(57)【要約】【課題】  消費電力を抑えながら精度良くバッテリーの残量を推定できる計測装置が望まれている。【解決手段】  本発明は、バッテリーに充電された電力を駆動源として動作する計測装置において、第１の周期ごとに少なくともセンシングデータを送信する無線通信手段と、上記バッテリーに充電された充電電流を測定する充電電流測定手段と、上記充電電流測定手段を第２の周期ごとに動作させて、上記充電電流を測定し、複数の測定データから上記第１の周期内の平均充電電流値を算出し、少なくとも上記第１の周期の値と、上記平均充電電流値と、上記第１の周期に応じた既知の消費電流値とを用いて、上記バッテリーの残量を推定する制御手段とを有することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーに充電された電力を駆動源として動作する計測装置において、
第１の周期ごとに少なくともセンシングデータを送信する無線通信手段と、
上記バッテリーに充電された充電電流を測定する充電電流測定手段と、
上記充電電流測定手段を第２の周期ごとに動作させて、上記充電電流を測定し、複数の測定データから上記第１の周期内の平均充電電流値を算出し、少なくとも上記第１の周期の値と、上記平均充電電流値と、上記第１の周期に応じた既知の消費電流値とを用いて、上記バッテリーの残量を推定する制御手段と
を有することを特徴とする計測装置。
【請求項２】
上記制御手段は、移動平均を用いて上記平均充電電流値を算出することを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記平均充電電流値に第１の安全係数を乗算し上記第１の周期の値を用いて所定期間内の期間充電電流量を算出し、上記既知の消費電流値に第２の安全係数を乗算し上記第１の周期の値を用いて所定期間内の期間消費電流量を算出し、上記期間充電電流量及び上記期間消費電流量に基づき、上記バッテリーの残量を推定し、
上記第１の安全係数は１未満であり、上記第２の安全係数は１以上である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計測装置。
【請求項４】
上記バッテリーに充電される電力は、太陽光発電エネルギーを電気エネルギーに変換した電力であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の計測装置。
【請求項５】
上記無線通信手段は、さらに他の計測装置のデータを中継する機能を備え、
上記既知の消費電流値は、上記第１の周期ごとの上記無線通信手段の間欠動作比率に応じた既知の無線消費電流値と、上記無線通信手段を除く部分の当該計測装置の既知の消費電力値とで構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の計測装置。
【請求項６】
上記間欠動作比率の情報として、上記第１の周期内の上記無線通信手段によるデータの送信時間及び受信時間、並びに上記無線通信手段のスリープ時間を用いることを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
【請求項７】
上記間欠動作比率の情報として、上記第１の周期内の上記無線通信手段のアクティブ時間及びスリープ時間を用いることを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
【請求項８】
上記間欠動作比率の情報として、上記第１の周期内の上記無線通信手段によるデータの送信回数を用いることを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
【請求項９】
バッテリーに充電された電力を駆動源として動作し、第１の周期ごとに少なくともセンシングデータを送信する無線通信手段と、上記バッテリーに充電された充電電流を測定する充電電流測定手段とを備える計測装置に搭載されるコンピュータを、
上記充電電流測定手段を第２の周期ごとに動作させて、上記充電電流を測定し、複数の測定データから上記第１の周期内の平均充電電流値を算出し、少なくとも上記第１の周期の値と、上記平均充電電流値と、上記第１の周期に応じた既知の消費電流値とを用いて、上記バッテリーの残量を推定する制御手段
として機能させることを特徴とする計測プログラム。
【請求項１０】
少なくとも計測装置と監視装置とを含む計測システムにおいて、
