(57)【要約】  制御装置（２０）は、特定の場所に分散配置された複数のセンサのうち第１のセンサが第１の周期で測定した測定値が異常値と判定された場合、第１のセンサを第１の周期よりも短い第２の周期で起動させる。また、制御装置は、第１のセンサが第１の周期および第２の周期で測定した測定値の時間的な変動の傾向を特定する。また、制御装置は、異常値が時間的な変動の傾向に含まれる値である場合、第１のセンサの周囲に配置されている複数の第２のセンサを第２の周期で起動させる。また、制御装置は、第１のセンサおよび複数の第２のセンサが第２の周期で測定した測定値の面方向の分布の傾向を特定する。また、制御装置は、第１のセンサおよび複数の第２のセンサのそれぞれが第２の周期で測定した測定値が面方向の分布の傾向に含まれる場合、第１のセンサおよび複数の第２のセンサのそれぞれの測定値を出力する。
2018211639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の場所に分散配置された複数のセンサのうち第１のセンサが第１の周期で測定した測定値が異常値か否かを判定する第１の判定部と、
前記測定値が異常値と判定された場合、前記第１のセンサを前記第１の周期よりも短い第２の周期で起動させる第１の起動指示部と、
前記第１のセンサが前記第１の周期および前記第２の周期で測定した測定値の時間的な変動の傾向を特定する第１の特定部と、
前記異常値が前記時間的な変動の傾向に含まれる値であるか否かを判定する第２の判定部と、
前記異常値が前記時間的な変動の傾向に含まれる値である場合、前記第１のセンサの周囲に配置されている複数の第２のセンサを前記第２の周期で起動させる第２の起動指示部と、
前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサが前記第２の周期で測定した測定値の面方向の分布の傾向を特定する第２の特定部と、
前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサのそれぞれが前記第２の周期で測定した測定値が前記面方向の分布の傾向に含まれるか否かを判定する第３の判定部と、
前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサのそれぞれが前記第２の周期で測定した測定値が前記面方向の分布の傾向に含まれる場合、前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサのそれぞれの測定値を出力する出力部と
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記第１の判定部は、
前記第１のセンサが前記第１の周期で測定した測定値から求まる統計値に基づいて、前記第１のセンサが前記第１の周期で測定した測定値が異常値か否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第１の判定部は、
前記第１のセンサが前記第１の周期で測定した前記測定値と、前記第１のセンサが前記第１の周期で現時点から所定時間前までの間に測定した前記測定値の平均値との誤差が閾値以上である場合、前記第１のセンサが前記第１の周期で測定した前記測定値を前記異常値と判定することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記第１の特定部は、
前記第１のセンサが前記第１の周期および前記第２の周期で測定した測定値の時間的な変動を近似する近似曲線を前記時間的な変動の傾向として特定し、
前記第２の判定部は、
前記第１の特定部によって特定された前記近似曲線における、前記異常値が測定された時刻の値と、前記異常値との誤差が閾値未満である場合、前記異常値が前記時間的な変動の傾向に含まれる値であると判定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
前記第２の特定部は、
前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサのそれぞれが前記第２の周期で測定した複数の測定値の面方向の分布の傾向を近似する近似曲面を、前記面方向の分布の傾向として特定し、
前記第３の判定部は、
前記第２の特定部によって特定された前記近似曲面上の値と、対応する測定値との誤差を、複数の測定値について累積し、累積された値が閾値未満である場合、それぞれの測定値が前記面方向の分布の傾向に含まれると判定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記第２の起動指示部は、
前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサによって前記第２の周期で測定されたそれぞれの測定値が前記面方向の分布の傾向に含まれないと判定された場合、前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサを含む領域の周囲に配置されている複数の第３のセンサを前記第２の周期でさらに起動させ、
前記第２の特定部は、
前記第１のセンサ、複数の前記第２のセンサ、および複数の前記第３のセンサのそれぞれが前記第２の周期で測定した測定値の面方向の分布の傾向を特定し、
第３の判定部は、
前記第１のセンサ、複数の前記第２のセンサ、および複数の前記第３のセンサのそれぞれが前記第２の周期で測定した測定値が前記面方向の分布の傾向に含まれるか否かを判定し、
前記出力部は、
前記第１のセンサ、複数の前記第２のセンサ、および複数の前記第３のセンサのそれぞれが前記第２の周期で測定した測定値が前記面方向の分布の傾向に含まれる場合、前記第１のセンサ、複数の前記第２のセンサ、および複数の前記第３のセンサのそれぞれの測定値を出力することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項７】
特定の場所に分散配置された複数のセンサと、
前記複数のセンサのそれぞれによって測定された測定値を収集する収集装置と、
前記収集装置によって収集された前記測定値に基づいて前記複数のセンサのそれぞれを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記複数のセンサのうち第１のセンサが第１の周期で測定した測定値が異常値か否かを判定する第１の判定部と、
前記測定値が異常値と判定された場合、前記第１のセンサを前記第１の周期よりも短い第２の周期で起動させる第１の起動指示部と、
前記第１のセンサが前記第１の周期および前記第２の周期で測定した測定値の時間的な変動の傾向を特定する第１の特定部と、
前記異常値が前記時間的な変動の傾向に含まれる値であるか否かを判定する第２の判定部と、
前記異常値が前記時間的な変動の傾向に含まれる値である場合、前記第１のセンサの周囲に配置されている複数の第２のセンサを前記第２の周期で起動させる第２の起動指示部と、
前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサが前記第２の周期で測定した測定値の面方向の分布の傾向を特定する第２の特定部と、
