(57)【要約】      （修正有）【課題】子機の電池残量の導出の容易化や、電池電力の消費の抑制に貢献可能な技術を提供する。【解決手段】監視対象を検出する子機１において、子機１の駆動源である電池と、電池の電圧を検出する電池電圧検出機能部１１と、監視対象をセンサを介して検出する監視対象検出機能部１２と、当該機能部１１および１２で検出された各検出データを通信回線を介して親機３に送信する送信機能部１３と、を備えたものを適用する。電池電圧検出機能部１１においては、電池の負荷が比較的低い状態の低負荷時電圧と、電池の負荷が比較的高い状態の高負荷時電圧と、を検出する。低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データは、親機３に送信され、当該親機３にて低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データの差分値の誤差分布において標準偏差を算出する。親機３は、当該標準偏差と、標準偏差における任意の閾値と、を比較して電池残量を判定する【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象を検出する少なくとも一つの子機と、
子機で検出された検出データを無線回線を介して受信する親機と、を備えた通信システムであって、
子機は、
子機の駆動源である電池と、
電池の電圧を検出する電池電圧検出機能部と、
監視対象をセンサを介して検出する監視対象検出機能部と、
電池電圧検出機能部および監視対象検出機能部で検出された検出データを無線回線を介して親機に送信する送信機能部と、を備え、
電池電圧検出機能部は、
電池の負荷が比較的低い状態の低負荷時電圧と、
電池の負荷が比較的高い状態の高負荷時電圧と、を検出し、
親機は、
子機から送信された検出データを無線回線を介して受信する受信機能部と、
低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データの差分値の誤差分布において標準偏差を算出する演算機能部と、を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
子機は、起動状態とスリープ状態とを交互に繰り返して駆動し、
低負荷時電圧は、子機の電池電圧検出機能部が起動状態、かつ監視対象検出機能部および送信機能部がスリープ状態で、検出され、
高負荷時電圧は、子機の電池電圧検出機能部が起動状態、かつ監視対象検出機能部および送信機能部のうち少なくとも何れか一方が起動状態で、検出されることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
親機は、標準偏差と、当該標準偏差における任意の閾値と、を比較して電池残量を判定する比較判定機能部を、さらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の通信システム。
【請求項４】
電池を駆動源とし監視対象を検出する少なくとも一つの子機と、
子機で検出された検出データを無線回線を介して受信する親機と、を備えた通信システムによる通信方法であって、
子機が、電池の負荷が比較的低い状態の低負荷時電圧を検出する低負荷時電圧検出ステップと、
子機が、センサを介して監視対象を検出する監視対象検出ステップと、
子機が、電池の負荷が比較的高い状態の高負荷時電圧を検出する高負荷時電圧検出ステップと、
子機が、低負荷時電圧検出ステップ，監視対象検出ステップ，高負荷時電圧検出ステップで検出された各検出データを無線回線を介して親機に送信する送信ステップと、
親機が、子機から送信された検出データを無線回線を介して受信する受信ステップと、
親機が、低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データの差分値の誤差分布において標準偏差を算出する演算ステップと、を備えたことを特徴とする通信方法。
【請求項５】
子機は、起動状態とスリープ状態とを交互に繰り返して駆動し、
低負荷時電圧検出ステップは、子機の監視対象検出ステップおよび送信ステップが実行不可な状態で検出され、
高負荷時電圧検出ステップは、子機の監視対象検出ステップおよび送信ステップのうち少なくとも何れか一方が実行可能な状態で検出されることを特徴とする請求項４記載の通信方法。
【請求項６】
親機が、標準偏差と、当該標準偏差における任意の閾値と、を比較して電池残量を判定する比較判定ステップを、さらに備えたことを特徴とする請求項４または５記載の通信方法。