上記計測装置は、バッテリーに充電された電力を駆動源として動作し、第１の周期ごとにセンシングデータを送信し、上記バッテリーに充電された充電電流を測定する充電電流測定手段と、上記充電電流測定手段を第２の周期ごとに動作させて、上記充電電流を測定し、複数の測定データから上記第１の周期内の平均充電電流値を算出する制御手段と、少なくとも上記センシングデータ、上記平均充電電流値、及び上記第１の周期の値を含むデータを上記監視装置に送信する無線通信手段とを備え、
上記監視装置は、少なくとも上記第１の周期の値と、上記平均充電電流値と、上記第１の周期に応じた既知の消費電流値とを用いて、上記バッテリーの残量を推定する
ことを特徴とする計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置、計測プログラム、及び計測システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、河川近くに水門の開閉管理や防災のためのデータ取得を目的として水位計が設置されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、近年では、異常気象による水害が増加しており、これまで高コストが原因で水位計の設置が進んでいなかった中小河川にも適用可能な低コストの水位計へのニーズが高まっている。
【０００４】
従来の一般的な水位計は、河川等の設置の際に、外部から電源供給を受けるための電源線と、水位データを送信するための通信線の配線工事が必要であり、この配線工事には多大な費用が掛かった。
【０００５】
そのため、水位計が自然エネルギー（例えば、太陽光発電）で駆動し、かつ、無線で水位データを送信する水位計が求められている。ただし、太陽光発電で駆動する無線水位計は、太陽電池やバッテリーのサイズおよびコストを抑えるため、また、天候不良などで日射のないときでも長期間動作可能とするために、水位測定およびデータ送信を短時間で行い、次の測定までスリープする間欠動作を行うことにより消費電力を極力低くする必要がある。また、無線水位計は、長期間不日照が続いた際、突然のバッテリー切れを防止するためにバッテリー残量を把握しておく必要がある。
【０００６】
従来、バッテリー残量の推定方法として、例えば、バッテリーの端子電圧を測定して残量を求める電圧測定方式や、バッテリーに流入した電流と流出した電流を測定することで残量を求めるクーロンカウンタ方式が存在した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２４８１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の電圧測定方式では、充電中や充電直後は、同じバッテリー残量であっても、未充電のときと比べて高い電圧が見えるため、発電状況が一定でない太陽光発電においては電圧だけで正確なバッテリー残量を把握することは難しい。また、太陽光発電においては浅い充放電か繰り返されるためバッテリーのメモリ効果が起こり、この影響により同じ残量であっても電圧が変化してしまうため、この点からも電圧だけで正確なバッテリー残量を把握することは難しい。
【０００９】
一方、上述のクーロンカウンタ方式は、高精度にバッテリー残量を推定することができるが、バッテリーに流入する電流と流出する電流を常時測定する必要が存在するため、この電流測定のために消費電力が高くなってしまうという問題がある。具体的には、一般的なクーロンカウンタ方式を採用したバッテリー残量計測ＩＣの消費電流は数百ｕＡ程度であるのに対し、無線水位計のスリープ時の消費は数ｕＡであり、このバッテリー残量計測ＩＣを使用した場合、スリープ時の消費が百倍程度増加してしまうことになる。
【００１０】
また、無線水位計においては、水位測定時や無線送信時には数百ｍＡと大きい電流が流れ、スリープ時には数ｕＡと微小な電流となる。一般的なクーロンカウンタ方式を採用したバッテリー残量計測ＩＣは、電流経路上に挿入した微小抵抗の両端の電位差により電流を計測しており、測定する電流のダイナミックレンジと分解能はこの微小抵抗の抵抗値の大きさによって決定されるが、無線水位計に求められるｕＡ単位の分解能と数百ｍＡのダイナミックレンジを両立させることは難しいという問題点がある。
【００１１】
