(57)【要約】【課題】エネルギーハーベスティング技術を応用した通信モジュールで制御されるシステムにおいて、確実なデータ送信を行う。【解決手段】センサ装置と、前記センサ装置により取得したデータを記憶する制御装置と、前記記憶されたデータを外部に送信する通信装置と、前記センサ装置、前記制御装置、前記通信装置に電力を供給するための発電装置とを有し、前記発電装置は発電した電力を充電し、前記制御装置は前記充電された第１の充電量に基づき、第１のタイミングで前記センサ装置の起動を制御し、前記制御装置は前記充電された第２の充電量に基づき、第２のタイミングで前記通信装置の起動を制御する。【選択図】図１
2014007486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収集したデータを外部装置へ送信する通信モジュールであって、
前記データを収集するセンサ装置と、
当該センサ装置が収集したデータを記憶する記憶部と、
当該記憶部に記憶されたデータを前記外部装置に送信する通信装置と、
発電した電力を充電して前記通信モジュールの構成要素に電源を供給する発電装置と、
当該発電装置が充電した電力の第１の充電量に基づき前記センサ装置を起動させるか否かを第１のタイミングで決定し、前記発電装置が充電した電力の第２の充電量に基づき前記通信装置を起動させるか否かを第２のタイミングで決定するよう前記通信モジュールの動作を制御する制御装置と
を有することを特徴とする通信モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の通信モジュールにおいて、
前記第２の充電量は、前記第１の充電量に前記通信装置の消費電力を加えた充電量より大きく設定されることを特徴とする通信モジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の通信モジュールにおいて、
前記制御装置は、第３の充電量に基づき前記第１のタイミングを制御し、第４の充電量に基づき前記第２のタイミングを制御することを特徴とする通信モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の通信モジュールにおいて、
前記第３の充電量は前記第１の充電量以上の値に設定され、前記第４の充電量は前記第２の充電量以上の値に設定されることを特徴とする通信モジュール。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の通信モジュールにおいて、
前記制御装置は、
前記発電装置における現在の充電量と、前記センサ装置を前回起動させた時の前記発電装置における充電量と、前回設定した前記第１のタイミングとに基づき、次に前記センサ装置を起動するか否かを決定する第３のタイミングを設定し、
前記発電装置における現在の充電量と、前記通信装置を前回起動させた時の前記発電装置の充電量と、前回設定した前記第２のタイミングとに基づき、次に前記通信装置を起動するか否かを決定する第４のタイミングを設定する
ことを特徴とする通信モジュール。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の通信モジュールにおいて、
前記制御装置は、
前記第２の充電量を、前記記憶されたデータを前記外部装置に送信するに必要な送信出力と送信時間に基づき制御することを特徴とする通信モジュール。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６に記載の通信モジュールにおいて、
前記通信装置は、前記データを前記外部装置に送信した後に当該外部装置から前記データが受信されたことを示す受信確認情報を受信し、
当該受信確認情報を得られない場合には、前記制御装置は、前記センサ装置の起動をしない
ことを特徴とする通信モジュール。
【請求項８】
発電した電力を充電し当該電力を電源として収集したデータを外部装置へ送信する通信モジュールの制御方法であって、
充電した前記電力の第１の充電量に基づき前記データを収集して記憶するか否かを第１のタイミングで決定し、
充電した前記電力の第２の充電量に基づき記憶した前記データを前記外部装置に送信するか否かを第２のタイミングで決定する