【請求項７】
請求項１〜３の何れかに記載の通信システムとして、コンピュータを機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム，通信方法，プログラムに関するものであって、例えば各種設備の監視対象を子機で検出し、この検出した検出データを通信回線を介して親機等に送信する通信技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
各種設備（例えば電源設備，変電所，上下水施設，中継所，移動体上の設備等）においては、当該設備の監視対象（例えば上下水施設のタンクの場合には水量変化等）を通信回線を介して監視（遠方監視等）する通信技術が適用され始めている。例えば、監視対象をセンサを介して検出する子機と、当該子機で検出した検出データを通信回線を介して受信する親機と、を有した通信システムが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
例えば、監視対象の周辺等において電源供給が困難な場合には、電池を駆動源とした子機を適用することにより、当該監視対象を十分監視できることとなる。また、子機は、常時起動状態にするのではなく、監視対象を検出する場合や当該検出した検出データを通信する場合等に応じて適宜起動状態（例えばタイマ等を用いて周期的に起動状態）にさせて、その他の場合においては、例えば低消費電力で動作する等のスリープ状態となるように制御することにより、電池電力の消費を抑制したものがある。そして電池残量が所定の閾値を下回った場合には、例えば電池のメンテナンス（充電，交換等）を要する状態であると判定することも可能となる。
【０００４】
電池残量を導出する手法としては、子機による連続的な通信動作（特許文献１では送信または受信の機会を得るためのビーコン信号を収集する「連続受信動作」）を実施している間に、電池において一定電流の負荷をかけた状態での電圧（以下、単に定電流負荷時電圧と適宜称する）を複数回計測し、その計測結果から電池降下電圧を算出（特許文献１では電流値Ｉ＿ＢＡＴＴ２６を流しながら電圧Ｖ１，Ｖ２を測定して降下電圧ΔＶを算出）して導出する手法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１４５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のように連続的な通信動作中において定電流負荷時電圧を複数回計測して電池残量を導出する手法では、以下に示すような課題が挙げられる。
【０００７】
まず、通信動作中に定電流負荷時電圧を複数回計測するには、電池の負荷を一定に保持しておく必要があるため、例えばセンサ端末において他の処理を実施することが妨げられ、その結果、電池残量の導出が困難となる虞がある。
【０００８】
また、各定電流負荷時電圧を計測する周期が通信動作期間よりも短い場合には、当該周期以外の電池の負荷が無駄（電池残量の導出にとって不要）となり、その結果、電池電力を無駄に消費してしまう虞がある。なお、当該周期が通信動作時間よりも長い場合には、例えば計測不能となる時間が発生し、電池残量の導出が困難なものとなる虞がある。
【０００９】
本発明は、前述のような課題を鑑みてなされたものであって、子機の電池残量の導出の容易化や、電池電力の消費の抑制に貢献可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る通信システム，通信方法，プログラムは、前述のような課題の解決に貢献できるものであり、通信システムの一態様としては、監視対象を検出する少なくとも一つの子機と、子機で検出された検出データを無線回線を介して受信する親機と、を備えた通信システムであって、子機は、子機の駆動源である電池と、電池の電圧を検出する電池電圧検出機能部と、監視対象をセンサを介して検出する監視対象検出機能部と、電池電圧検出機能部および監視対象検出機能部で検出された検出データを無線回線を介して親機に送信する送信機能部と、を備え、電池電圧検出機能部は、電池の負荷が比較的低い状態の低負荷時電圧と、電池の負荷が比較的高い状態の高負荷時電圧と、を検出し、親機は、子機から送信された検出データを無線回線を介して受信する受信機能部と、低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データの差分値の誤差分布において標準偏差を算出する演算機能部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、通信システムにおいて、子機は、起動状態とスリープ状態とを交互に繰り返して駆動し、低負荷時電圧は、子機の電池電圧検出機能部が起動状態、かつ監視対象検出機能部および送信機能部がスリープ状態で、検出され、高負荷時電圧は、子機の電池電圧検出機能部が起動状態、かつ監視対象検出機能部および送信機能部のうち少なくとも何れか一方が起動状態で、検出されるものでも良い。また、親機は、標準偏差と、当該標準偏差における任意の閾値と、を比較して電池残量を判定する比較判定機能部を、さらに備えたものでも良い。
