(57)【要約】      （修正有）【課題】より長い時間動作できるセンサ装置を提供する。【解決手段】センサ装置１は、無線通信部１０１と、測定部１０５と、発報部１０６とを持つ。無線通信部１０１は、他の無線通信装置と無線通信する。測定部１０５は、所定の現象に接し、現象に対応する物理量を出力する検出素子１０４から出力される物理量を電気信号に変換することにより物理量を測定する。発報部１０６は、所定の送信条件が満たされた場合に、測定部１０５によって測定された物理量に関して通知すべき通知情報を、無線通信部１０１を介して他の装置に送信する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信装置と無線通信する無線通信部と、
所定の現象に接し、前記現象に対応する物理量を出力する検出素子から出力される前記物理量を電気信号に変換することにより前記物理量を測定する測定部と、
所定の送信条件が満たされた場合に、前記測定部によって測定された物理量に関して通知すべき通知情報を、前記無線通信部を介して他の装置に送信する送信部と、
を備えるセンサ装置。
【請求項２】
前記送信部は、前記測定部によって測定された物理量が所定量以上変化した場合に前記通知情報を他の装置に送信する、
請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記送信部は、前記送信条件が満たされた場合に加えて所定の送信周期ごとに前記通知情報を他の装置に送信する、
請求項１又は２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記検出素子は機器の制御に関する現象に対応する物理量を出力し、
前記送信部は、前記機器が停止している場合には、前記機器が動作しているときよりも低い頻度で前記通知情報を他の装置に送信する、
請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記検出素子は機器の制御に関する現象に対応する物理量を出力し、
前記送信部は、前記機器が停止している場合、前記通知情報を他の装置に送信しない、
請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記送信部は、一以上の前記機器の動作状況を示す情報に基づいて、前記通知情報の送信頻度を調整する、
請求項１から５のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記送信部は、前記測定部によって測定される物理量の平均値が所定量以上変動した場合に前記通知情報を他の装置に送信する、
請求項１から６のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記送信部は、自装置付近における人の存在に関する情報に基づいて、前記通知情報の送信頻度を調整する、
請求項１から７のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項９】
前記機器は空調機であり、
前記検出素子は、前記空調機に対応する空間の温度に相関する物理量を出力する、
請求項１から８のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項１０】
他の無線通信装置と無線通信する無線通信部と、所定の現象に接し、前記現象に対応する物理量を出力する検出素子から出力される前記物理量を電気信号に変換することにより前記物理量を測定する測定部と、を備えるセンサ装置の制御方法であって、
所定の送信条件が満たされた場合に、前記測定部によって測定された物理量に関して通知すべき通知情報を、前記無線通信部を介して他の装置に送信する、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、センサ装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機器や設備等の運転管理によってビルの省エネルギー化を支援するＢＥＭＳ（Building Energy Management System）が普及しつつある。このようなエネルギー管理システムを実現する方法としては、室内に設置されたセンサにより空間の状態を把握し、空調機器や照明機器等の設備を空間の状態に応じて制御する手法が一般的である。ビルのエネルギーを管理する上で、省エネルギー性と快適性とを両立させるためには多くのセンサを用いて空間の状態を詳細に把握する必要がある。その一方で、多数のセンサの配置がビルの配線を複雑化させ、管理負荷を高める一因となっている。このような背景により、ビルに設置されるセンサ等の機器の通信を無線化することが検討されている。しかしながら、ビル等に設置されるセンサは電池等の有限の電源で動作するものも多く、無線化によってより多くの電力を消費することが想定される。