前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサのそれぞれが前記第２の周期で測定した測定値が前記面方向の分布の傾向に含まれるか否かを判定する第３の判定部と、
前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサのそれぞれが前記第２の周期で測定した測定値が前記面方向の分布の傾向に含まれる場合、前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサのそれぞれの測定値を出力する出力部と
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項８】
制御装置が、
特定の場所に分散配置された複数のセンサのうち第１のセンサが第１の周期で測定した測定値が異常値か否かを判定し、
前記測定値が異常値と判定された場合、前記第１のセンサを前記第１の周期よりも短い第２の周期で起動させ、
前記第１のセンサが前記第１の周期および前記第２の周期で測定した測定値の時間的な変動の傾向を特定し、
前記異常値が前記時間的な変動の傾向に含まれる値であるか否かを判定し、
前記異常値が前記時間的な変動の傾向に含まれる値である場合、前記第１のセンサの周囲に配置されている複数の第２のセンサを前記第２の周期で起動させ、
前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサが前記第２の周期で測定した測定値の面方向の分布の傾向を特定し、
前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサのそれぞれが前記第２の周期で測定した測定値が前記面方向の分布の傾向に含まれるか否かを判定し、
前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサのそれぞれが前記第２の周期で測定した測定値が前記面方向の分布の傾向に含まれる場合、前記第１のセンサおよび複数の前記第２のセンサのそれぞれの測定値を出力する
処理を実行することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、通信システム、および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋、道路、および建造物等のインフラのモニタリングでは、目視点検による日常監視が行われている。日常監視により、平常時からの変化について主に定性的に観測を行うアセットマネジメントが可能となる。アセットマネジメントとは、異常を検出するのではなく、異常の予兆を検出し、早期に対策を打つことである。近年、様々な場所に設置された複数のセンサからの情報を用いて、センサが設置された場所の異常検出等を行うセンサネットワークが検討されている。また、従来、計測器から異常な測定データが出力された場合、異常な値が１回限りである場合には、計測ミスあるいはノイズと判断して異常な計測データを破棄する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２４７９１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、平常時からの変化の観測は、目視点検者の熟練度に依る部分が多く、点検内容の最終的な数値判断基準はあるものの、広範囲の対象物の中から、全てのポイントをまんべんなく観察することは困難である。また、広範囲の対象物の中から、未だ異常が発生しておらず、これから異常が発生するかもしれない箇所を抽出し、どれだけ観察するかといったスクリーニングについてはコンピュータ化が難しい。特に、熟練者は、ノイズの判別や、ノイズに埋もれた僅かな変化が将来の異常に発展する予兆かどうかの判別等に長けているが、このような熟練者の判別をコンピュータ化することは困難である。【０００５】
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、複数のセンサによって測定された測定値の中から異常に発展する可能性のある予兆を示す測定値を精度よくスクリーニングすることができる制御装置、通信システム、および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】
本願が開示する制御装置は、１つの態様において、第１の判定部と、第１の起動指示部と、第１の特定部と、第２の判定部と、第２の起動指示部と、第２の特定部と、第３の判定部と、出力部とを有する。第１の判定部は、特定の場所に分散配置された複数のセンサのうち第１のセンサが第１の周期で測定した測定値が異常値か否かを判定する。第１の起動指示部は、測定値が異常値と判定された場合、第１のセンサを第１の周期よりも短い第２の周期で起動させる。第１の特定部は、第１のセンサが第１の周期および第２の周期で測定した測定値の時間的な変動の傾向を特定する。第２の判定部は、異常値が時間的な変動の傾向に含まれる値であるか否かを判定する。第２の起動指示部は、異常値が時間的な変動の傾向に含まれる値である場合、第１のセンサの周囲に配置されている複数の第２のセンサを第２の周期で起動させる。第２の特定部は、第１のセンサおよび複数の第２のセンサが第２の周期で測定した測定値の面方向の分布の傾向を特定する。第３の判定部は、第１のセンサおよび複数の第２のセンサのそれぞれが第２の周期で測定した測定値が面方向の分布の傾向に含まれるか否かを判定する。出力部は、第１のセンサおよび複数の第２のセンサのそれぞれが第２の周期で測定した測定値が面方向の分布の傾向に含まれる場合、第１のセンサおよび複数の第２のセンサのそれぞれの測定値を出力する。
【発明の効果】
【０００７】
本願が開示する制御装置、通信システム、および制御方法の１つの態様によれば、複数のセンサによって測定された測定値の中から異常に発展する可能性のある予兆を示す測定値を精度よくスクリーニングすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、通信システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、センサの一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、収集装置の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、制御装置の一例を示すブロック図である。
【図５】図５は、範囲テーブルの一例を示す図である。
【図６】図６は、平常時において起動しているセンサの一例を示す図である。
【図７】図７は、異常値と判定された測定値の一例を示す図である。
【図８】図８は、ノイズであると判定された測定値の一例を示す図である。
【図９】図９は、ノイズではないと判定された測定値の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、ノイズではない異常値が検出された場合に起動されるセンサの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、各センサの測定値の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、近似曲面の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、近似曲面と各センサの測定値との誤差の一例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、近似曲面と各センサの測定値との累積誤差が大きい場合に起動されるセンサの一例を示す図である。