【００１２】
通信方法の一態様としては、電池を駆動源とし監視対象を検出する少なくとも一つの子機と、子機で検出された検出データを無線回線を介して受信する親機と、を備えた通信システムによる通信方法であって、子機が、電池の負荷が比較的低い状態の低負荷時電圧を検出する低負荷時電圧検出ステップと、子機が、センサを介して監視対象を検出する監視対象検出ステップと、子機が、電池の負荷が比較的高い状態の高負荷時電圧を検出する高負荷時電圧検出ステップと、子機が、低負荷時電圧検出ステップ，監視対象検出ステップ，高負荷時電圧検出ステップで検出された各検出データを無線回線を介して親機に送信する送信ステップと、親機が、子機から送信された検出データを無線回線を介して受信する受信ステップと、親機が、低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データの差分値の誤差分布において標準偏差を算出する演算ステップと、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、通信方法において、子機は、起動状態とスリープ状態とを交互に繰り返して駆動し、低負荷時電圧検出ステップは、子機の監視対象検出ステップおよび送信ステップが実行不可な状態で検出され、高負荷時電圧検出ステップは、子機の監視対象検出ステップおよび送信ステップのうち少なくとも何れか一方が実行可能な状態で検出されるものであっても良い。また、親機が、標準偏差と、当該標準偏差における任意の閾値と、を比較して電池残量を判定する比較判定ステップを、さらに備えたものであっても良い。
【００１４】
なお、前述の通信システムの態様として、コンピュータを機能させるプログラムとして構成することも可能である。
【発明の効果】
【００１５】
以上示したように本発明によれば、子機の電池残量の導出の容易化や、電池電力の消費の抑制に貢献可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の一例である通信システム１０を説明するための概略構成図。
【図２】子機１の内部構成例を説明するための概略構成図。
【図３】子機１，親機３の機能構成例を説明するための概略構成図（Ａは子機１、Ｂは親機３））。
【図４】演算機能部３２の演算処理によって算出される時間変化に対する電圧差分特性図。
【図５】図４の電圧差分特性から算出される時間変化に対する標準偏差特性図。
【図６】通信システム１０による通信方法の一例を説明するための概略説明図（Ａは子機１、Ｂは親機）。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態の通信システムは、従来手法のように連続的な通信動作の期間において電池降下電圧を算出して電池残量を導出する手法とは、全く異なるものである。
【００１８】
すなわち、本実施形態は、監視対象を検出する子機において、子機の駆動源である電池と、電池の電圧を検出する電池電圧検出機能と、監視対象をセンサを介して検出する監視対象検出機能と、電池電圧検出機能および監視対象検出機能で検出された各検出データを通信回線を介して親機に送信する送信機能と、を備えたものを適用する。電池電圧検出機能においては、電池の負荷が比較的低い状態の低負荷時電圧と、電池の負荷が比較的高い状態の高負荷時電圧と、を検出する。低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データは、送信機能により親機に送信され、当該親機にて低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データの差分値の誤差分布において標準偏差を算出できるようにする。これにより、電池残量の導出が可能となる。
【００１９】