そのため、消費電力を抑えながら精度良くバッテリーの残量を推定できる計測装置、計測プログラム、及び計測システムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の本発明は、バッテリーに充電された電力を駆動源として動作する計測装置において、（１）第１の周期ごとに少なくともセンシングデータを送信する無線通信手段と、（２）上記バッテリーに充電された充電電流を測定する充電電流測定手段と、（３）上記充電電流測定手段を第２の周期ごとに動作させて、上記充電電流を測定し、複数の測定データから上記第１の周期内の平均充電電流値を算出し、少なくとも上記第１の周期の値と、上記平均充電電流値と、上記第１の周期に応じた既知の消費電流値とを用いて、上記バッテリーの残量を推定する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
第２の本発明の計測プログラムは、バッテリーに充電された電力を駆動源として動作し、第１の周期ごとに少なくともセンシングデータを送信する無線通信手段と、上記バッテリーに充電された充電電流を測定する充電電流測定手段とを備える計測装置に搭載されるコンピュータを、上記充電電流測定手段を第２の周期ごとに動作させて、上記充電電流を測定し、複数の測定データから上記第１の周期内の平均充電電流値を算出し、少なくとも上記第１の周期の値と、上記平均充電電流値と、上記第１の周期に応じた既知の消費電流値とを用いて、上記バッテリーの残量を推定する制御手段として機能させることを特徴とする。
【００１４】
第３の本発明は、少なくとも計測装置と監視装置とを含む計測システムにおいて、（１）上記計測装置は、バッテリーに充電された電力を駆動源として動作し、第１の周期ごとにセンシングデータを送信し、上記バッテリーに充電された充電電流を測定する充電電流測定手段と、上記充電電流測定手段を第２の周期ごとに動作させて、上記充電電流を測定し、複数の測定データから上記第１の周期内の平均充電電流値を算出する制御手段と、少なくとも上記センシングデータ、上記平均充電電流値、及び上記第１の周期の値を含むデータを上記監視装置に送信する無線通信手段とを備え、（２）上記監視装置は、少なくとも上記第１の周期の値と、上記平均充電電流値と、上記第１の周期に応じた既知の消費電流値とを用いて、上記バッテリーの残量を推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、消費電力を抑えながら精度良くバッテリーの残量を推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る水位計測システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る無線水位計の動作を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態に係るサーバの動作を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る水位計測システムの全体構成を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係る無線水位計の動作を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態に係るサーバの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明に係る計測装置、計測プログラム、及び計測システムの第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、河川等の水位を計測する水位計を備える水位計測システムに、本発明を適用する場合を例示する。
【００１８】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る水位計測システムの全体構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１において、第１の実施形態に係る水位測定システム１００は、計測装置としての無線水位計１と、無線親機２と、監視装置としてのサーバ３とを有する。第１の実施形態の水位測定システム１００の無線通信トポロジーはスター型であり、無線水位計１と無線親機２が直接通信を行う。
【００２０】
[無線水位計１]
無線水位計１は、太陽電池１０、ＤＣＤＣコンバータ１１、バッテリー１２、充電電流測定部１３、制御部１４、水位センサ１５、無線部１６、ＳＷ１７、及びＳＷ１８を有する。
【００２１】