【図１５】図１５は、近似曲面の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、制御装置のハードウェアの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本願が開示する制御装置、通信システム、および制御方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示の技術が限定されるものではない。
【実施例】
【００１０】
［通信システム１０］
図１は、通信システム１０の一例を示す図である。通信システム１０は、制御装置２０、収集装置３０、および複数のセンサ４０−１〜４０−４を有する。制御装置２０と収集装置３０とは、インターネット等のネットワーク１１に接続されている。なお、以下では、複数のセンサ４０−１〜４０−４のそれぞれを区別することなく総称する場合にセンサ４０と記載する。また、図１に例示した通信システム１０には、４つのセンサ４０が設けられているが、通信システム１０には、５つ以上のセンサ４０が設けられていてもよい。また、図１に例示した通信システム１０には、収集装置３０が１つ設けられているが、通信システム１０には、２つ以上の収集装置３０が設けられていてもよい。【００１１】
それぞれのセンサ４０は、所定の領域１２内に分散配置され、収集装置３０と、Bluetooth（登録商標）等の無線通信方式に基づいて無線通信を行う。複数のセンサ４０が配置される領域１２は、監視対象となる領域であって、例えば山の斜面等の領域、または、橋や道路等の建造物の表面の領域である。それぞれのセンサ４０は、例えば、センサ４０が配置された場所の振動、雨量、加速度、または温度等の様々な物理量を測定する。【００１２】
それぞれのセンサ４０は、収集装置３０から起動指示を受信した場合、センサ４０が配置された場所の物理量を測定し、測定値を収集装置３０へ無線送信する。なお、収集装置３０との間で直接無線通信を行うことが困難なセンサ４０は、他のセンサ４０を経由して収集装置３０と通信を行う。【００１３】
収集装置３０は、それぞれのセンサ４０とBluetooth等の無線通信方式に基づいて無線通信を行う。収集装置３０は、それぞれのセンサ４０から送信された測定値を受信し、受信した測定値を、センサ４０を識別するセンサＩＤと共に、ネットワーク１１を介して制御装置２０へ送信する。また、収集装置３０は、ネットワーク１１を介して、制御装置２０からセンサＩＤを含む起動指示を受信した場合、当該センサＩＤに対応するセンサ４０へ起動指示を送信する。【００１４】
制御装置２０は、ネットワーク１１および収集装置３０を介して、それぞれのセンサ４０の起動周期を制御する。具体的には、制御装置２０は、領域１２内に配置された複数のセンサ４０の中の一部のセンサ４０に第１の周期で起動指示を送信することにより起動させる。そして、制御装置２０は、第１の周期で起動するセンサ４０によって測定された測定値に基づいて、測定値が異常値であるか否かを判定する。【００１５】
センサ４０の測定値が異常値である場合、制御装置２０は、異常値が測定されたセンサ４０を第１の周期よりも短い第２の周期で起動させることにより、異常値が測定されたセンサ４０による測定値を、より短い周期で収集する。そして、制御装置２０は、より短い周期で収集された測定値に基づいて、測定された異常値がノイズであるか否かを判定する。測定された異常値がノイズではないと判定された場合、制御装置２０は、異常値が測定されたセンサ４０の周囲に配置されている複数の他のセンサ４０を、第２の周期でさらに起動させる。【００１６】
そして、制御装置２０は、第２の周期で起動された複数のセンサ４０によって測定された測定値に基づいて、複数のセンサ４０が配置された領域の面方向における測定値の分布の傾向を特定する。そして、制御装置２０は、各センサ４０による測定値が、特定された面方向の分布の傾向に含まれる場合、各センサ４０から送信された測定値を、ネットワーク１１を介して、センサ４０が配置された領域１２を監視する監視装置へ送信する。【００１７】
ここで、自然現象や構造物の異常等は、ある程度の範囲内の領域において面方向に連続性をもって進行する。そのため、ある地点においてセンサ４０で測定された異常値が、自然現象や構造物の劣化等に起因する異常値であれば、異常値が測定されたセンサ４０の地点を含む所定範囲の領域において測定された測定値は、面方向に連続性を有する分布を示すことになる。そこで、本実施例では、ノイズではない異常値が測定された場合、制御装置２０は、異常値が測定されたセンサ４０を含む所定範囲に配置された複数の他のセンサ４０をさらに起動させる。そして、制御装置２０は、複数のセンサ４０によって測定された測定値に基づいて、測定値の面方向の分布の傾向を特定する。そして、各センサ４０の測定値が、特定された測定値の面方向の分布の傾向に含まれる場合、制御装置２０は、各センサ４０から送信された測定値を監視装置へ送信する。これにより、制御装置２０は、自然現象や構造物の異常等の兆候とはならない測定値が監視装置へ送信されることを抑制し、自然現象や構造物の異常等の兆候となる測定値を確実に監視装置へ送信することができる。これにより、通信システム１０は、管理対象の管理において、無駄な現地調査を抑制することができる。【００１８】
［センサ４０］
図２は、センサ４０の一例を示す図である。センサ４０は、アンテナ４１、無線通信部４２、制御部４３、収集部４４、および測定部４５を有する。無線通信部４２は、収集装置３０または他のセンサ４０との間で、アンテナ４１を介して無線通信を行う。【００１９】
制御部４３は、無線通信部４２を介して収集装置３０から起動指示を受信した場合に起動し、収集部４４に測定値の収集を指示する。そして、収集部４４から測定値が出力された場合、制御部４３は、制御部４３から出力された測定値を、無線通信部４２を介して収集装置３０へ送信する。なお、制御部４３は、起動していない期間は、無線通信部４２を除くセンサ４０内の各ブロックを低消費電力状態に制御する。【００２０】
収集部４４は、制御部４３から測定値の収集を指示された場合、測定部４５を制御して、測定部４５から測定値を収集する。そして、収集部４４は、収集した測定値を制御部４３へ出力する。測定部４５は、収集部４４からの制御により測定値を測定し、測定された測定値を収集部４４へ出力する。測定部４５は、例えば、センサ４０が配置された場所の振動、雨量、加速度、または温度等を測定する。【００２１】
［収集装置３０］
図３は、収集装置３０の一例を示す図である。収集装置３０は、有線通信部３１、制御部３２、無線通信部３３、およびアンテナ３４を有する。有線通信部３１は、ネットワーク１１を介して制御装置２０との間で有線通信を行う。無線通信部３３は、センサ４０との間で、アンテナ３４を介して無線通信を行う。【００２２】