このような本実施形態によれば、電池の低負荷時電圧および高負荷時電圧の検出において、従来手法のような連続的な通信動作が不要であり、電池の負荷を一定に保持しておくことも不要となる。また、従来手法のように電池残量の導出において電池に対し無駄な負荷をかけることもなく、所望の計測が不能となる時間が生じることも無い。さらに、検出（例えば周期的に検出）した低負荷時電圧および負荷時電圧の各検出データは、子機にて利用（演算処理等）されるのではなく、まず親機に送信され、当該親機にて、当該各検出データの差分値の誤差分布から標準偏差を算出するために利用される。
【００２０】
したがって、本実施形態による電池の低負荷時電圧および高負荷時電圧の検出は、例えば従来手法のように定電流負荷時電圧を複数回計測する場合と比較して容易であり、電池電力の消費の抑制に貢献可能なものと言える。特に、子機が無線通信を行う構成では、電池電力が多く消費される場合があり、例えば間欠的な通信動作（例えば数ミリ秒程度）にして電池電力の消費を抑制することも考えられ得るが、更に本実施形態のような構成を適用すれば、当該電池電力の消費の抑制により貢献可能となる。
【００２１】
一般的な観点によれば、前述のような低負荷時電圧および高負荷時電圧を利用して電池残量を導出する場合、まず当該低負荷時電圧および高負荷時電圧により電池の放電特性を算出し、その放電特性から電池残量を導出する手法が考えられ得る。しかしながら、当該一般的な手法では、電池の個体差，適用環境（温度環境等），通信負荷等の要因により、放電特性の算出に誤差が生じ易く、電池残量の導出精度が低くなる虞がある。
【００２２】
一方、本実施形態においては、低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データの差分値の誤差分布から標準偏差を算出し、この標準偏差に基づいて電池残量を導出できるものであるから、前述の一般的な手法のような誤差の影響を抑制することができ、電池残量の導出精度の向上に貢献できる可能性がある。
【００２３】
本実施形態の通信システム等は、親機において、低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データの差分値の誤差分布から標準偏差を算出し、この標準偏差に基づいて電池残量を導出するものであれば、種々の分野（例えば各種設備で適用されている通信技術の分野）の技術常識を適宜適用して設計することが可能であり、その一例として以下に示すものが挙げられる。
【００２４】
≪本実施形態による通信システムの適用例≫
本実施形態の一例を図１〜図３に示す通信システム１０に基づいて説明する。まず、通信システム１０は、図１に示すように、図外の設備（例えば電源設備，変電所，上下水施設，中継所，移動体上の設備等）の監視対象（例えば上下水施設の場合には水量変化等）を検出する少なくとも一つの子機１と、当該子機１で検出した検出データ（例えば低負荷時電圧，高負荷時電圧，監視対象の各検出データ）を通信回線２を介して受信し演算処理する親機３と、を有した構成となっている。
【００２５】
子機１においては、当該子機１で検出した検出データを通信回線２を経由して親機３に送信できるものであれば、種々の形態を適用することが可能である。この子機１は、監視対象を検出（センサを介して検出）できる位置であって当該検出した検出データを親機３に送信できる位置等に配置することが挙げられる。また、監視対象が複数個所に存在している場合には、各監視対象に応じた子機１をそれぞれ配置することが挙げられる。
【００２６】
子機１の具体例としては、図２に示すような内部構成のものであって、起動状態とスリープ状態とを交互に繰り返して駆動（例えばタイマ機能等を介して起動状態とスリープ状態とを任意周期で交互に繰り返すように駆動）できるものを適用することが挙げられる。図２に示す子機１では、通信用（例えば無線通信用）のアンテナ４１、通信部４２、中央処理装置としてのＣＰＵ部４３、センサ４４、及び電池４５、を有した構成となっている。ＣＰＵ部４３の内部には、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）４３ａ、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３ｂ、及び、Ａ／Ｄ変換器４３ｃが備わっている。
【００２７】
アンテナ４１は、通信部４２に接続されており、子機１が親機３と通信を行うために通信電波を送受する通信用のアンテナである。通信部４２は、アンテナ４１、ＣＰＵ部４３、及び、電池４５に接続されており、電池４５を駆動源としてＣＰＵ部４３からの制御によって動作し、子機１が親機３と通信を行う際に、通信制御（例えば検出データの送信等の制御）を行うことが可能な装置である。