無線水位計１は、自然エネルギー（この実施形態では、太陽光エネルギー）を電気エネルギーに変換してバッテリー１２に蓄電し、無線水位計１の各部に給電する。無線水位計１は、バッテリー１２の残量を推定するための情報（後述する平均充電電流等）と共に、水位センサ１５を用いて測定した水位データを、無線親機２（サーバ３）に間欠的に送信する。無線水位計１は、河川の水位の測定箇所に作業者により設置される。勿論、測定箇所は河川に限定されるものではない。
【００２２】
太陽電池１０は、太陽光エネルギーを利用して発電する光電変換装置であり、直射日光を受けることができるように設置される。太陽電池１０として、例えば、シリコン太陽電池の他、種々様々な化合物を素材としたものが適用される。
【００２３】
なお、無線水位計１は、太陽電池１０の代わりに、他の自然エネルギー（風力、水力等）を利用して発電する装置を適用しても良い。
【００２４】
ＤＣＤＣコンバータ１１は、太陽電池１０で発電した電力について、バッテリー１２を充電するのに適した電圧に変換（昇圧又は降圧）する。
【００２５】
バッテリー１２は、化学反応を用いて電気の蓄積、放出が可能な電池であり、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル・カドミウム蓄電池、鉛蓄電池などで構成される。
【００２６】
充電電流測定部１３は、バッテリー１２に充電される電流を測定するものであり、例えば、図示しない微小抵抗に流入した電流と流出した電流を測定することにより求まる。
【００２７】
制御部１４は、ＳＷ１７を制御して充電電流測定部１３の電源の供給を制御する機能、充電電流測定部１３を制御してバッテリー１２に充電される電流を測定する機能を備える。例えば、制御部１４は、１０秒に１回の割合（第２の周期の一例）で、ＳＷ１７を制御して、充電電流測定部１３の電源の供給をＯＮにし、バッテリー１２に充電される電流を測定する。
【００２８】
また、制御部１４は、測定した電流値を蓄積（少なくとも水力測定周期内の電流値をメモリに記憶）し、移動平均により平均充電電流を算出する機能を備える。変形例として、制御部１４は、単純に水力測定周期内（例えば、１０分間）の平均値を平均充電電流としても良いし、他の統計値（例えば、中央値）を平均充電電流の代替えとしても良い。なお、水力測定周期は、第１の周期の一例である。
【００２９】
さらに、制御部１４は、ＳＷ１８を制御して水位センサ１５の電源の供給をする機能と、水位センサ１５を制御して水位を測定する機能を備える。例えば、制御部１４は、水位測定周期に従い、ＳＷ１８を制御して、水位センサ１５の電源の供給をＯＮにし、水位を測定する。
【００３０】
水位センサ１５は、例えば、超音波水位計であり、河川の水位値を測定するものである。水位センサ１５による水位の測定方法は種々様々な方法を広く適用することができ、特に限定されるものではない。
【００３１】
無線部１６は、制御部１４の制御を受けて、無線親機２との間で無線通信を行なうものである。無線部１６は、様々な無線通信技術を広く適用することができる。例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１５．４に規定される、９２０ＭＨｚ帯の無線周波数を使用した無線通信技術を適用することができる。無線周波数は、特に限定されるものではなく、例えば２．４ＧＨｚ帯、４２９ＭＨｚ帯等を使用するようにしてもよい。９２０ＭＨｚ帯は、電波の到達性が良好であり、通信の伝送速度が比較的速いので好適である。
【００３２】
無線部１６は、制御部１４で算出した平均充電電流、水位測定データ、及び水位測定周期の値を無線親機２に送信する。
【００３３】
[無線親機２]
無線親機２は、無線水位計１から受信した平均充電電流と水位測定データと水位測定周期の値をサーバ３へ通知するものである。無線親機２とサーバ３の接続方式は特に限定されるものではない。
【００３４】
[サーバ３]
サーバ３は、水位測定データを収集して管理するものである。また、サーバ３は、予め分かっている無線水位計１の水位測定周期ごとの消費電流の情報及び無線水位計１のバッテリー１２の容量の情報を保持する。
【００３５】
さらに、サーバ３は、水位測定周期から無線水位計１の期間消費電流量を算出する機能と、平均充電電流と水位測定周期から期間充電電流量を算出する機能と、期間消費電流量と期間充電電流量との比較によりバッテリー残量を求める機能を備える。
【００３６】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係る水位測定システム１００の処理動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３７】