制御部３２は、有線通信部３１を介して制御装置２０からセンサＩＤを含む起動指示を受信した場合、起動指示を、当該センサＩＤに対応するセンサ４０へ、無線通信部３３を介して無線送信する。また、制御部３２は、無線通信部３３を介してセンサ４０から測定値を受信した場合、受信した測定値を、当該測定値の送信元のセンサ４０のセンサＩＤと共に、有線通信部３１を介して制御装置２０へ送信する。【００２３】
［制御装置２０］
図４は、制御装置２０の一例を示す図である。制御装置２０は、データ処理部２１、ＤＢ（DataBase）２２、およびセンサ管理部２３を有する。ＤＢ２２には、センサＩＤに対応付けて、当該センサＩＤに対応するセンサ４０によって測定された測定値が、当該測定値が測定された時刻と共に格納される。また、ＤＢ２２には、例えば図５に示すような範囲テーブル２２０が格納される。図５は、範囲テーブル２２０の一例を示す図である。範囲テーブル２２０には、センサＩＤに対応付けて、当該センサＩＤに対応するセンサ４０と、当該センサ４０の周囲に配置された複数の他のセンサ４０のセンサＩＤが格納されている。【００２４】
図５に例示された範囲テーブル２２０では、「Ｓ００１」のセンサＩＤに対応付けられた範囲「ｒ＝１」には、「Ｓ００１」、「Ｓ０１０」、「Ｓ０１１」、および「Ｓ０１２」のセンサＩＤが含まれている。また、図５に例示された範囲テーブル２２０では、「Ｓ００１」のセンサＩＤに対応付けられた範囲「ｒ＝２」には、「Ｓ００１」、「Ｓ０１０」、「Ｓ０１１」、「Ｓ０１２」、および「Ｓ０１３」等のセンサＩＤが含まれている。このように、範囲テーブル２２０では、各センサＩＤに対応付けられた範囲「ｒ＝ｎ」において、「ｎ」の値が大きくなるほど、範囲「ｒ＝ｎ」に含まれるセンサＩＤの数が多くなる。図５に例示された範囲テーブル２２０には、範囲「ｒ＝Ｒ」までの情報が格納されている。なお、範囲「ｒ＝１」には、少なくとも４つのセンサＩＤが含まれる。【００２５】
図４に戻って説明を続ける。センサ管理部２３は、起動指示部２３０および起動周期管理部２３１を有する。起動周期管理部２３１は、データ処理部２１からの指示に基づいて、それぞれのセンサ４０の起動周期を管理し、起動タイミングとなったセンサ４０のセンサＩＤを起動指示部２３０へ出力する。【００２６】
起動指示部２３０は、起動周期管理部２３１からセンサＩＤが出力された場合、当該センサＩＤを含む起動指示を、ネットワーク１１を介して収集装置３０へ送信する。また、起動指示部２３０は、ネットワーク１１を介して収集装置３０からセンサＩＤと共に測定値を受信した場合、受信した測定値を、測定時刻およびセンサＩＤに対応付けてＤＢ２２に格納する。起動指示部２３０は、第１の起動指示部および第２の起動指示部の一例である。【００２７】
データ処理部２１は、出力部２１０、算出部２１１、および判定部２１２を有する。算出部２１１は、第１の特定部および第２の特定部の一例である。判定部２１２は、第１の判定部、第２の判定部、および第３の判定部の一例である。判定部２１２は、領域１２に分散配置された複数のセンサ４０のうち一部のセンサ４０が第１の周期で測定した測定値をＤＢ２２から取得する。第１の周期は、例えば数時間から数日の周期である。そして、判定部２１２は、取得された測定値が異常値か否かを判定する。【００２８】
例えば図６に示すように、領域１２内に配置された複数のセンサ４０の中で、一部のセンサ４０ａは、平常時に第１の周期で起動し、センサ４０によって測定された測定値を収集装置３０を介して制御装置２０へ送信する。図６は、平常時において起動しているセンサ４０ａの一例を示す図である。図６に例示された複数のセンサ４０において、黒丸は第１の周期で起動しているセンサ４０ａを示しており、白丸は低消費電力状態のセンサ４０を示している。なお、図６の例では、領域１２内で１つのセンサ４０ａが第１の周期で起動しているが、センサ４０ａは、領域１２内に複数配置されていてもよい。センサ４０ａは、第１のセンサの一例である。【００２９】
判定部２１２は、センサ４０ａによって第１の周期で測定された測定値と、過去に測定された測定値を統計処理することにより算出された基準値とを比較する。基準値は、統計値の一例である。センサ４０ａによって第１の周期で測定された測定値と基準値との誤差Ｄが閾値以上である場合、判定部２１２は、測定値を異常値と判定する。本実施例において、基準値は、例えば、所定時間前までの過去にセンサ４０ａによって測定された測定値の平均値である。なお、基準値は、他の種類の測定値を測定するセンサ４０によって測定された測定値に基づいて算出された値であってもよい。例えば、センサ４０ａによって例えば温度が測定される場合、基準値は、他のセンサ４０によって測定される例えば日照量に基づいて算出された値であってもよい。【００３０】
図７は、異常値と判定された測定値の一例を示す図である。センサ４０ａは、例えば図７に示すように、第１の周期Δｔ1毎に起動して測定値６０を測定する。そして、時刻ｔ0において測定された測定値Ｓnと基準値との誤差Ｄが閾値以上である場合、判定部２１２は、測定値Ｓnを異常値と判定する。【００３１】
測定値Ｓnが異常値と判定された場合、判定部２１２は、センサ４０ａの起動周期を、第１の周期Δｔ1から、第１の周期Δｔ1よりも短い第２の周期Δｔ2へ変更するように起動周期管理部２３１へ指示する。第２の周期Δｔ2は、例えば数分から数十分の周期である。起動周期管理部２３１は、判定部２１２からの指示に応じて、センサ４０ａの起動周期を、第１の周期Δｔ1から第２の周期Δｔ2へ変更する。これにより、センサ４０ａには第２の周期Δｔ2毎に起動指示が送信され、センサ４０ａから第２の周期Δｔ2毎に測定値が収集される。【００３２】
次に、判定部２１２は、センサ４０ａによって第１の周期Δｔ1および第２の周期Δｔ2で測定された測定値の時間的な変動の傾向の特定を算出部２１１に指示する。算出部２１１は、判定部２１２からの指示に応じて、センサ４０ａによって第１の周期Δｔ1および第２の周期Δｔ2で測定された測定値の時間的な変動の傾向を特定する。【００３３】
具体的には、算出部２１１は、第１の周期Δｔ1で測定された測定値と、時刻ｔ0から第１の周期Δｔ1に対応する期間が経過する時刻ｔ1までの間に第２の周期Δｔ2で測定された測定値とをＤＢ２２から取得する。そして、算出部２１１は、取得された測定値に基づいて、測定値の時間的な変動を近似する近似曲線を、測定値の時間的な変動の傾向として特定する。算出部２１１は、例えば、時系列の測定値に、測定値の数に応じた次数で表される所定の関数を最小二乗法等によりフィッティングすることで近似曲線を特定する。そして、算出部２１１は、特定された近似曲線を測定値の時間的な変動の傾向として判定部２１２へ出力する。【００３４】
次に、判定部２１２は、異常値と判定された測定値Ｓnが、算出部２１１によって特定された測定値の時間的な変動の傾向に含まれるか否かを判定する。異常値と判定された測定値Ｓnが、算出部２１１によって特定された測定値の時間的な変動の傾向に含まれない場合、判定部２１２は、測定値Ｓnをノイズと判定する。そして、判定部２１２は、センサ４０ａの起動周期を、第２の周期Δｔ2から第１の周期Δｔ1へ戻すように起動周期管理部２３１へ指示する。起動周期管理部２３１は、判定部２１２からの指示に応じて、センサ４０ａの起動周期を、第２の周期Δｔ2から第１の周期Δｔ1へ戻す。【００３５】