【００２８】
ＣＰＵ部４３は、通信部４２、センサ４４、及び、電池４５に接続されており、電池４５を駆動源とし、通信部４２、及び、センサ４４に対して制御を行うことで、子機１の動作全般を司ることが可能な装置である。例えば、ＣＰＵ部４３に所定のタイマ機能を持たせる等により、子機１において起動状態とスリープ状態とを任意周期で交互に繰り返すように駆動した場合、後述の各機能部１１〜１４等を適宜動作させることも可能となり、常時起動状態となるように駆動した場合と比較すると、電池４５の電力消費を抑制することが可能となる。
【００２９】
センサ４４は、ＣＰＵ部４３に接続されており、ＣＰＵ部４３からの制御によって監視対象の情報を取得することが可能な装置である。このセンサ４４は、所望の監視対象を検出できるものであれば、種々の形態を適用することが可能であり、特に限定されるものではなく、例えば上下水施設の水量変化を監視対象とする場合には、水量センサを適用することが挙げられる。
【００３０】
電池４５は、通信部４２とＣＰＵ部４３に接続されており、子機１を構成する装置に対して電流を供給する電源であって、駆動源である。この電池４５は、前述のように電流を供給できるものであれば、種々の形態を適用することが可能であり、例えば充電式や交換式等の種々のものが挙げられる。
【００３１】
ＲＯＭ４３ａは、ＣＰＵ部４３の内部に備えられ、電池４５からの電流の供給有無によらず、プログラムやデータを格納する不揮発性記憶装置である。ＲＡＭ４３ｂは、ＣＰＵ部４３の内部に備えられ、一時的にデータを格納する記憶装置である。Ａ／Ｄ変換器４３ｃは、ＣＰＵ部４３の内部に備えられ、電池４５を駆動電源として、ＣＰＵ部４３からの制御によって、電池４５の電圧をＡ／Ｄ変換による数値化により検出を行う検出器である。
【００３２】
親機３は、子機１から送信された検出データを通信回線２を経由して受信でき、当該検出データについて演算処理できるものであれば、種々の形態を適用することが可能である。具体例としては、子機１と同様の構成（アンテナ４１，通信部４２、ＣＰＵ部４３，ＲＯＭ４３ａ，ＲＡＭ４３ｂ等を備えた構成）のものが挙げられ、例えば設備内の電源に接続できる位置（例えば電源ケーブルを接続できる位置等）に設置する場合には、電池等の駆動源は不要となるが、図外の電池（例えば電池１ａと同様のもの）等を駆動源とする場合には、種々の位置に設置することも可能となる。また、親機３には、図外の通信回線（例えばインターネット網，有線電話網，無線通信網）や中継機器（例えばゲートウェイ）等を適宜介してセンタサーバ等の監視コンピュータに接続し、遠方監視できるように構成して良い。
【００３３】
子機１と親機３との両者間に介在する通信回線２は、当該両者間のデータ通信を可能とするものであれば、種々の態様を適用することが可能である。その一例としては、無線回線を適用することが挙げられる。無線回線においても、特に限定されるものではなく、子機１の個数に応じて適宜適用することが可能であり、その一例としてメッシュ型ネットワーク，スター型ネットワーク，クラスタツリー型ネットワーク等の構成が挙げられる。
【００３４】
以上のような通信システム１０は、例えば通常のコンピュータのハードウェアリソース（例えばＣＰＵ部４３，ＲＯＭ４３ａやＲＡＭ４３ｂなどの主記憶装置，ＳＳＤ，ＨＤＤなどの補助記憶装置など）を備えたものが挙げられる。このようなハードウェアリソースとソフトウェアリソース（ＯＳ，アプリケーションなど）の協働の結果、通信システム１０は、例えば図３Ａ（子機１），Ｂ（親機）の機能構成例に示すように、子機１において電池電圧検出機能部１１，監視対象検出機能部１２，送信機能部１３，受信機能部１４等を実装し、親機３において受信機能部３１，演算機能部３２，記録機能部３３，比較判定機能部３４，送信機能部３５等を実装したものとなっている（各機能部の詳細は後述する）。
【００３５】
なお、各機能部１１〜１４，３１〜３５に係る各種設定値（例えば後述の閾値α，タイマ機能の設定時間等），検出値（例えば後述の電池４５の低負荷時電圧，高負荷時電圧の検出データや、監視対象の検出データ等），算出値（例えば標準偏差等）等においては、例えばハードウェアリソースとソフトウェアリソースとの間でのインタフェースとなる各種レジスタ（子機１の場合は例えばＣＰＵ部４３の内部メモリに当てられたレジスタ等）や記憶装置等（図示省略）に対し、記憶（一時的な記憶を含む）や保存等できるように取り扱うことが可能であり、その詳細な説明は適宜省略する。