（Ａ−２−１）無線水位計１の動作
図２は、第１の実施形態に係る無線水位計の動作を示すフローチャートである。
【００３８】
太陽電池１０が発電した電力は、ＤＣＤＣコンバータ１１によってバッテリー１２を充電するのに適した電圧に変換され、バッテリー１２に充電される（Ｓ１０１）。
【００３９】
バッテリー１２に充電された電力によって、充電電流測定部１３、制御部１４、水位センサ１５、及び無線部１６は駆動する（Ｓ１０２）。
【００４０】
制御部１４は、例えば１０秒周期など定期的にＳＷ１７をオンして充電電流測定部１３を起動し、ＤＣＤＣコンバータ１１から出力されバッテリー１２に充電される電流値を測定し、測定が終了したらＳＷ１７をオフする（Ｓ１０３）。このとき、制御部１４は、水位測定周期と同じ期間（例えば水位測定周期が５分の場合は過去５分間）の充電電流値の移動平均を算出し、平均充電電流値として記録する（Ｓ１０４）。
【００４１】
また、制御部１４は、例えば、水位測定周期として５分周期など定期的にＳＷ１８をオンして水位センサ１５を起動し、水位を測定し、測定が終了したらＳＷ１８をオフする（Ｓ１０５）。
【００４２】
その後、制御部１４は、測定した水位測定データと併せて、前述の平均充電電流値と水位測定周期の値を、無線部１６を用いて送信する（Ｓ１０６）。送信データは無線親機２を介して、サーバ３へ通知される。
【００４３】
（Ａ−２−２）サーバ３の動作
図３は、第１の実施形態に係るサーバの動作を示すフローチャートである。
【００４４】
サーバ３は、平均充電電流値と水位測定周期を積算し、充電効率および安全係数をかけて期間充電電流量（１時間単位）を、下記の（１）式により求める（Ｓ２０１）。
期間充電電流量＝平均充電電流値×水位測定周期／６０×充電効率×安全係数    …（１）
【００４５】
上記（１）式における充電効率は、バッテリー１２の充電効率であり、予め分かっていることを前提とする。また、安全係数は、充電電流の誤差を考慮して乗算される係数である。安全係数は、充電電流は少なめに見積もり、後述する消費電流では多めに見積もることで実際の残量より小さい値を求め、誤差によって想定より早く電池切れになることを防ぐとともに、確実な満充電を検知することができる。
【００４６】
例えば、平均充電電流値６０ｍＡで、水位測定周期が５分、充電効率を０．６、安全係数０．９とした場合、６０ｍＡ×５／６０ｈ×０．６×０．９＝２．７ｍＡｈが期間充電電流量となる。
【００４７】
また、サーバ３は、予め分かっている無線水位計１の水位測定周期ごとの消費電流と水位測定周期を積算し、安全係数をかけて期間消費電流量を、下記の（２）式により求める（Ｓ２０２）。
期間消費電流量＝無線水位計の水位測定周期ごとの消費電流×水位測定周期／６０×安全係数    …（２）
【００４８】
例えば、測定周期５分で動作しているときの消費電流が６ｍＡ、安全係数を１．１とした場合、６ｍＡ×５／６０ｈ×１．１＝０．５５ｍＡｈが期間消費電流量となる。
【００４９】
そして、サーバ３は、上述の（１）式により求めた期間充電電流量と、上述の（２）式により求めた期間消費電流量とにより、バッテリー１２の残量を推定する（Ｓ２０３）。例えば、上述の具体例の場合、直近の５分間では、充電電流量が消費電流量より２．１５ｍＡｈ高いため、２．１５ｍＡｈの電流量がバッテリー１２に充電されたこととなる。
【００５０】
サーバ３は、充電電流量がバッテリー１２の容量を超えている場合には、満充電を維持しているものとし、消費電流量が充電電流量より上回ったときから期間ごとに充電電流量と消費電流量を積算することにより、バッテリー残量を求めることができる。
【００５１】
なお、上記では、サーバ３において期間充電電流と期間消費電流を算出しバッテリー残量を求める例を示したが、無線水位計１の制御部１４が同様の処理（つまり、図３のフローチャートの処理）を行い、求めたバッテリー残量を無線親機２（サーバ３）に通知しても良い。
【００５２】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば以下の効果を奏する。
【００５３】
水位測定システム１００では、充電電流のみを間欠で測定し充電電流を求め、水位測定周期から消費電流を求めることにより、バッテリー残量を推定することができる。この方式は、バッテリー１２に流入する電流と流出する電流を常時測定する必要がないため、無線水位計のように測定時や通信時とスリープ時の消費電流の差が大きいシステムにも適用できる。さらに、この方式は、バッテリー残量を測定するための消費電力を大幅に削減することができる。