具体的には、判定部２１２は、算出部２１１によって特定された近似曲線に基づいて、異常値と判定された測定値Ｓnと同一の時刻における近似曲線上の測定値Ｓn’を特定する。そして、測定値Ｓnと測定値Ｓn’との誤差ΔＳが閾値以上である場合、判定部２１２は、異常値と判定された測定値Ｓnが算出部２１１によって特定された測定値の時間的な変動の傾向に含まれないと判定する。【００３６】
図８は、ノイズであると判定された測定値Ｓnの一例を示す図である。例えば図８に示すように、時刻ｔ1までの間にセンサ４０ａによって第１の周期Δｔ1および第２の周期Δｔ2で測定された測定値に基づいて、近似曲線６１が特定される。図８の例では、異常値と判定された測定値Ｓnと、当該測定値Ｓnと同一の時刻ｔ0における近似曲線６１上の測定値Ｓn’との間の誤差ΔＳが閾値以上である。そのため、判定部２１２は、異常値と判定された測定値Ｓnが算出部２１１によって特定された測定値の時間的な変動の傾向に含まれないと判定し、測定値Ｓnがノイズであると判定する。【００３７】
図９は、ノイズではないと判定された測定値Ｓnの一例を示す図である。例えば図９に示すように、時刻ｔ1までの間にセンサ４０ａによって第１の周期Δｔ1および第２の周期Δｔ2で測定された測定値に基づいて、近似曲線６２が特定される。図９の例では、異常値と判定された測定値Ｓnと、当該測定値Ｓnと同一の時刻ｔ0における近似曲線６２上の測定値Ｓn’との間の誤差ΔＳが閾値未満である。そのため、判定部２１２は、異常値と判定された測定値Ｓnが算出部２１１によって特定された測定値の時間的な変動の傾向に含まれると判定し、測定値Ｓnがノイズではないと判定する。【００３８】
異常値と判定された測定値Ｓnが、ノイズではないと判定された場合、判定部２１２は、センサ４０ａのセンサＩＤに対応付けられている範囲「ｒ＝１」内のセンサＩＤを、ＤＢ２２内の範囲テーブル２２０から抽出する。そして、判定部２１２は、抽出されたセンサＩＤに対応するセンサ４０を第２の周期Δｔ2で起動するように起動周期管理部２３１へ指示する。起動周期管理部２３１は、判定部２１２からの指示に応じて、判定部２１２から指示されたセンサＩＤに対応するセンサ４０の起動周期を、第２の周期Δｔ2に設定する。これにより、センサ４０ａおよびセンサ４０ａの周囲に配置された複数のセンサ４０に第２の周期Δｔ2毎に起動指示が送信され、これらのセンサ４０から第２の周期Δｔ2毎に測定値が収集される。【００３９】
図１０は、ノイズではない異常値が検出された場合に起動されるセンサ４０の一例を示す図である。異常値と判定された測定値Ｓnがノイズではないと判定された場合、例えば図１０に示すように、センサ４０ａの周囲に配置されている他のセンサ４０ｂ〜４０ｆが、第２の周期Δｔ2でさらに起動される。センサ４０ｂ〜４０ｆは第２のセンサの一例である。図１０に例示された複数のセンサ４０において、黒丸は第２の周期Δｔ2で起動しているセンサ４０ａ〜４０ｆを示しており、白丸は低消費電力状態のセンサ４０を示している。これにより、例えば図１１に示すように、各センサ４０から第２の周期Δｔ2毎に測定値が収集される。図１１は、各センサの測定値の一例を示す図である。【００４０】
次に、判定部２１２は、センサ４０ａ〜４０ｆによって第２の周期Δｔ2で測定された測定値の面方向の分布の傾向の特定を算出部２１１に指示する。算出部２１１は、判定部２１２からの指示に応じて、第２の周期Δｔ2でセンサ４０ａ〜４０ｆによって測定された各時刻の測定値の面方向の分布の傾向を特定する。【００４１】
具体的には、算出部２１１は、時刻ｔ1から第１の周期Δｔ1に対応する期間が経過する時刻ｔ2までの間に各センサ４０によって第２の周期Δｔ2で測定された測定値をＤＢ２２から取得する。そして、算出部２１１は、各センサ４０ａ〜４０ｆの測定値に基づいて、測定値が測定された時刻毎に、測定値の面方向の分布を近似する近似曲面を、測定値の面方向の分布の傾向として特定する。図１２は、近似曲面の一例を示す図である。算出部２１１は、例えば、測定時刻毎に、複数のセンサ４０ａ〜４０ｆの測定値の数に応じた次数で表される所定の関数を最小二乗法等によりフィッティングすることで近似曲面を特定する。そして、算出部２１１は、特定された近似曲面を測定値の面方向の分布の傾向として判定部２１２へ出力する。【００４２】
次に、判定部２１２は、測定値が測定された時刻毎に、複数のセンサ４０の測定値が、算出部２１１によって特定された測定値の面方向の分布の傾向に含まれるか否かを判定する。例えば、全ての測定時刻において、複数のセンサ４０の測定値が、算出部２１１によって特定された傾向に含まれる場合、判定部２１２は、複数のセンサ４０の測定値が、算出部２１１によって特定された傾向に含まれると判定する。なお、測定時刻のうち所定割合以上の測定時刻において、複数のセンサ４０の測定値が、算出部２１１によって特定された傾向に含まれる場合、判定部２１２は、複数のセンサ４０の測定値が、算出部２１１によって特定された傾向に含まれると判定してもよい。【００４３】
複数のセンサ４０の測定値が面方向の分布の傾向に含まれる場合、判定部２１２は、複数のセンサ４０のセンサＩＤを出力部２１０へ出力する。出力部２１０は、判定部２１２から出力されたセンサＩＤに対応付けられた測定値をＤＢ２２から取得し、取得された測定値とセンサＩＤとを含むアラートを、ネットワーク１１を介して監視装置へ送信する。以降、出力部２１０は、判定部２１２から出力されたセンサＩＤに対応付けられた測定値をＤＢ２２から取得して監視装置へ随時送信する。【００４４】
具体的には、判定部２１２は、例えば図１３に示すように、測定値Ｓnが測定された時刻毎に、算出部２１１によって特定された近似曲面６３上の測定値Ｓn’であって、各センサ４０ａ〜４０ｆのそれぞれの位置（ｘn，ｙn）に対応する測定値Ｓn’を特定する。図１３は、近似曲面と各センサの測定値との誤差の一例を説明するための図である。そして、判定部２１２は、測定値Ｓnが測定された時刻毎に、各センサ４０ａ〜４０ｆの測定値Ｓnと特定された測定値Ｓn’との誤差ΔＳを算出する。そして、判定部２１２は、各センサ４０ａ〜４０ｆの測定値Ｓnについて算出された誤差ΔＳを合計することにより累積誤差ΔＳ’を算出する。算出された累積誤差ΔＳ’が閾値未満である場合、判定部２１２は、複数のセンサ４０ａ〜４０ｆの測定値が、算出部２１１によって特定された測定値の面方向の分布の傾向に含まれると判定する。【００４５】
一方、複数のセンサ４０ａ〜４０ｆの測定値が面方向の分布の傾向に含まれない場合、判定部２１２は、センサ４０ａのセンサＩＤに対応付けられている範囲「ｒ＝２」に含まれるセンサＩＤを、ＤＢ２２内の範囲テーブル２２０から抽出する。そして、判定部２１２は、抽出されたセンサＩＤに対応するセンサ４０をさらに第２の周期Δｔ2で起動するように起動周期管理部２３１へ指示する。起動周期管理部２３１は、判定部２１２からの指示に応じて、判定部２１２から指示されたセンサＩＤに対応するセンサ４０の起動周期を、第２の周期Δｔ2に設定する。【００４６】