【００３６】
子機１が起動状態において、電池電圧検出機能部１１は、電池４５の電圧を検出するものであって、当該電池４５の負荷が比較的低い状態の低負荷時電圧と、当該電池４５の負荷が比較的高い状態の高負荷時電圧と、をＡ／Ｄ変換器４３ｃのＡ／Ｄ変換によって数値化（データ化）できるように検出するものである。低負荷時電圧は、高負荷時電圧よりも大きい値を示すこととなる。
【００３７】
電池４５の負荷が比較的低い状態とは、例えば子機１がスリープ状態から起動状態となり、電池電圧検出機能部１１が起動状態で、かつ当該電池電圧検出機能部１１以外の機能部がスリープ状態（例えば子機１が起動状態になった直後で、監視対象検出機能部１２および送信機能部１３がスリープ状態）であり、電池４５の電池電力の消費が抑制された状態が挙げられる。
【００３８】
また、電池４５の負荷が比較的高い状態とは、例えば子機１がスリープ状態から起動状態となり、電池電圧検出機能部１１が起動状態で、かつ当該電池電圧検出機能部１１以外の機能部のいくつかが起動状態（例えば監視対象検出機能部１２および送信機能部１３のうち少なくとも何れか一方が起動状態）であり、電池４５の電池電力の消費が比較的多い状態（低負荷時電圧を検出する場合よりも多い状態）が挙げられる。この電池４５の負荷が比較的高い状態の具体例としては、電池電圧検出機能部１１により低負荷時電圧を検出した後であって、後述の監視対象検出機能部１２が起動状態で監視対象を検出できる状態や、送信機能部１３が起動状態で検出データを親機３に対して送信できる状態が挙げられる。
【００３９】
監視対象検出機能部１２は、監視対象をセンサ４４を介して検出するものであって、監視対象の情報を数値化（データ化）できるように検出するものである。送信機能部１３は、電池電圧検出機能部１１および監視対象検出機能部１２で検出された各検出データを、通信回線２を介して親機３に送信するものである。受信機能部１４は、例えば親機３から送信される所望の指令データ（子機１を所望通りに駆動するための指令データ等）を通信回線２を介して受信するものである。
【００４０】
親機３が起動状態において、受信機能部３１は、子機１から送信された検出データを、通信回線２を介して受信するものである。演算機能部３２は、受信機能部３１によって受信した検出データについて所望の演算処理するものである。この演算処理のうち一つとしては、低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データの差分値を算出し、その差分値の誤差分布に基づいて標準偏差を算出する演算処理が挙げられる（この演算処理の詳細を後述する）。
【００４１】
記録機能部３３は、受信機能部３１で受信した検出データや演算機能部３２で算出した標準偏差の結果等を記録するものである。比較判定機能部３４は、演算機能部３２で算出した標準偏差と、当該標準偏差における任意の閾値と、を比較して、電池４５のメンテナンスの要否を判定するものである。閾値においては、通信システム１０の目的や電池４５の特性等に応じて適宜設定することができるものであり、特に限定されるものではない。送信機能部３５は、例えば子機１を所望通りに駆動するための指令データ等を、通信回線２を介して当該子機１に送信するものである。
【００４２】
なお、通信システム１０においては、前述のような各機能部の全てを必ずしも具備する必要はなく、本発明の目的を達成できる態様であれば、各機能部のうち一部を適宜省略したり、他の機能部を適宜追加して具備しても良い。例えば、通信回線２において、子機１から親機３への一方向のデータ通信のみに利用する場合（親機３から子機１への通信をしない場合）、受信機能部１４や送信機能部３５を省略することが挙げられる。
【００４３】
《演算機能部による演算処理例》
演算機能部３２の演算処理によって算出される差分値については、例えば図４に示すような時間変化に対する電圧差分特性によって表すことができる。この図４は、電池残量が十分な電池４５が組み込まれた子機１において、起動状態とスリープ状態とを任意周期で交互に繰り返すように駆動し、各周期の起動状態において各機能部１１〜１４等を適宜動作させて低負荷時電圧および高負荷時電圧を検出した場合の特性を示すものである。
【００４４】