そのため、ビル内の通信を無線化するにあたって、センサの連続動作時間が短くなってしまうことが懸念されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０５８７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、より長い時間動作することができるセンサ装置及び制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のセンサ装置は、無線通信部と、測定部と、送信部とを持つ。無線通信部は、他の無線通信装置と無線通信する。測定部は、所定の現象に接し、前記現象に対応する物理量を出力する検出素子から出力される前記物理量を電気信号に変換することにより前記物理量を測定する。送信部は、所定の送信条件が満たされた場合に、前記測定部によって測定された物理量に関して通知すべき通知情報を、前記無線通信部を介して他の装置に送信する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態におけるセンサ装置１の適用例を示す図。
【図２】本実施形態におけるセンサ装置１の機能構成の具体例を示す図。
【図３】本実施形態のセンサ装置１の動作例を示す図。
【図４】本実施形態のセンサ装置１の動作例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態のセンサ装置及び制御方法を、図面を参照して説明する。
【０００８】
図１は、本実施形態におけるセンサ装置１の適用例を示す図である。図１は、本実施形態のセンサ装置１の適用例として、ビル等の建物におけるエネルギー管理システム１００の概略を示す。エネルギー管理システム１００は、一以上のセンサ装置１と、一以上の制御対象機器２と、制御装置３とを備える。図１は、一以上のセンサ装置１の具体例としてセンサ装置１−１〜１−Ｎ（Ｎは１以上の整数）を示し、一以上の制御対象機器２の具体例として制御対象機器２−１〜２−Ｎを示す。各センサ装置１及び各制御対象機器２は、制御装置３と無線通信可能に構成される。
【０００９】
センサ装置１は、予め対応づけられた制御対象機器２の制御に関する現象に対応する物理量を測定するとともに、測定した物理量に関して通知すべき情報（以下「通知情報」という。）を制御装置３に送信する。通知情報は測定値に基づいて取得可能な情報であればどのような情報であってもよい。例えば、通知情報は測定値そのものを示す情報であってもよいし、測定値に基づいて算出される値を示す情報であってもよいし、測定値が所定の条件を満たしたことを通知する情報であってもよい。例えば、図１の例では、センサ装置１−ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）は制御対象機器２−ｉに対応する。制御装置３は、各センサ装置１から取得された通知情報に基づいて各制御対象機器２の動作を制御する。
【００１０】
例えば制御装置３は、ＢＥＭＳ（Building Energy Management System）であり、制御対象機器２はビル内に設置された空調機である。この場合、各センサ装置１は、対応する空調機が設置された空間の温度を測定し、測定した温度を示す情報（以下「温度情報」という。）を通知情報として制御装置３に送信する。制御装置３は、各センサ装置１から取得された温度情報に基づいて各空間の目標温度を決定し、各空間の温度を目標温度に維持するために必要な出力強度で各空調機を動作させる。このような制御により、ビル内の各空間を適温に保ちつつ、ビルの省エネルギー性を高めることができる。
【００１１】
なお、図１には各センサ装置１と各制御対象機器２とがそれぞれ１対１に対応している例を示したが、各センサ装置１と各制御対象機器２との対応関係は１対多、多対１、多対多であってもよい。
【００１２】
図２は、本実施形態におけるセンサ装置１の機能構成の具体例を示す図である。センサ装置１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、プログラムを実行する。センサ装置１は、プログラムの実行によって無線通信部１０１、記憶部１０２、電力供給部１０３、検出素子１０４、測定部１０５及び発報部１０６を備える装置として機能する。なお、センサ装置１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【００１３】
無線通信部１０１は無線通信インタフェースを含んで構成される。例えば、無線通信部１０１は制御装置３と無線通信する。
【００１４】
記憶部１０２は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部１０２は測定情報及び設定情報を記憶する。設定情報は、センサ装置１の動作に必要な各種設定を示す情報である。測定情報は、自装置よって測定された現象の物理量を示す情報である。
【００１５】
電力供給部１０３は、自装置の動作に必要な電力を供給する機能を有する。電力供給部１０３は電池等の有限量の電力を蓄えた電源を有し、電源に蓄えられた電力を自装置の各機能部に供給する。