これにより、例えば図１４に示すように、センサ４０ａおよびセンサ４０ａの周囲に配置された複数のセンサ４０ｂ〜４０ｍに第２の周期Δｔ2毎に起動指示が送信され、各センサ４０ｂ〜４０ｍから第２の周期Δｔ2毎に測定値が収集される。図１４は、近似曲面と各センサの測定値との累積誤差が大きい場合に起動されるセンサの一例を示す図である。範囲「ｒ＝２」には、例えば図１４に示すように、範囲「ｒ＝１」に含まれるセンサＩＤに対応するセンサ４０ａ〜４０ｆが配置される領域よりも広い領域に配置されているセンサ４０ａ〜４０ｍのセンサＩＤが含まれている。センサ４０ｇ〜４０ｍは、第３のセンサの一例である。【００４７】
そして、判定部２１２は、センサ４０ａ〜４０ｍによって第２の周期Δｔ2で測定された測定値の面方向の分布の傾向の特定を算出部２１１にさらに指示する。算出部２１１は、判定部２１２からの指示に応じて、第２の周期Δｔ2でセンサ４０ａ〜４０ｍによって測定された各時刻の測定値の面方向の分布の傾向を特定する。そして、算出部２１１は、複数のセンサ４０ａ〜４０ｍの測定値が、算出部２１１によって特定された測定値の面方向の分布の傾向に含まれるか否かを判定する。【００４８】
このように、複数の測定値が算出部２１１によって特定された傾向に含まれない間は、センサ４０が含まれる範囲の拡張と、複数のセンサ４０の測定値が算出部２１１によって特定された傾向に含まれるか否かの判定とが繰り返し実行される。起動されるセンサ４０の数が増加することにより、算出部２１１によって特定される近似曲面は、例えば図１５に示すように、より細かい起伏を表現できるようになる。図１５は、近似曲面の一例を示す図である。そのため、センサ４０が含まれる範囲を拡張することにより、算出部２１１によって特定された近似曲面が、各測定値Ｓnの面方向の分布の傾向に近づき、各測定値Ｓnと近似曲面上の測定値Ｓn’との誤差ΔＳの累積誤差ΔＳ’が小さくなる。【００４９】
しかし、各センサ４０が、面方向における連続性を有さない測定値をばらばらに出力している場合も考えられる。面方向における連続性を有さない測定値が各センサ４０からばらばらに出力されているということは、各センサ４０の測定値は、自然現象や構造物の異常等の兆候を示す測定値ではない可能性が高い。その場合、センサ４０ａのセンサＩＤに対応付けられている範囲が「ｒ＝Ｒ」になるまで拡張されても、複数のセンサ４０の測定値が算出部２１１によって特定された傾向に含まれないと判定されることになる。【００５０】
そのような場合、判定部２１２は、複数のセンサ４０を停止させるように起動周期管理部２３１に指示する。そして、判定部２１２は、平常時に第１の周期で起動させるセンサ４０をセンサ４０ａから別のセンサ４０に変更し、別のセンサ４０を第１の周期で起動させるように起動周期管理部２３１に指示する。このように、センサ４０ａのセンサＩＤに対応付けられている範囲が「ｒ＝Ｒ」になるまで拡張されても、複数のセンサ４０の測定値が算出部２１１によって特定された傾向に含まれないと判定される場合、各センサ４０の測定値が監視装置へ送信されない。これにより、制御装置２０は、自然現象や構造物の異常等の兆候とはならない測定値が監視装置へ送信されることを抑制し、自然現象や構造物の異常等の兆候となる測定値を確実に監視装置へ送信することができる。これにより、通信システム１０は、管理対象の管理において、無駄な現地調査を抑制することができる。【００５１】
［制御装置２０の動作］
図１６および図１７は、制御装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。【００５２】
まず、判定部２１２は、複数のセンサ４０の中で、第１の周期Δｔ1で起動させるセンサ４０ａを、例えばランダムに選択する（Ｓ１００）。そして、判定部２１２は、選択されたセンサ４０ａを第１の周期で起動させるように起動周期管理部２３１に指示する。【００５３】
起動周期管理部２３１は、第１の周期Δｔ1が経過したか否かを判定する（Ｓ１０１）。第１の周期Δｔ1が経過した場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、起動周期管理部２３１は、センサ４０ａのセンサＩＤを起動指示部２３０へ出力する。起動指示部２３０は、起動周期管理部２３１から出力されたセンサＩＤを含む起動指示を、ネットワーク１１を介して起動指示を収集装置３０へ送信する。【００５４】
収集装置３０は、制御装置２０から起動指示を受信した場合、起動指示からセンサＩＤを取得する。そして、収集装置３０は、取得されたセンサＩＤに対応するセンサ４０ａへ、起動指示を無線送信する。センサ４０ａは、収集装置３０から起動指示を受信した場合に起動し、測定部４５によって測定された測定値Ｓnを取得する。そして、センサ４０ａは、取得された測定値Ｓnを収集装置３０へ無線送信する。収集装置３０は、センサ４０ａから測定値Ｓnを受信した場合、受信した測定値Ｓnを、測定値Ｓnの送信元のセンサ４０ａのセンサＩＤと共にネットワーク１１を介して制御装置２０へ送信する。【００５５】
次に、起動指示部２３０は、ネットワーク１１を介して収集装置３０からセンサＩＤと共に測定値Ｓnを受信することにより、測定値Ｓnを取得する（Ｓ１０２）。そして、起動指示部２３０は、取得された測定値Ｓnを、測定時刻およびセンサＩＤに対応付けてＤＢ２２に格納する。【００５６】
次に、判定部２１２は、ＤＢ２２内の測定値を参照し、センサ４０ａによって測定された測定値Ｓnと、過去に測定された測定値の平均値との誤差Ｄを算出する（Ｓ１０３）。そして、判定部２１２は、算出された誤差Ｄが所定の閾値δ’より大きいか否かを判定する（Ｓ１０４）。誤差Ｄが閾値δ’以下である場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、起動周期管理部２３１は、再びステップＳ１０１に示した処理を実行する。【００５７】
一方、誤差Ｄが閾値δ’より大きい場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、判定部２１２は、センサ４０ａによって測定された測定値Ｓnを異常値と判定する。そして、判定部２１２は、センサ４０ａの起動周期を、第１の周期Δｔ1から第２の周期Δｔ2へ変更するように起動周期管理部２３１へ指示する。起動周期管理部２３１は、判定部２１２からの指示に応じて、センサ４０ａの起動周期を、第１の周期Δｔ1から第２の周期Δｔ2へ変更する。これにより、センサ４０ａには第２の周期Δｔ2毎に起動指示が送信され、第１の周期Δｔ1が経過するまでの間にセンサ４０ａから第２の周期Δｔ2毎に測定値が取得される（Ｓ１０５）。【００５８】
次に、判定部２１２は、センサ４０ａによって第１の周期Δｔ1および第２の周期Δｔ2で測定された測定値の時間的な変動の傾向の特定を算出部２１１に指示する。算出部２１１は、判定部２１２からの指示に応じて、第１の周期Δｔ1で測定された測定値と、時刻ｔ0から第１の周期Δｔ1に対応する期間が経過する時刻ｔ1までの間に第２の周期Δｔ2で測定された測定値とをＤＢ２２から取得する。そして、算出部２１１は、取得された測定値に基づいて、測定値の時間的な変動を近似する近似曲線を、測定値の時間的な変動の傾向として特定する（Ｓ１０６）。【００５９】
次に、判定部２１２は、算出部２１１によって特定された近似曲線に基づいて、異常値と判定された測定値Ｓnと同一の時刻における近似曲線上の測定値Ｓn’を特定する。そして、判定部２１２は、測定値Ｓnと測定値Ｓn’との誤差ΔＳを算出する（Ｓ１０７）。そして、判定部２１２は、誤差ΔＳが所定の閾値δ0未満であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。【００６０】