ことを特徴とする通信モジュールの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信モジュール、及び当該通信モジュールの制御方法に係り、特にエネルギーハーベスティング技術を応用しながら確実な送信動作を行う通信モジュール、及び当該通信モジュールの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、振動や圧力などの微小な力を電力に変換するエネルギーハーベスティング技術の開発が盛んに行われており、低消費電力で動作可能な無線送受信装置と組み合わせて、配線とメンテナンスが不要の通信装置を作ることが可能となっている。
特許文献１には、エネルギーハーベスティング技術を応用したセキュリティシステムが開示されている。
また、特許文献２には、エネルギーハーベスティング技術を応用した電池交換不要なセンサシステム用半導体装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５１２０４４号公報
【特許文献２】特開２００８−１７３４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１は備え付けの通信装置のため、通信手段が無線通信であっても通信環境は安定しやすい。しかし、その場合でも送信信号が送信先の機器で正常に受信されない可能性がある。また、前記特許文献１記載の通信装置は単方向通信のため、送信信号が正常に受信されたかどうか確認するには、目視等により通信手段とは別の方法で行う必要があるが、目視できる範囲内に機器を設置するという制限が生じてしまう。例えば、前記通信装置としての持ち運び可能なリモートコントローラにエネルギーハーベスティング技術を適用し、見通し外で機器を無線制御しようとした場合、リモートコントローラの操作に前記機器としての被制御装置が応答しているか目視による判定ができないため、被制御装置を正確に制御することが困難となる。
【０００５】
また、前記特許文献２においてセンサと無線通信装置を搭載した場合では、無線通信装置を機能させるための消費電力は一般的に大きいため、通常はセンサによるデータの検知のみを行い、所定時間だけ検知されたデータの送信を待ち、その後にデータを送信する方法が開示されている。半導体装置の設置個所により発電量は変わるため、所定時間送信を待ったとしても、送信を行うことができない、あるいは電力が足りないために正常に送信できず、送信先でデータ受信に失敗する可能性がある。
本発明の実施例では前記した課題に鑑み、エネルギーハーベスティング技術を応用しながら確実な送信動作を行う通信モジュール、及び当該通信モジュールの制御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】
【０００６】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、収集したデータを外部装置へ送信する通信モジュールであって、前記データを収集するセンサ装置と、当該センサ装置が収集したデータを記憶する記憶部と、当該記憶部に記憶されたデータを前記外部装置に送信する通信装置と、発電した電力を充電して前記通信モジュールの構成要素に電源を供給する発電装置と、当該発電装置が充電した電力の第１の充電量に基づき前記センサ装置を起動させるか否かを第１のタイミングで決定し、前記発電装置が充電した電力の第２の充電量に基づき前記通信装置を起動させるか否かを第２のタイミングで決定するよう前記通信モジュールの動作を制御する制御装置とを有することを特徴としている。
また、発電した電力を充電し当該電力を電源として収集したデータを外部装置へ送信する通信モジュールの制御方法であって、充電した前記電力の第１の充電量に基づき前記データを収集して記憶するか否かを第１のタイミングで決定し、充電した前記電力の第２の充電量に基づき記憶した前記データを前記外部装置に送信するか否かを第２のタイミングで決定することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エネルギーハーベスティング技術を応用しながら確実な送信動作を行う通信モジュール、及び当該通信モジュールの制御方法を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１におけるセンサシステムの構成図である。
【図２】実施例１における通信モジュールの構成図である。
【図３】実施例１における制御機器の構成図である。
【図４】実施例１における発電装置の構成図である。
【図５】実施例１におけるメインセンサの全体動作に係るフローチャートである。
【図６】実施例１におけるメインセンサの制御動作に係るフローチャートである。
【図７】実施例１におけるセンサ通信装置の全体動作に係るフローチャートである。