【００１６】
検出素子１０４は、所定の現象に接し、その現象に対応する物理量を出力する素子である。検出素子１０４が出力する物理量は、温度、圧力、湿度、気体や液体の濃度、速さ、明るさなど、どのような現象に対応するものであってもよい。また、検出素子１０４は、対応する現象の物理量をどのような原理で出力するものであってもよい。例えば、温度に対応する物理量を得る場合、検出素子１０４は熱電対等の接触式の素子を用いて構成されてもよいし、対象が発する光の波長に対応する物理量を出力する非接触式の素子を用いて構成されてもよい。
【００１７】
測定部１０５は、検出素子１０４から出力される物理量を電気信号に変換し、変換によって得られた電気信号により、所定の現象に対応する物理量を測定する。測定部１０５は、測定情報を記憶部１０２に記憶させる。
【００１８】
発報部１０６は、測定部１０５によって取得された測定情報を、無線通信部１０１を介して他の装置に送信する。具体的には、発報部１０６は、所定の送信条件が満たされた場合に、測定情報を、無線通信部１０１を介して他の装置に送信する。この送信条件を示す設定情報は、例えば記憶部１０２に予め記憶される。記憶部１０２は、固定の設定情報を記憶してもよいし、外部からの入力に応じて設定情報を変更可能に構成されてもよい。
【００１９】
なお、発報部１０６は、測定情報の送信に代えて、測定情報に基づく情報を送信するものであってもよい。例えば、発報部１０６は、測定値が所定の条件を満たしたことを通知するための情報を送信してもよい。以下、発報部１０６が、測定情報や、測定情報に基づく情報を送信することを総称して「発報」と称する。発報部１０６は、記憶部１０２に記憶されている設定情報に基づいて、他の装置に発報するか否かを判定する。
【００２０】
図３及び図４は、本実施形態のセンサ装置１の動作例を示す図である。図３のフローチャートは、一例として、センサ装置１が温度を測定する装置である場合の処理の流れを示す。まず、測定部１０５が、検出素子１０４から出力される物理量を電気信号に変換することによって、検出対象の温度を測定する（ステップＳ１０１）。測定部１０５は、測定した温度を示す温度情報（通知情報の一例）を記憶部１０２に記憶させる（ステップＳ１０２）。以上説明したステップＳ１０１及びＳ１０２は１回の測定で行われる処理であり、各処理は所定の測定周期ごとに実行される。
【００２１】
発報部１０６は、設定情報に基づいて、取得された温度情報の送信条件が満たされた否かを判定する（ステップＳ１０３）。送信条件が満たされたと判定した場合（ステップＳ１０４−ＹＥＳ）、発報部１０６は、取得された温度情報を他の装置（例えば制御装置３）に送信する（ステップＳ１０４）。ここで送信される温度情報は、直前に取得された温度情報であってもよいし、過去の所定期間内に取得された温度情報であってもよい。また、発報部１０６は、過去の所定期間内に取得された温度情報の統計値（例えば平均値や分散値、最大値、中間値、最小値など）を送信してもよい。発報部１０６は、温度情報を送信すると処理を測定部１０５に移す。測定部１０５は、次の測定タイミングまで待機（ステップＳ１０５）した後、ステップＳ１０１に処理を移す。
【００２２】
一方、送信条件が満たされていないと判定した場合（ステップＳ１０４−ＮＯ）、発報部１０６は、温度情報を他の装置に送信せずに（すなわち発報せずに）、ステップＳ１０５に処理を移す。
【００２３】
図４は、本実施形態のセンサ装置１が判定する送信条件の具体例を示す図である。図４（Ａ）はあるオフィスフロアにおける温度遷移の具体例を示し、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のオフィスフロアの空調を受け持つ空調機の稼働状況を示す。この場合、センサ装置１は、自装置に対応する空調機が受け持つオフィスフロアの温度を測定し、測定によって得られた温度情報を制御装置３に送信する。
【００２４】
［第１の送信条件］
例えば、発報部１０６は、測定部１０５によって測定された温度が所定量以上変化した場合に温度情報を制御装置３に送信する。発報部１０６は、あるタイミングで測定された温度が、前回測定された温度よりも所定量以上変化している場合に温度情報を送信してもよいし、あるタイミングで測定された温度を基準として、その後に基準とする温度よりも所定量以上変化した温度が測定された場合に温度情報を送信してもよい。このような送信条件で発報することにより、センサ装置１の消費電力を削減することができる。以下、このような送信条件に基づく発報を「変化発報」という。
【００２５】
［第２の送信条件］