誤差ΔＳが閾値δ0以上である場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、判定部２１２は、異常値と判定された測定値Ｓnが算出部２１１によって特定された測定値の傾向に含まれないと判定し、測定値Ｓnがノイズであると判定する。そして、判定部２１２は、センサ４０ａの起動周期を、第２の周期Δｔ2から第１の周期Δｔ1へ戻すように起動周期管理部２３１へ指示する。起動周期管理部２３１は、判定部２１２からの指示に応じて、センサ４０ａの起動周期を、第２の周期Δｔ2から第１の周期Δｔ1へ戻す。そして、起動周期管理部２３１は、再びステップＳ１０１に示した処理を実行する。【００６１】
一方、誤差ΔＳが閾値δ0未満である場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、判定部２１２は、異常値と判定された測定値Ｓnが算出部２１１によって特定された測定値の傾向に含まれると判定し、測定値Ｓnがノイズではないと判定する。そして、判定部２１２は、変数ｎを１に初期化する（図１７のＳ１０９）。【００６２】
次に、判定部２１２は、ＤＢ２２内の範囲テーブル２２０を参照し、ステップＳ１００で選択されたセンサ４０ａのセンサＩＤに対応付けられている範囲「ｒ＝ｎ」に含まれているセンサＩＤを抽出する。そして、判定部２１２は、抽出されたセンサＩＤに対応するセンサ４０を第２の周期Δｔ2で起動するように起動周期管理部２３１へ指示する。起動周期管理部２３１は、判定部２１２からの指示に応じて、判定部２１２から指示されたセンサＩＤに対応するセンサ４０の起動周期を、第２の周期Δｔ2に設定する。これにより、センサ４０ａおよびセンサ４０ａの周囲に配置された複数のセンサ４０に第２の周期Δｔ2毎に起動指示部２３０によって起動指示が送信され、これらのセンサ４０が第２の周期Δｔ2毎に起動される（Ｓ１１０）。そして、起動指示部２３０は、第１の周期Δｔ1が経過するまでの間に各センサ４０ａから第２の周期Δｔ2毎に測定値を取得する（Ｓ１１１）。【００６３】
次に、判定部２１２は、各センサ４０によって第２の周期Δｔ2毎に測定された測定値の面方向の分布の傾向の特定を算出部２１１に指示する。算出部２１１は、判定部２１２からの指示に応じて、第１の周期Δｔ1に対応する期間が経過するまでの間に各センサ４０によって第２の周期Δｔ2毎に測定された測定値をＤＢ２２から取得する。そして、算出部２１１は、各センサ４０の測定値に基づいて、測定値が測定された時刻毎に、測定値の面方向の分布を近似する近似曲面を、測定値の面方向の分布の傾向として特定する（Ｓ１１２）。【００６４】
次に、判定部２１２は、測定値Ｓnが測定された時刻毎に、例えば図１３に例示したように、測定値Ｓnと算出部２１１によって特定された近似曲面上の測定値Ｓn’との誤差ΔＳを、各センサ４０の測定値Ｓnについて算出する。そして、判定部２１２は、各センサ４０の測定値Ｓnについて算出された誤差ΔＳを合計することにより累積誤差ΔＳ’を算出する（Ｓ１１３）。【００６５】
次に、判定部２１２は、少なくとも１つの測定時刻において算出された累積誤差ΔＳ’が閾値δ0より大きいか否かを判定する（Ｓ１１４）。少なくとも１つの測定時刻において算出された累積誤差ΔＳ’が閾値δ0より大きい場合（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、判定部２１２は、複数のセンサ４０の測定値が面方向の分布の傾向に含まれないと判定する。そして、判定部２１２は、変数ｎの値を１増やし（Ｓ１１５）、変数ｎの値が閾値Ｒより大きいか否かを判定する（Ｓ１１６）。変数ｎの値が閾値Ｒ以下である場合（Ｓ１１６：Ｎｏ）、判定部２１２は、再びステップＳ１１０に示した処理を実行する。一方、変数ｎの値が閾値Ｒより大きい場合（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、判定部２１２は、複数のセンサ４０を停止させるように起動周期管理部２３１に指示する。そして、判定部２１２は、再びステップＳ１００に示した処理を実行する。なお、ステップＳ１００に示した処理が実行されることにより、平常時に第１の周期で起動させるセンサ４０がランダムに再選択される。【００６６】
各測定時刻において算出された全ての累積誤差ΔＳ’が閾値δ0以下である場合（Ｓ１１４：Ｎｏ）、判定部２１２は、複数のセンサ４０の測定値が面方向の分布の傾向に含まれると判定する。そして、判定部２１２は、複数のセンサ４０のセンサＩＤを出力部２１０へ出力する。出力部２１０は、判定部２１２から出力されたセンサＩＤに対応付けられた測定値をＤＢ２２から取得し、取得された測定値を含むアラートを、ネットワーク１１を介して監視装置へ送信する（Ｓ１１７）。そして、判定部２１２は、テップＳ１０４で用いられる閾値δ’を更新する（Ｓ１１８）。判定部２１２は、例えば、閾値δ’に、他の種類の測定値を測定するセンサ４０の測定値等に基づく係数ｋを乗算することにより、閾値δ’を更新する。そして、判定部２１２は、再びステップＳ１００に示した処理を実行する。【００６７】
［ハードウェア］
図１８は、制御装置２０のハードウェアの一例を示す図である。制御装置２０は、例えば図１８に示すように、メモリ２００、プロセッサ２０１、およびインターフェイス回路２０２を有する。【００６８】
インターフェイス回路２０２は、有線接続によってネットワーク１１に接続するためのインターフェイスである。【００６９】
メモリ２００には、データ処理部２１およびセンサ管理部２３の各機能を実現するためのプログラムおよび当該プログラムによって参照されるデータ等が格納される。また、メモリ２００には、ＤＢ２２内のデータが格納される。プロセッサ２０１は、メモリ２００からプログラムを読み出して実行することにより、例えば、データ処理部２１およびセンサ管理部２３の各機能を実現する。【００７０】
なお、メモリ２００内のプログラムは、必ずしも最初から全てがメモリ２００内に格納されていなくてもよい。例えば、制御装置２０に挿入されるメモリカードなどの可搬型記録媒体にプログラムが記憶され、制御装置２０がこのような可搬型記録媒体から処理に用いられる部分のプログラムを取得して実行するようにしてもよい。また、プログラムを記憶させた他のコンピュータまたはサーバ装置などから、無線通信回線、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介して、制御装置２０がプログラムを取得して実行するようにしてもよい。【００７１】
［実施例の効果］