図４に着目すると、子機１の駆動開始から所定時間経過するまでの間は、各周期において差分値が比較的大きく、電池残量が十分であることが読み取れる（例えば差分値ｄ１）。そして、当該所定時間経過した後は、各周期において差分値が徐々に低下（例えば差分値ｄ２まで低下）するに連れて、電池残量も減少して無くなってしまうことが読み取れる（図中では時間Ｔ００で子機１が通信不能状態）。
【００４５】
ここで、図４の電圧差分特性において誤差分布に着目すると、電池４５の電池残量が十分な周期（例えば差分値ｄ１前後の周期）では誤差分布が比較的大きいものの、電池残量が減少するに連れて当該誤差分布も減少していることが読み取れる（例えば差分値ｄ２前後の周期）。そこで、図４の誤差分布から標準偏差を算出（例えば、過去ｎ回の標準偏差を算出）すると、例えば図５に示すような時間変化に対する標準偏差特性を有することが判る。すなわち、前述のような標準偏差特性によれば、前述の一般的な手法のような誤差の影響を抑制しながら、電池残量を導出することができ、電池残量の導出精度の向上に貢献可能であることが判る。
【００４６】
前述のような標準偏差から電池４５のメンテナンス（充電，交換等）の要否の判定等を実施する場合には、当該標準偏差に係る任意の閾値αを予め設定し、比較判定機能部３４により、当該標準偏差と閾値αとを比較する。そして、標準偏差が閾値αを下回った場合（時間Ｔ０１経過後）を当該メンテナンスを要する状態と判定することが挙げられる。図５の場合、例えば子機１において起動状態とスリープ状態とを交互に繰り返す１周期が１０分とし、時間Ｔ０１からＴ００までの間が５０００周期であると仮定すると、子機１が通信不能状態になる約１ヶ月前に、メンテナンスを要する状態になると判定し、通信システム１０の監視員等に周知させること等が可能となる。
【００４７】
前述のような判定結果等を監視員等に周知させる手法としては、特に限定されるものではないが、例えば監視員等が視覚や聴覚等の知覚を通じて認識可能な出力装置（例えば、ディスプレイ，プリンタ，スピーカ，ランプ等）により、適宜出力して周知させる構成が挙げられる。
【００４８】
《通信システム１０による通信方法の一例》
図６Ａ（子機１），Ｂ（親機３）は、通信システム１０による通信方法の一例を示すものであり、以下に示すような各ステップＳ１１〜Ｓ１７，Ｓ３１〜Ｓ３６の各処理により通信システム１０の子機１および親機３を適宜動作させて、低負荷時電圧，高負荷時電圧、監視対象の検出や、電池残量の導出を実施するものである。なお、図１〜図５と同様のものには同一符号を付する等により、その詳細な説明を適宜省略する。
【００４９】
まず、通信システム１０の子機１においては、例えば監視対象の検出や電池４５の電圧の検出を必要とせず待機させる場合、待機ステップＳ１１によりタイマ機能（例えば子機１内のタイマ機能）が起動し、当該タイマ機能に設定されている任意の設定時間が経過するまでの間、スリープ状態で待機する。これにより、電池４５の電力消費が抑制された状態となる。
【００５０】
タイマ機能の設定時間が経過した後は、低負荷時電圧検出ステップＳ１２により、まず子機１の各機能部１１〜１４のうち電池電圧検出機能部１１が起動状態となり、電池４５の低負荷時電圧を検出（Ａ／Ｄ変換器４３ｃのＡ／Ｄ変換によって数値化して検出）する。この低負荷時電圧検出ステップＳ１２の段階では、他の機能部１２〜１４はスリープ状態のままであり、子機１において後段の監視対象検出ステップＳ１３や送信ステップＳ１５は実行不可な状態である。すなわち、電池電圧検出機能部１１によって電池４５の低負荷時電圧が検出される状態であると言える。
【００５１】
次に、監視対象検出ステップＳ１３により、監視対象検出機能部１２が起動状態となり、監視対象をセンサ４４を介して検出（数値化して検出）する。その後、高負荷時電圧検出ステップＳ１４により、電池電圧検出機能部１１によって、電池４５の高負荷時電圧を検出（Ａ／Ｄ変換器４３ｃのＡ／Ｄ変換によって数値化して検出）する。この高負荷時電圧検出ステップＳ１４の段階では、送信機能部１３が起動状態であっても良い。すなわち、高負荷時電圧検出ステップＳ１４の段階では、前段の監視対象検出ステップＳ１３および後段の送信ステップＳ１５のうち少なくとも何れか一方が実行可能な状態であり、電池電圧検出機能部１１によって電池４５の高負荷時電圧が検出される状態であると言える。
【００５２】