また、例えば、発報部１０６は、空調機が停止している場合、空調機が動作しているときよりも低い頻度で発報してもよい。この場合、例えば発報部１０６は、空調機の稼働状況を示す情報を外部（例えば制御装置３など）の装置から取得する。発報部１０６は、取得した情報に基づいて空調機が停止中であるか否かを判定する。空調機が停止中であると判定した場合、発報部１０６は、例えば温度情報の送信周期（送信頻度の一例）を、空調機が稼働中であるときの送信周期よりも長い周期に変更してもよいし、温度情報の送信を停止してもよい。すなわち、この場合、発報部１０６は、空調機が停止中である場合には、空調機が稼働中であるときよりも低い頻度で温度情報を送信する。なお、空調機が予め定められた稼働スケジュールに基づいて動作する場合、空調機の稼働状況を示す情報が予め記憶部１０２に記憶されてもよい。以下、このような送信条件に基づく発報を「低周期発報」という。このように、発報部１０６が空調機の稼働スケジュールに基づいて変化発報と低周期発報とを切り替えて実行することにより、センサ装置１の消費電力を削減することが可能となる。
【００２６】
なお、変化発報と低周期発報との切り替えは、空調機の稼働状況と事前に設定された時間帯との組み合わせに基づいて実行されてもよい。例えば、ビルの就業時間が９時〜１７時とする場合、その就業時間内かつ空調機が稼働していれば変化発報とし、就業時間外でかつ（または）空調機が停止していれば低周期発報としてもよい。
【００２７】
なお、１台のセンサ装置１に対して複数の空調機が対応づけられている場合、発報部１０６は、自装置に対応する各空調機の稼働状況に基づいて送信周期を調整してもよい。例えば、発報部１０６は、稼働中の空調機が多いほどより短い送信周期を設定し、稼働中の空調機が少ないほどより長い送信周期を設定してもよい。
【００２８】
また、発報部１０６は、稼働中の空調機の台数に加え、稼働中の空調機と自装置との位置関係を考慮した送信周期を設定してもよい。例えば、発報部１０６は、自装置に近い空調機が稼働中である場合にはより短い送信周期を設定し、自装置から遠い空調機が稼働中である場合にはより長い送信周期を設定してもよい。
【００２９】
このように構成された本実施形態のセンサ装置１は、所定の送信条件が満たされた場合に通知情報を発報することにより自装置の消費電力を削減し、より長い時間動作することができる。
【００３０】
以下、本実施形態のセンサ装置１の変形例について記載する。
【００３１】
発報部１０６は、測定部１０５によって測定される物理量の平均値が所定量以上変動した場合に通知情報を発報してもよい。例えば、センサ装置１がＣＯ２センサである場合、発報を完全に停止してしまうと、ＣＯ２濃度の上昇を検知することができない。そのため、過度な発報の抑制は人命の危機を招くおそれがある。このような場合、発報部１０６は、所定期間内のＣＯ２濃度の平均値が所定量以上変動した場合に発報を行うことで、より安全に発報頻度を抑制することができる。
【００３２】
また、発報部１０６は、測定情報が示す物理量、又はその変化量に応じて発報頻度を調整してもよい。例えば、センサ装置１がＣＯ２センサである場合、発報部１０６は、ＣＯ２濃度が安全な濃度範囲にあって、かつ濃度の変化速度が遅い場合にはより長い発報周期（送信頻度の一例）を設定してもよい。これに対して、発報部１０６は、ＣＯ２濃度が安全な濃度範囲にない場合には、より短い発報周期を設定してもよい。
【００３３】
また、発報部１０６は、自装置付近における人の存在に関する情報に基づいて発報頻度を調整してもよい。例えば、ＣＯ２センサは、付近の人の呼気によって測定値が大きく変動する特徴がある。そのため、センサ装置１がＣＯ２センサである場合、発報部１０６は、例えば自装置付近に人が存在する場合にはより長い発報周期を設定し、自装置付近に人が存在しない場合にはより短い発報周期を設定してもよい。
【００３４】
また、発報部１０６は、変化発報と低周期発報とを同時に行っても良い。例えば、変化発報のみを行っている状況で測定温度に大きな変化がない場合、発報が長時間行われない可能性がある。このような場合、発報を受ける側では、測定温度に大きな変化がないのかセンサ装置１に異常が発生したのかを判断することができない。このような場合、センサ装置１が変化発報と低周期発報とを同時に行うことで、センサ装置１の生死確認を行うことが可能になる。
【００３５】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、所定の送信条件が満たされた場合に、測定部１０５によって測定された物理量に関して通知すべき通知情報（例えば測定情報）を、無線通信部１０１を介して他の装置（例えば制御装置３）に送信する発報部１０６（送信部の一例）を持つことにより、センサ装置１をより長い時間動作させることができる。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１００…エネルギー管理システム、１…センサ装置、１０１…無線通信部、１０２…記憶部、１０３…電力供給部、１０４…検出素子、１０５…測定部、１０６…発報部、２…制御対象機器、３…制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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