【図８】実施例１におけるセンサ通信装置の制御動作に係るフローチャートである。
【図９】実施例１における通信モジュールの動作に係るタイミングチャートである。
【図１０】実施例２におけるメインセンサ待ち時間設定の動作に係るフローチャートである。
【図１１】実施例２におけるセンサ通信装置待ち時間設定の動作に係るフローチャートである。
【図１２】実施例４における閾値と送信出力と送信時間の関係を示す図である。
【図１３】実施例４における閾値と送信出力と送信データ量の関係を示す図である。
【図１４】実施例５における通信処理の動作に係るフローチャートである。
【図１５】実施例５におけるメインセンサの動作全体に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
まず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で、例えば（Ｓ１１）のように、括弧を付して参照する図面の参照符号は、それが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
尚、発明を実施するための形態を説明するための全図において、前記の図と同一の機能を有する部品には同一の符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００１０】
本実施例では、センサによりデータ収集を行って、他の機器と通信する通信モジュール１の例を説明する。
図１は、センサシステム１００の構成図の例である。センサシステム１００は通信モジュール１、制御機器２を含む。通信モジュール１は制御機器２と通信する。
図２は、通信モジュール１の構成図の例である。通信モジュール１は発電装置１１、センサ通信装置１２、制御装置１３、メインセンサ１４、記憶部１５を含む。発電装置１１は、太陽光や振動などの微小エネルギーを電気エネルギーに変換、充電し、充電量を制御装置１３に伝え、通信モジュール１の内の電気回路に電源を供給する。制御装置１３は発電装置１１の充電量の情報を取得し、メインセンサ１４より温度や湿度などのセンサ情報を取得し、これらの情報を記憶部１５に記憶し、センサ通信装置１２を制御して通信モジュール１の外部と通信を行う。
【００１１】
図３は、制御機器２の構成図の例である。制御機器２は外部電源２１と制御機器通信装置２２と制御対象２３を含む。制御機器通信装置２２によって通信モジュール１からのデータを受信し、その受信データに基づき制御対象２３を制御する。また外部電源２１は制御機器２の内部に電源を供給する。
図４は、発電装置１１の構成図の例である。発電装置１１は発電機３５、充電センサ３６、蓄電器３７を含む。発電機３５は太陽光や振動などの微小エネルギーを電気エネルギーに変換し、蓄電器３７を充電する。充電センサ３６は蓄電器３７に蓄えられている充電量を測定する。
【００１２】
以下、図５から図９を用いて、通信モジュール１の動作を説明する。
図５は、通信モジュール１内のメインセンサ１４の制御動作における全体の流れを示す。制御装置１３はメインセンサ１４を動作開始させると（Ｓ１１）、メインセンサ制御フローに入る（Ｓ１２）。その後、制御装置１３は次のメインセンサ制御フローの起動まで一定期間待ち（Ｓ１３）、再度メインセンサ制御フローに戻る。この動作を繰り返すことでメインセンサ１４の制御は行われる。
図６は、メインセンサ制御（Ｓ１２）のフローの例を示す。メインセンサ制御フローでは、制御装置１３は現在の充電量が予め設定された閾値Ａより大きいか比較する（Ｓ２１）。もし充電量が閾値Ａ未満であるならば制御装置１３は処理を終了し、充電量が閾値Ａより大きい場合、制御装置１３は電源オフあるいは低消費電力状態で待機するメインセンサ１４をオンする（Ｓ２２）。制御装置１３はメインセンサ１４により取得された日時とデータをセンサデータとして取得し、記憶部１５に空きが有れば記憶し、無ければ古いデータを新しいデータで上書き記憶する（Ｓ２３）。その後、制御装置１３はメインセンサ１４の電源オフ、あるいは低消費電力状態にして（Ｓ２４）、処理を終了する。
【００１３】
図７は、通信モジュール１内のセンサ通信装置１２の制御動作における全体の流れを示す。制御装置１３はセンサ通信装置１２を動作開始させると（Ｓ３１）、センサ通信装置制御フローに入る（Ｓ３２）。その後、制御装置１３は次のセンサ通信装置制御フローの起動まで一定時間待ち（Ｓ３３）、再度センサ通信装置制御フローに戻る。この動作を繰り返すことでセンサ通信装置１２の制御は行われる。