【００５４】
上記によって、無線水位計１の突然のバッテリー切れを防ぎつつ、太陽電池と蓄電池に必要な容量を減少させることにより、サイズやコストが低減でき、また、不日照での動作期間を長くすることができるという効果が得られる。
【００５５】
（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明に係る計測装置、計測プログラム、及び計測システムの第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、河川等の水位を計測する水位計を備える水位計測システムに、本発明を適用する場合を例示する。
【００５６】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図４は、第２の実施形態に係る水位計測システムの全体構成を示すブロック図である。
【００５７】
図４において、第２の実施形態に係る水位測定システム１００Ａは、計測装置としての無線水位計１Ａと、無線親機２と、サーバ３Ａと、他の複数の無線水位計４（４−１〜４−ｎ）を有する。第２の実施形態の水位測定システム１００Ａの無線通信トポロジーはメッシュ型であり、自身（無線水位計１Ａ）と他の複数の無線水位計４とが互いにパケットを中継して無線親機２と通信するマルチホップネットワークである。
【００５８】
マルチホップネットワークでは、自身が送信する水位データの他に、他の無線水位計４が送信する水位データの中継や、通信経路選択のための制御データの送受信が行われるため、無線部１６Ａの消費が外部環境によって変動する。そのため、第２の実施形態に係る水位測定システム１００Ａでは、高精度にバッテリー残量を推定するために、無線部１６Ａの動作状態を考慮する必要がある。
【００５９】
図４において、図１と同一の符号が示された部分は、先に説明した内容と同様のため、以下では、異なる部分のみ説明を行う。
【００６０】
[無線水位計１Ａ]
無線部１６Ａは、第１の実施形態の無線部１６の機能に加え、無線部１６Ａ自身の間欠動作比率を測定し、測定した間欠動作比率を無線親機２に送信する機能を備える。つまり、無線部１６Ａは、第１の実施形態と同様の平均充電電流と水位測定データと水位測定周期の値に加えて、間欠動作比率（間欠動作比率の基となるデータ）を無線親機２に送信する。無線親機２では、上記データをサーバ３へ通知する。
【００６１】
さらに、無線部１６Ａは、無線親機２まで直接電波が届かない他の無線水位計４が送信するデータを中継する機能を備える。
【００６２】
制御部１４Ａは、第１の実施形態の制御部１４の機能に加え、無線部１６Ａの新機能を制御する機能を有する。つまり、制御部１４Ａは、間欠動作比率の基となるデータ（送信時間、受信時間、スリープ時間の各動作時間）の管理（記録、読み出し）を行う。
【００６３】
[サーバ３Ａ]
サーバ３Ａは、第１の実施形態のサーバ３の機能の内、期間消費電流量の算出の機能が異なる。サーバ３Ａは、予め分かっている無線水位計１Ａのうち無線部１６Ａを除いた部分における水位測定周期ごとの消費電流の情報、無線部１６Ａの間欠動作比率ごとの消費電流の情報を保持し、水位測定周期と無線部１６Ａの間欠動作比率から無線水位計１Ａの期間消費電流量を算出する。
【００６４】
[無線水位計４]
無線水位計４は、上述の無線水位計１Ａと同様の構成を有する装置である。
【００６５】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態に係る水位測定システム１００Ａの処理動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６６】
（Ｂ−２−１）無線水位計１Ａの動作
図５は、第２の実施形態に係る無線水位計の動作を示すフローチャートである。図５において、第１の実施形態の図２の処理と同一又は対応する処理には、図２における番号と同一の番号を付している。
【００６７】
図５において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０５の処理は、第１の実施形態と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。以下では、第１の実施形態と異なる処理を中心に説明を行う。
【００６８】
