、すなわちデータ送信が必要な範囲は、センサ子機１に予め設定されたデフォルト値を使用してもよいし、個々のセンサ子機１毎にユーザが操作部１５を用いて設定した値を使用してもよい。
【００８５】
（実施形態２）
以下に本発明の実施形態２を図６に基づいて説明する。データ収集システムを用いた制御システムのシステム構成は実施形態１と同様であるので、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００８６】
実施形態１では、各センサ子機１の送信間隔及び測定間隔の公約数を受信期間としているが、本実施形態では、無線親機２が、センサ子機１から測定データを受信する時間間隔に基づいて、センサ子機１の送信間隔を検出する。尚、無線親機２には、各センサ子機１の子機ＩＤが手入力で設定されるか、或いは、探索モードで動作することによって自動的に登録されている。
【００８７】
センサ子機１及び無線親機２が動作を開始すると、各々のセンサ子機１のセンサ部１１は、自機に設定された測定間隔で測定対象のデータを測定し、自機に設定された送信間隔で測定データを無線親機２へ送信する。無線親機２は、複数台のセンサ子機１から測定データを受信すると、センサ子機１から測定データを受信する受信間隔と受信時刻とをもとに、送信データが他のセンサ子機１からの送信データと衝突しそうなセンサ子機１を判定する。例えば図６に示すように３台のセンサ子機１ａ〜１ｃから無線親機２に測定データが送信される場合、図示例ではセンサ子機１ｃの送信タイミングがセンサ子機１ｂの送信タイミングと重なる可能性がある。無線親機２のＭＣＵ２０は、各センサ子機１から測定データを受信する受信間隔及び受信時刻をもとに、センサ子機１ｃの送信データがセンサ子機１ｂの送信データと衝突する可能性が高いと判断できる。そして、無線親機２のＭＣＵ２０は、送信データが衝突しないようにセンサ子機１ｃの送信タイミングをずらすためのオフセット時間ｄｔ３を決定し、無線通信部２１からセンサ子機１ｃにオフセット時間ｄｔ３のデータを送信する。
【００８８】
各センサ子機１の無線通信部１３は、起動後に測定データの送信回数が所定回数を超えるまでの間は、測定データの送信後に受信状態で一定時間動作しており、この間に無線親機２からオフセット時間のデータが送信されると、このデータを受信することができる。そして、センサ子機１ｃの無線通信部１３が、無線親機２から送信されたオフセット時間ｄｔ３を受信すると、ＭＣＵ１０は、前回の送信タイミングをオフセット時間ｄｔ３だけずらした時刻ｔ３を基準にして送信間隔Ｔ３が経過する毎に測定データを送信する。
【００８９】
このように、無線親機２の情報取得部たるＭＣＵ２０は、複数台あるセンサ子機１の各々について、無線通信部２１（第２通信部）がセンサ子機１から測定データを受信する時間間隔及び受信時刻から、センサ子機１の送信間隔及び送信時刻の情報を取得する。時間調整部たるＭＣＵ２０は、各々のセンサ子機１について求めた送信間隔及び送信時刻の情報をもとに、送信データが他のセンサ子機１からの送信データと衝突しそうなセンサ子機１について、送信データが衝突しないように送信タイミングをずらすオフセット時間を決定する。
【００９０】
これにより、各センサ子機１の送信間隔の情報を無線親機２に設定しなくても、無線親機２が、各センサ子機１から測定データを受信する受信間隔及び受信時間をもとに、送信データが衝突しそうなセンサ子機１を検出できる。そして、送信データが衝突しそうなセンサ子機に対しては、送信データが衝突しないように送信タイミングをずらすためのオフセット時間を決定して、このセンサ子機に設定できるから、送信データが衝突する可能性を低減できる。よって、通信障害が発生しにくくなり、無線通信の信頼性が向上する。
【００９１】
また本実施形態においても、各々のセンサ子機１では、起動後に測定データの送信回数が所定回数を超えるまでの間、無線通信部１３が測定データの送信後に受信状態で一定時間動作している。したがって、測定データの送信後に受信状態で一定時間動作する間に、無線親機２からオフセット時間のデータが送信されると、このデータを受信することができる。また、起動後に測定データの送信回数が所定回数を超えると、各センサ子機１は、測定データの送信後にスリープ状態に切り替わっており、一定時間の受信待ちを行わないから、消費電力をさらに低減できる。
【００９２】
また本発明のセンサデータ収集システムは、実施形態１又は２で説明した構成に限定されるものではない。センサ子機１ａ〜１ｄの種類並びに台数、無線親機２の台数、環境制御機器４の種類並びに台数は、使用目的や用途に応じて適宜変更が可能である。例えばセンサデータ収集システムが、照度、温度（例えば気温、室温、放射温度など）、湿度、ガス濃度（例えばＣＯ２濃度）のうちの１種又は複数種を検出するセンサ子機を備えていてもよい。また本発明のセンサデータ収集システムを用いた制御システムとしては、センサ子機１で測定された照度の測定データをもとに照明器具を制御するものでもよい。また、センサ子機で測定された温度、湿度、ガス濃度の測定データをもとに、環境制御機器として空調機器６や冷蔵装置（冷凍装置）を制御するものでもよい。
【００９３】
また本実施形態では、無線親機２がセンサ子機１から測定データを直接受信しているが、センサ子機１から送信された測定データを無線親機２に中継伝送する中継器（図示せず）を備えても良く、この場合は無線親機２と中継器とで親機が構成される。また本実施形態では、センサ子機１から測定データを収集する無線親機２とは別に制御装置３を備えているが、小規模のシステムであれば、制御装置３の機能を無線親機２に持たせてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１  センサ子機
２  無線親機
１０  ＭＣＵ（情報取得部、時間調整部）
１１  センサ部
１３  無線通信部（第１通信部）
２０  ＭＣＵ
２１  無線通信部（第２通信部）
【図１】
2014107762.tif 000003
【図２】
2014107762.tif 000004
【図３】
2014107762.tif 000005
【図４】
2014107762.tif 000006
【図５】
2014107762.tif 000007
【図６】
2014107762.tif 000008