図８は、センサ通信装置制御（Ｓ３２）のフローの例を示す。センサ通信装置制御フローでは、制御装置１３は現在の充電量が予め設定された閾値Ｂより大きいか比較する（Ｓ４１）。もし充電量が閾値Ｂ未満であるならば制御装置１３は処理を終了し、充電量が閾値Ｂより大きい場合、制御装置１３は電源オフあるいは低消費電力状態で待機するセンサ通信装置１２をオンする（Ｓ４２）。次に、記憶部１５の内部にあるセンサデータを制御機器２に送信する（Ｓ４３）。その後、制御装置１３はセンサ通信装置１２の電源オフ、あるいは低消費電力状態にして（Ｓ４４）、処理を終了する。
【００１４】
閾値Ａをメインセンサ制御フロー（Ｓ１２）における最大消費電力量に基づいて設定しておけば、制御装置１３はメインセンサ制御を確実に行うことが可能となる。センサ通信装置制御はメインセンサ制御と同時に行う可能性があることから、閾値Ｂは閾値Ａに対して、センサ通信装置制御フロー（Ｓ３２）における最大消費電力量を加えた値以上に設定することにより、データ取得と通信処理を同時かつ確実に行うことが可能となる。また、（Ｓ２３）における記憶部１５が不揮発性メモリの場合は、電源がオフあるいは、発電装置１１からの発電出力が無くなった場合でも、センサデータの記憶を保持することが出来る。また、通信処理フローＳ４３において、送信済みのセンサデータの上書き可否の制御が可能な場合、送信済みデータは上書き可に変更しても良い。上書きされたセンサデータのみ送信を行うようにすれば、送信データ量が削減でき、低消費電力化に繋がる。
【００１５】
図９は、通信モジュール１の動作のタイミングチャートを示す。時刻ｔ０〜ｔ３までの期間は充電量が閾値Ａを上回っているため、充電量はメインセンサ制御に十分な電力があると判断して、制御装置１３はメインセンサ状態を一定時間（ｗｔ０）毎にオンとする。一方、時刻ｔ３以降は充電量が閾値Ａ未満のため、制御装置１３はメインセンサ１４をオフとする。また、時刻ｔ２において、充電量は閾値Ｂ以上であるため、制御装置１３はセンサ通信装置１２を起動し、記憶部１５に記憶されたセンサデータを送信し、送信済みのセンサデータを削除する。本実施例では１回の送信で記憶部１５の全データが送信可能とする。時刻ｔ２から一定時間後（ｗｔ１）の充電量は閾値Ｂ未満であるため、センサ通信装置１２はオフの状態となる。
【００１６】
以上、本実施例の形態によれば、必要な充電量が充電されるまでメインセンサ１４およびセンサ通信装置１２がオンされることが無いため、確実に充電量が増える。充電がランダムに行われるような太陽電池などを発電装置として搭載した通信モジュールにおいて、閾値を超えた際にメインセンサ１４、あるいはセンサ通信装置１２が起動するので、閾値を超えた場合には正常にセンサデータの取得、あるいはセンサデータの送信を行うことが可能となる。また、メインセンサ１４およびセンサ通信装置１２の必要電力を鑑みて、メインセンサ１４およびセンサ通信装置１２など、必要消費電力が異なる各制御シーケンスを起動するための閾値を別々に設けることで、メインセンサ１４およびセンサ通信装置１２の起動に必要な充電量を必要最小限に設定することが可能となる。その結果、必要な充電量を超えた場合のみメインセンサ１４あるいはセンサ通信装置１２がオンするため、無駄な電力の消費を無くすことが可能となる。一方、制御機器２に関しては、制御機器通信装置２２を一定時間ｗｔ０毎に起動し、受信できた信号により制御対象の制御を行えば低消費電力化が可能となる。
【実施例２】
【００１７】
本実施例は、実施例１の通信モジュールにおいて、メインセンサ待ち時間設定およびセンサ通信装置待ち時間設定の手順を変更した例である。
図１０は、図５におけるメインセンサ待ち時間設定フロー（Ｓ１３）を変更したフローチャートである。メインセンサ待ち時間設定フローでは、制御装置１３は現在の充電量が予め設定された閾値Ｃより大きいか比較する（Ｓ５１）。もし充電量が閾値Ｃ以上であるならば、制御装置１３は次のセンサ起動までの待ち時間を予め設定された待ち時間ｗｔ２に設定する（Ｓ５２）。充電量が閾値Ｃ未満の場合は、制御装置１３は次のセンサ起動までの待ち時間を予め設定された待ち時間ｗｔ３に設定する（Ｓ５３）。その後、設定された待ち時間の間、制御装置１３はメインセンサ１４の起動を待機する（Ｓ５４）。
【００１８】