次に、送信ステップＳ１５により、起動状態の送信機能部１３が、前述のステップＳ１２〜Ｓ１４で検出した各検出データを、通信回線２を介して親機３に送信する。受信ステップＳ１６は、受信機能部１４が起動状態となり、例えば親機３から送信される所望の指令データ（子機１を所望通りに駆動するための指令データ等）を通信回線２を介して受信する。そして、待機／終了判定ステップＳ１７により、子機１において、監視対象の検出や電池４５の電圧の検出を必要とせず再び待機させるか、駆動終了させるかが判定される。当該待機と判定された場合には、再び待機ステップＳ１１に戻り、例えば前述のステップＳ１２〜Ｓ１７を適宜実施する等により、監視を継続する。ステップＳ１２〜Ｓ１７までの動作時間は、通信システム１０の特性によって異なるが、短時間（例えば数ミリ秒）で行うことが可能である。
【００５３】
通信システム１０の親機３においては、例えば子機１との間のデータ通信等を必要とせず待機させる場合には、待機ステップＳ３１によりタイマ機能（例えば親機３内のタイマ機能）が起動し、当該タイマ機能に設定されている任意の設定時間が経過するまでの間、スリープ状態で待機する。タイマ機能の設定時間が経過した後は、受信ステップＳ３２により、受信機能部３１，記録機能部３３等が起動状態となり、子機１から送信された検出データを、通信回線２を介して受信し、記録機能部３３により適宜記録する。そして、演算ステップＳ３３により、演算機能部３２が起動状態となり、記録機能部３３によって記録された低負荷時電圧および高負荷時電圧の各検出データの差分値を算出し、その差分値の誤差分布に基づいて標準偏差（図５のような標準偏差）を算出して記録機能部３３によって記録する。
【００５４】
次に、比較判定ステップＳ３４により、比較判定機能部３４が起動状態となり、記録機能部３３によって記録された標準偏差と、当該標準偏差における任意の閾値αと、を比較して、電池４５のメンテナンス（充電，交換等）の要否を判定する。メンテナンスを要する状態になると判定し、前述したように出力装置等を介して通信システム１０の監視員等に周知させる処理を実行する（詳細な処理説明は省略する）。
【００５５】
次に、送信ステップＳ３５により、送信機能部３５が起動状態となり、例えば子機１を所望通りに駆動するための指令データ等を、通信回線２を介して当該子機１に送信する。そして、待機／終了判定ステップＳ３６により、親機３において、子機１との間のデータ通信等を必要とせず再び待機させるか、駆動終了させるかが判定される。当該待機と判定された場合には、再び待機ステップＳ３１に戻り、例えば前述のステップＳ３２〜Ｓ３６を適宜実施する等により、監視を継続する。ステップＳ３２〜Ｓ３６までの動作時間は、通信システム１０の特性によって異なるが、短時間（例えば数ミリ秒）で行うことが可能である。
【００５６】
以上示した通信システム１０は、それぞれステップＳ１１〜Ｓ１７やステップＳ３１〜Ｓ３６の各処理の全てを必ずしも実施する必要はなく、本発明の目的を達成できる態様であれば、各処理の一部を適宜省略したり、他の処理を適宜追加（例えば、比較判定ステップＳ３４によりメンテナンスを要する状態と判定した場合に、通信システム１０の監視員等に周知させるための出力装置を駆動する処理を追加）して実施しても良い。
【００５７】
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変更等が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変更等が特許請求の範囲に属することは当然のことである。例えば本発明は、コンピュータを前述の各機能部１１〜１４，３１〜３５として機能させるプログラムとして構成することもできる。このプログラムによれば、コンピュータに前述のステップＳ１１〜Ｓ１７やステップＳ３１〜Ｓ３６の各処理を実行させることができる。このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＭＯ，ＨＤＤ，ＢＤ−ＲＯＭ，ＢＤ−Ｒ，ＢＤ−ＲＥなどの記録媒体に記録して、保存・配布することも可能である。この記録媒体は、記録媒体駆動装置を利用して読み出され、そのプログラムコード自体が前記実施形態の処理を実現するので、該記録媒体も本発明を構成する。
【符号の説明】
【００５８】
１…子機
２…通信回線
３…親機
１０…通信システム
１１…電池電圧検出機能部
１２…監視対象検出機能部
１３，３５…送信機能部
１４，３１…受信機能部
３２…演算機能部
３３…記録機能部
３４…比較判定機能部
４５…電池
【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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