まず、無線部１６Ａは、無線水位計４からのデータ中継動作や通信経路選択のための制御データの送受信動作などによって変化する、送信時間、受信時間、スリープ時間を常にカウントし、水位測定周期と同じ期間（例えば水位測定周期が５分の場合は過去５分間）の間欠動作比率の基となるデータとして、送信時間、受信時間、スリープ時間の各動作時間を制御部１４Ａに記録する。
【００６９】
制御部１４Ａは、水位測定周期ごとに、送信時間、受信時間、スリープ時間の各動作時間を読み出し、この各動作時間の値と、第１の実施形態と同様の平均充電電流値と水位測定周期の値と測定した水位測定データを併せて、無線部１６Ａを用いて送信する（Ｓ２０６）。送信データは無線親機２を介して、サーバ３Ａへ通知される。
【００７０】
（Ｂ−２−２）サーバ３Ａの動作
図６は、第２の実施形態に係るサーバの動作を示すフローチャートである。図６において、第１の実施形態の図３の処理と同一又は対応する処理には、図３における番号と同一の番号を付している。
【００７１】
図６において、ステップＳ２０１、ステップＳ２０３の処理は、第１の実施形態と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。以下では、第１の実施形態と異なる処理を中心に説明を行う。
【００７２】
サーバ３Ａは、予め分かっている無線水位計１Ａのうち無線部１６Ａを除いた部分における水位測定周期ごとの消費電流と水位測定周期を積算し、同様に予め分かっている無線部１６Ａの当該間欠動作比率での消費電流を加え、安全係数をかけて期間消費電流量を、下記の（３）式により求める（Ｓ３０２）。
期間消費電流量＝（無線水位計（無線部を除く）の水位測定周期ごとの消費電流＋水位測定周期ごとの無線部の間欠動作比率における消費電流）×水位測定周期／６０×安全係数    …（３）
【００７３】
例えば、水位測定周期５分で動作しているときの無線部１６Ａを除いた部分における無線水位計１Ａの消費電流が４ｍＡ、無線部１６Ａの直近５分間の間欠動作比率における消費電流が２.５ｍＡ、安全係数を１．１とした場合、（４ｍＡ＋２.５ｍＡ）×５／６０ｈ×１．１＝０．６０ｍＡｈの期間消費電流量（小数点第３位を四捨五入）となる。
【００７４】
なお、上記では、無線部１６Ａの送信時間、受信時間、スリープ時間の各動作時間の３つのデータを無線水位計１Ａが送信し、間欠動作比率に応じて消費電流を算出している例を示している。つまり、送信時間と受信時間の比率を考慮して、各動作時間の消費電流を見積もっている。変形例として、無線水位計１Ａは、送信時間と受信時間を合わせたアクティブ時間とスリープ時間を２つのデータを送信する、又は、送信回数のみを送信するといったように、間欠動作比率の基になる情報を簡素化して送信しても良い。サーバ３Ａはこの簡素化された情報を基に期間消費電流を算出しても良い。
【００７５】
また、上記では、サーバ３Ａにおいて期間充電電流と期間消費電流を算出しバッテリー残量を求める例を示したが、無線水位計１Ａの制御部１４Ａが同様の処理（つまり、図６のフローチャートの処理）を行い、求めたバッテリー残量を無線親機２（サーバ３Ａ）に通知しても良い。
【００７６】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、無線部１６の消費が外部環境によって変動するマルチホップネットワークであっても、サーバ３Ａが無線部１６Ａの間欠動作比率に応じて消費電流を算出することにより高精度にバッテリー残量を推定することができる。
【００７７】
（Ｃ）他の実施形態
上述した実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態にも適用できる。
【００７８】
上述した実施形態では、河川等の水位を計測する用途を例に挙げて、太陽電池１０及び水位センサ１５を使用した水位測定システムに本発明を適用した場合について示したが、発電素子およびセンサは、太陽電池１０及び水位センサ１５に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７９】
１、１Ａ…無線水位計、２…無線親機、３、３Ａ…サーバ、４…無線水位計、１０…太陽電池、１１…ＤＣＤＣコンバータ、１２…バッテリー、１３…充電電流測定部、１４、１４Ａ…制御部、１５…水位センサ、１６、１６Ａ…無線部、１００、１００Ａ…水位測定システム。
【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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