図１１は、図７におけるセンサ通信装置待ち時間設定フロー（Ｓ３３）を変更したフローチャートである。通信装置待ち時間設定フローでは、制御装置１３は現在の充電量が予め設定された閾値Ｄより大きいか比較する（Ｓ６１）。もし充電量が閾値Ｄ以上であるならば、制御装置１３は次のセンサ起動までの待ち時間を予め設定された待ち時間ｗｔ４に設定する（Ｓ６２）。充電量が閾値Ｄ未満の場合は、制御装置１３は次のセンサ起動までの待ち時間を予め設定された待ち時間ｗｔ５に設定する（Ｓ６３）。その後、設定された待ち時間の間、制御装置１３はセンサ通信装置１２の起動を待機する（Ｓ６４）。
【００１９】
メインセンサの制御に関する閾値の関係は、
閾値Ａ≦閾値Ｃ    ・・・・・・・（数１）
であり、待ち時間の関係は、
ｗｔ２≦ｗｔ３    ・・・・・・・（数２）
とする。即ち、充電量が高ければ待ち時間が短く設定されるようになるため、充電量が閾値Ｃより大きい場合は、センサデータの取得頻度を上げることが可能となる。
センサ通信装置の制御に関する閾値の関係は、
閾値Ｂ≦閾値Ｄ    ・・・・・・・（数３）
であり、待ち時間の関係は、
ｗｔ４≦ｗｔ５    ・・・・・・・（数４）
とする。即ち、充電量が高ければ待ち時間が低く設定されるようになるため、充電量が閾値Ｄより大きい場合は、送信頻度が上がることにより、より大量にセンサデータを送信可能となる。
【００２０】
以上、本実施例の形態によれば、充電量に応じてメインセンサあるいはセンサ通信装置の起動を行う時間を変えることが出来る。例えば発電量が低い場合など、充電量がなかなか増えず十分でないときは、メインセンサあるいはセンサ通信装置が動作する頻度が少なくなる。この結果、充電量の消費が抑えられる分、長時間かけて充電されるため、充電量が閾値Ａを割りこんでセンサデータが取得できなくなる確率を減らすことができ、確実にデータを記憶することが可能となる。また、充電量と閾値を比較する頻度も、充電量によって変わる。充電量と閾値を比較するタイミングは、閾値によって決められた待ち時間が終了するタイミングであるため、この待ち時間の間、充電量を測定する充電センサをオフにすれば、更なる充電量の消費を抑えることが可能となる。具体的には、前記待ち時間の間はクロックとカウンタだけ起動しておいて、カウンタにより前記待ち時間を計測し終わったら充電センサを起動するようにすれば、充電センサの消費電力を削減することが可能となる。
【実施例３】
【００２１】
本実施例は、実施例１の通信モジュールにおいて、メインセンサ待ち時間設定およびセンサ通信装置待ち時間設定の手順を変更した例である。
本実施例においては、図５におけるメインセンサ待ち時間設定フロー（Ｓ１３）では、制御装置１３は次のメインセンサ制御フローの起動まで待ち時間を示す次のメインセンサ待ち時間を、現在の充電量Ｘ、前回メインセンサを起動した際の充電量Ｙ、および前回のメインセンサ待ち時間を用いて計算し、前記次のメインセンサ待ち時間経過後に再度メインセンサ制御フローを実行する。具体的には、次に示す（数５）あるいは（数６）によって、次のメインセンサ待ち時間を計算する。
次のメインセンサ待ち時間＝変換定数１×（Ｙ−Ｘ）
＋前回のメインセンサ待ち時間  ・・・（数５）
次のメインセンサ待ち時間＝（Ｙ÷Ｘ）
×前回のメインセンサ待ち時間  ・・・（数６）
ここで、（数５）における変換定数１はメインセンサ待ち時間と充電量の単位を合わせるため、充電量を時間領域に変換する定数である。（数５）によれば、変換定数１を増加することにより、現在と過去の充電量の差分に対して、次のメインセンサ待ち時間の変動量を調整することが可能となる。一方、（数６）によれば、変換定数１を必要としない特徴がある。
また、図７におけるセンサ通信装置待ち時間設定フロー（Ｓ３３）では、制御装置１３は次のセンサ通信装置制御フローの起動まで待ち時間を示す次のセンサ通信装置待ち時間を、現在の充電量Ｘ、前回センサ通信装置を起動した際の充電量Ｚ、および前回のセンサ通信装置待ち時間を用いて計算し、前記次のセンサ通信装置待ち時間経過後に再度センサ通信装置制御フローを実行する。具体的には、次に示す（数７）あるいは（数８）によって、次のセンサ通信装置待ち時間を計算する。
次のセンサ通信装置待ち時間＝変換定数２×（Ｚ−Ｘ）
＋前回のセンサ通信装置待ち時間  ・・・（数７）
次のセンサ通信装置待ち時間＝（Ｚ÷Ｘ）
×前回のセンサ通信装置待ち時間  ・・・（数８）
ここで、（数７）における変換定数２はセンサ通信装置待ち時間と充電量の単位を合わせるため、充電量を時間領域に変換する定数である。（数７）によれば、変換定数２を増加することにより、現在と過去の充電量の差分に対して、次のセンサ通信装置待ち時間の変動量を調整することが可能となる。一方、（数８）によれば、変換定数２を必要としない特徴がある。