以上、実施例について説明した。本実施例の通信システム１０は、複数のセンサ４０と、収集装置３０と、制御装置２０とを備える。複数のセンサ４０は、特定の場所に分散配置される。収集装置３０は、複数のセンサ４０のそれぞれによって測定された測定値を収集する。制御装置２０は、収集装置３０によって収集された測定値に基づいて複数のセンサ４０のそれぞれを制御する。また、制御装置２０は、算出部２１１と、判定部２１２と、起動指示部２３０と、出力部２１０とを有する。判定部２１２は、特定の場所に分散配置された複数のセンサ４０のうち第１のセンサが第１の周期で測定した測定値が異常値か否かを判定する。起動指示部２３０は、測定値が異常値と判定された場合、第１のセンサを第１の周期よりも短い第２の周期で起動させる。算出部２１１は、第１のセンサが第１の周期および第２の周期で測定した測定値の時間的な変動の傾向を特定する。また、判定部２１２は、異常値が時間的な変動の傾向に含まれる値であるか否かを判定する。また、起動指示部２３０は、異常値が時間的な変動の傾向に含まれる値である場合、第１のセンサの周囲に配置されている複数の第２のセンサを第２の周期で起動させる。また、算出部２１１は、第１のセンサおよび複数の第２のセンサが第２の周期で測定した測定値の面方向の分布の傾向を特定する。また、判定部２１２は、第１のセンサおよび複数の第２のセンサのそれぞれが第２の周期で測定した測定値が面方向の分布の傾向に含まれるか否かを判定する。出力部２１０は、第１のセンサおよび複数の第２のセンサのそれぞれが第２の周期で測定した測定値が面方向の分布の傾向に含まれる場合、第１のセンサおよび複数の第２のセンサのそれぞれの測定値を出力する。これにより、本実施例の通信システム１０は、複数のセンサ４０によって測定された測定値の中から異常に発展する可能性のある予兆を示す測定値を精度よくスクリーニングすることができる。【００７２】
また、上記した実施例において、判定部２１２は、第１のセンサが第１の周期で測定した測定値から求まる統計値に基づいて、第１のセンサが第１の周期で測定した測定値が異常値か否かを判定する。これにより、判定部２１２は、第１のセンサによって測定された測定値の中から異常値を精度よく特定することができる。【００７３】
また、上記した実施例において、判定部２１２は、第１のセンサが第１の周期で測定した測定値と、第１のセンサが第１の周期で現時点から所定時間前までの間に測定した測定値の平均値との誤差が所定の閾値以上である場合、第１のセンサが第１の周期で測定した測定値を異常値と判定する。これにより、判定部２１２は、第１のセンサによって測定された測定値の中から異常値を簡易な方法で特定することができる。【００７４】
また、上記した実施例において、算出部２１１は、第１のセンサが第１の周期および第２の周期で測定した測定値の時間的な変動を近似する近似曲線を時間的な変動の傾向として特定する。また、判定部２１２は、算出部２１１によって特定された近似曲線における、異常値が測定された時刻の値と、異常値との誤差が所定の閾値未満である場合、異常値が時間的な変動の傾向に含まれる値であると判定する。これにより、判定部２１２は、第１のセンサによって測定された測定値の中から、測定値の時間的な変動の傾向に含まれないノイズを精度よく除外することができる。【００７５】
また、上記した実施例において、算出部２１１は、第１のセンサおよび第２のセンサのそれぞれが第２の周期で測定した複数の測定値の面方向の分布の傾向を近似する近似曲面を面方向の分布の傾向として特定する。また、判定部２１２は、算出部２１１によって特定された近似曲面上の値と、対応する測定値との誤差を、複数の測定値について累積し、累積された誤差が所定の閾値未満である場合、それぞれの測定値が面方向の分布の傾向に含まれると判定する。これにより、通信システム１０は、複数のセンサ４０によって測定された測定値の中から異常に発展する可能性のある予兆を示す測定値を精度よく特定することができる。【００７６】
また、上記した実施例において、起動指示部２３０は、第１のセンサおよび複数の第２のセンサによって第２の周期で測定されたそれぞれの測定値が面方向の分布の傾向に含まれないと判定された場合、第１のセンサおよびの第２のセンサを含む領域の周囲に配置されている複数の第３のセンサを第２の周期でさらに起動させる。また、算出部２１１は、第１のセンサ、複数の第２のセンサ、および複数の第３のセンサのそれぞれが第２の周期で測定した測定値の面方向の分布の傾向を特定する。また、判定部２１２は、第１のセンサ、複数の第２のセンサ、および複数の第３のセンサのそれぞれによって第２の周期で測定された測定値が面方向の分布の傾向に含まれるか否かを判定する。出力部２１０は、第１のセンサ、複数の第２のセンサ、および複数の第３のセンサのそれぞれによって第２の周期で測定された測定値が面方向の分布の傾向に含まれる場合、第１のセンサ、複数の第２のセンサ、および複数の第３のセンサのそれぞれの測定値を出力する。これにより、通信システム１０は、複数のセンサ４０によって測定された測定値の中から異常に発展する可能性のある予兆を示す測定値をより精度よく特定することができる。【００７７】
［その他］
なお、開示の技術は、上記した実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。【００７８】
例えば、上記した実施例では、制御装置２０および収集装置３０が別々の装置として説明されたが、開示の技術はこれに限られず、制御装置２０および収集装置３０は、１つの装置として実現されてもよい。また、通信システム１０に複数の収集装置３０が設けられる場合には、いずれかの収集装置３０が制御装置２０の機能を有してもよい。また、収集装置３０の機能は、いずれかのセンサ４０に設けられてもよい。さらに、制御装置２０および収集装置３０の機能は、いずれかのセンサ４０に設けられてもよい。【００７９】
また、上記した実施例において、制御装置２０、収集装置３０、およびセンサ４０が有するそれぞれの処理ブロックは、実施例における制御装置２０、収集装置３０、およびセンサ４０の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて機能別に区分したものである。そのため、処理ブロックの区分方法やその名称によって、開示の技術が制限されることはない。また、上記した実施例における制御装置２０、収集装置３０、およびセンサ４０がそれぞれ有する各処理ブロックは、処理内容に応じてさらに多くの処理ブロックに細分化することもできるし、複数の処理ブロックを１つの処理ブロックに統合することもできる。また、それぞれの処理ブロックによって実行される処理は、ソフトウェアによる処理として実現されてもよく、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等の専用のハードウェアにより実現されてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１０  通信システム
１１  ネットワーク
１２  領域
２０  制御装置
２００  メモリ
２０１  プロセッサ
２０２  インターフェイス回路
２１  データ処理部
２１０  出力部
２１１  算出部
２１２  判定部
２２  ＤＢ
２２０  範囲テーブル
２３  センサ管理部
２３０  起動指示部
２３１  起動周期管理部
３０  収集装置
３１  有線通信部
３２  制御部
３３  無線通信部
３４  アンテナ
４０  センサ
４１  アンテナ
４２  無線通信部
４３  制御部
４４  収集部
４５  測定部
６０  測定値
６１  近似曲線
６２  近似曲線
６３  近似曲面
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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