【００２２】
以上、本実施例の形態によれば、（数５）、（数６）、（数７）、（数８）ともに、現在の充電量が過去の充電量より小さければ、次のメインセンサ待ち時間あるいはセンサ通信装置待ち時間は過去のメインセンサ待ち時間あるいはセンサ通信装置待ち時間より長くなる。発電量が各待ち時間によって間欠起動されるメインセンサおよびセンサ通信装置の消費電力と釣り合えば、現在の充電量と過去の充電量が同じとなり、過去と次のメインセンサ待ち時間あるいはセンサ通信装置待ち時間は同じとなる。すなわち、発電量に最適な待ち時間となるように待ち時間が自動制御される。また、充電量と閾値を比較する頻度も、充電量によって変わる。充電量と閾値を比較するタイミングは、計算によって決められた待ち時間が終了するタイミングであるため、この待ち時間の間、充電量を測定する充電センサをオフにすれば、更なる充電量の消費を抑えることが可能となる。具体的には、前記待ち時間の間はクロックとカウンタだけ起動しておいて、カウンタにより前記待ち時間を計測し終わったら充電センサを起動するようにすれば、充電センサの消費電力を削減することが可能となる。
【実施例４】
【００２３】
本実施例は、実施例１乃至３に記載の通信モジュールにおいて、センサ通信装置１２の送信出力は可変であり、送信可否を決める閾値Ｂを変更した実施の形態である。
図１２に示すように、センサデータを送信するのに必要な送信出力と送信時間を乗じた値に応じて閾値Ｂを設定する。例えば、送信しようとしているセンサデータに対する送信出力と送信時間を乗じた値が、過去の送信出力と送信時間を乗じた値と比べて１０％大きいならば、閾値Ｂの設定値を過去の設定値に比べ１０％大きくすれば良い。
【００２４】
以上、本実施例の形態によれば、未送信のセンサデータが溜まり、送信に必要な送信時間を長く取らなければならない場合、センサ通信装置制御フロー（Ｓ３２）で消費する電力が増える。従って、送信時間増大による消費電力増加分、閾値Ｂを大きくすることは、より大きな充電量が有る状態でセンサ通信装置制御フロー（Ｓ３２）を実行することと等価のため、消費電力が増えてもセンサ通信装置制御フロー（Ｓ３２）を正常に実行することが可能となる。あるいは送信時の信号対雑音比を向上させ、高い通信速度が出るように送信出力を増加する構成とした場合、センサ通信装置制御フロー（Ｓ３２）で消費する電力が増える。従って、送信時間が増加した場合と同様に、送信電力増大による消費電力増加分、閾値Ｂを大きくすることで、センサ通信装置制御フロー（Ｓ３２）を正常に実行することが可能となる。
【００２５】
また、図１３に示すように送信出力と送信データ量を乗じた値に比例して、閾値Ｂを設定しても良い。通信処理（Ｓ４３）時の変調方式や通信帯域幅などが変化しないならば、送信データ量は送信時間に比例するため、送信出力と送信時間を乗じた値に比例して閾値Ｂを設定した場合と同様の効果を得ることができる。
また、本実施例を実施例２の形態に適用する場合は、（数６）の関係があるため、閾値Ｄを閾値Ｂの設定値に応じて変更するか、またはセンサ通信装置待ち時間ｗｔ４およびｗｔ５を変更しても良い。閾値Ｄの増加あるいはセンサ通信装置待ち時間の増加は、充電量を比較しセンサデータを送信する頻度を減少させる。例えば、送信時間増加により消費電力が増加した場合、送信時間増加前と同様の頻度でセンサ通信装置制御を行うと、発電量の増加に対して充電量の減少が上回り、センサデータを取得できない確率が増える可能性があるが、閾値Ｄまたはセンサ通信装置待ち時間ｗｔ４およびｗｔ５を送信出力と送信時間を乗じた値に応じて変更することにより、センサデータの取得できる確率を増やすことが可能となる。
【実施例５】
【００２６】
図１４、図１５は、実施の形態５に係る通信モジュールの制御の一例を示すフローチャートである。同図において、実施の形態１乃至４に係る制御フローと同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施例は、通信モジュール１から送信したデータが制御装置２により受信できたか否かを、制御装置２が通信モジュール１に知らせるという、双方向通信を行う場合を対象にしている。
図１４は、図８に示した通信処理フロー（Ｓ４３）を本実施例の形態に変更したフローチャートである。通信処理フローでは、制御装置１３は記憶部１５の内部にあるセンサデータを送信するためセンサ通信装置１２の内部の送信部をオンし、未送信あるいは送信失敗したセンサデータを送信し、送信部をオフする（Ｓ８１）。その後、制御装置１３はセンサ通信装置１２の内部の受信部をオンし制御機器２からの受信確認結果を受信する（Ｓ８２）。次に、制御装置１３は送信の成否を受信確認結果が正常に受け取れたかで判断し（Ｓ８３）、送信成功なら送信成功フラグをオンし、送信成功したセンサデータは送信済みセンサデータとして上書き可に変更する（Ｓ８４）。送信失敗なら送信成功フラグをオフする（Ｓ８５）。
【００２７】
図１５は、図５に示した通信モジュール１内のメインセンサ１４の制御全体の動作を変更したフローチャートである。同図において、実施の形態１乃至４に係る制御フローと同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。制御装置１３はメインセンサ１４を動作開始させると（Ｓ１１）、送信成功フラグがオンとなっているか確認し（Ｓ７１）、オンの場合はメインセンサ制御フロー（Ｓ１２）に入る。一方、オフの場合はメインセンサ制御フロー（Ｓ１２）を省略する。また、未送信で送信の成否が不明の場合は、Ｓ７１のフローは送信成功フラグオンとして動作する。
【００２８】
以上、本実施例の形態によれば、送信を行っても送信成功するまで送信済みデータとはならず、センサデータを確実に送信することが可能となる。また、送信失敗した場合はメインセンサ制御フローが省略されるため、新たなセンサデータ取得による未送信センサデータの上書きを保護でき、かつメインセンサ制御による電力消費が発生しないため、送信に必要な電力も早く充電され、再送までの時間を短縮することが可能となる。
また、電波環境によっては再送したとしても再度送信失敗する可能性がある。この場合は、送信出力を上げて制御機器通信装置２２のアンテナ端での受信電力を増やしても良い。あるいは、変調方式を変えることができるなら、誤り訂正用のデータを増やして再送しても良い。実施例４の方式と組み合わせることにより、送信出力あるいは送信データ量が増えた場合においても、送信に必要な充電量は確実に確保できる。従って、送信成功に必要な送信出力あるいは送信データ量が自律的に制御され、前記送信出力あるいは前記送信データ量における必要消費電力に対して最適な充電量を自動的に設定可能な通信モジュールを提供することが可能となる。
【００２９】
本発明では、これまで説明した各実施例を含め、発電装置１１に含まれる蓄電器３７の構成は特に限定せず、蓄電器３７を含まなくても良い。例えば蓄電器３７はコンデンサやバッテリーなどが考えられる。蓄電器３７を含まない構成の場合は、充電センサ３６は発電機の発電電力を充電量として測定すれば良い。また、充電センサ３６は発電装置１１に含まれる構成としたが、これに限らず制御装置１３やメインセンサ１４やセンサ通信装置１２の内部であっても良い。即ち、制御装置１３が充電量を把握できるような構成となっていれば良い。また、発電装置１１からの発電出力もレギュレータを介して一定電圧を出力しても良いし、レギュレータを介さなくても、メインセンサ１４とセンサ通信装置１２と制御装置１３が動作する電圧が出力可能ならば、本発明の効果は変わらない。
【００３０】
また本発明では、これまで説明した各実施例を含め、通信モジュールをセンサシステムに応用した例が記載してあるがこれに限定されない。例えば、通信モジュールをリモートコントローラに実装しても良い。例えば発電装置として太陽電池、メインセンサとして温度センサ、加えて蓄電器が実装されているような通信装置内蔵のリモートコントローラならば、充電量に応じて温度センサおよび通信装置の起動や起動タイミングが制御されるため、温度センサや通信装置の制御を確実に行うことが可能となる。また、発電装置として発電用のボタンを設けて、ボタン押下による機械あるいは圧力エネルギーを電気エネルギーに変換する装置を用いても良いし、外部からの電波を電気エネルギーに変換する装置を用いても良い。表示装置を実装している場合は、充電量を表示しても良いし、実施例５と組み合わせて、送信が成功しなかった場合はその旨を表示装置に表示しても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１００：センサシステム、１：通信モジュール、２：制御機器、１１：発電装置、１２：センサ通信装置、１３：制御装置、１４：メインセンサ、２１：外部電源、２２：制御機器通信装置、２３：制御対象、３５：発電機、３６：充電センサ、３７：蓄電器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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