(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ装置からの信号を入力する入力手段と、
各種のセンサ装置に対応して関連付けられた校正データが登録された校正データ登録手段と、
各種のセンサ装置に対応して関連付けられたフィルタが格納されたフィルタ格納手段と、
前記入力手段にセンサ装置の信号が入力されると、そのセンサ装置に関連付けられた校正データを前記校正データ登録手段から選択し、選択した校正データで前記信号をキャリブレーションし、そして、センサ装置に関連付けられたフィルタを前記フィルタ格納手段から選択し、キャリブレーションした信号をそのフィルタでフィルタリングする制御手段と、
該制御手段によりフィルタリングされた信号をセンサ装置の計測信号として出力する出力手段とを備え、
前記フィルタ格納手段にユーザに対応して関連付けられたフィルタが格納され、
前記制御手段は、ユーザの外部操作による信号を前記入力手段を通して検知すると、そのユーザに関連付けられたフィルタを前記フィルタ格納手段から選択し、キャリブレーションしたセンサ装置の信号をそのフィルタでフィルタリングすることを特徴とするセンサ出力フィルタリング装置。
【請求項２】
前記フィルタ格納手段にアプリケーションに対応して関連付けられたフィルタが格納され、
前記制御手段は、アプリケーションによる信号を前記入力手段を通して検知すると、そのアプリケーションに関連付けられたフィルタを前記フィルタ格納手段から選択し、キャリブレーションしたセンサ装置の信号をそのフィルタでフィルタリングすることを特徴とする請求項１記載のセンサ出力フィルタリング装置。
【請求項３】
センサ装置からの信号を入力する入力手段と、
各種のセンサ装置に対応して関連付けられた校正データが登録された校正データ登録手段と、
各種のセンサ装置に対応して関連付けられたフィルタが格納されたフィルタ格納手段と、
前記入力手段にセンサ装置の信号が入力されると、そのセンサ装置に関連付けられた校正データを前記校正データ登録手段から選択し、選択した校正データで前記信号をキャリブレーションし、そして、センサ装置に関連付けられたフィルタを前記フィルタ格納手段から選択し、キャリブレーションした信号をそのフィルタでフィルタリングする制御手段と、
該制御手段によりフィルタリングされた信号をセンサ装置の計測信号として出力する出力手段とを備え、
前記フィルタ格納手段にアプリケーションに対応して関連付けられたフィルタが格納され、
前記制御手段は、アプリケーションによる信号を前記入力手段を通して検知すると、そのアプリケーションに関連付けられたフィルタを前記フィルタ格納手段から選択し、キャリブレーションしたセンサ装置の信号をそのフィルタでフィルタリングすることを特徴とするセンサ出力フィルタリング装置。
【請求項４】
前記制御手段は、センサ装置に関連付けられた校正データを用いて、そのセンサ装置の信号をキャリブレーションしたときに、操作によって前記フィルタ格納手段の中からフィルタが選択されると、キャリブレーションした信号をそのフィルタでフィルタリングし、そのフィルタの適用可能の通知を操作によって受けたときは、そのフィルタをセンサ装置と関連付けて前記フィルタ格納手段に格納することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のセンサ出力フィルタリング装置。
【請求項５】
センサ装置からの信号を入力する入力手段と、
各種のセンサ装置に対応して関連付けられた校正データが登録された校正データ登録手段と、
各種のセンサ装置に対応して関連付けられたフィルタが格納されたフィルタ格納手段と、
前記入力手段にセンサ装置の信号が入力されると、そのセンサ装置に関連付けられた校正データを前記校正データ登録手段から選択し、選択した校正データで前記信号をキャリブレーションし、そして、センサ装置に関連付けられたフィルタを前記フィルタ格納手段から選択し、キャリブレーションした信号をそのフィルタでフィルタリングする制御手段と、
該制御手段によりフィルタリングされた信号をセンサ装置の計測信号として出力する出力手段とを備え、
前記制御手段は、センサ装置に関連付けられた校正データを用いて、そのセンサ装置の信号をキャリブレーションしたときに、操作によって前記フィルタ格納手段の中からフィルタが選択されると、キャリブレーションした信号をそのフィルタでフィルタリングし、そのフィルタの適用可能の通知を操作によって受けたときは、そのフィルタをセンサ装置と関連付けて前記フィルタ格納手段に格納することを特徴とするセンサ出力フィルタリング装置。
【請求項６】
前記制御手段は、フィルタの適用可能の通知を受けたときに、ユーザの外部操作による信号が入力されているときは、その信号と適用可能なフィルタとを関連付けて前記フィルタ格納手段に格納することを特徴とする請求項４又は５記載のセンサ出力フィルタリング装置。
【請求項７】
前記制御手段は、フィルタの適用可能の通知を受けたときに、アプリケーションによる信号が入力されているときは、その信号と適用可能なフィルタとを関連付けて前記フィルタ格納手段に格納することを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載のセンサ出力フィルタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサの検知データをフィルタリングするセンサ出力フィルタリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センサ装置は、検知データを他の装置に対して発信するように構成されている。センサ装置によっては、環境の急激な変化に馴染むまでに時間がかかることがあり、その間はセンサ装置から異常な検知データが出力される。異常な検知データの出力を防止するには、そのセンサ装置の特性に適したフィルタを用いてフィルタリングすれば良いが、検知データをフィルタリングすると、微妙な変化が丸め込まれるので、わずかな変化を検出することができなくなるという課題がある。
【０００３】
そこで、従来のセンサ装置は、湿度の検知データをフィルタリングするための定数を温度の変化量に合わせて設定することによって、検知データの異常出力を抑制し、検知対象の微細な変化に追従した検知データを得ることができる。設定される定数はフィルタの時定数である。フィルタの時定数は変化量と判定閾値とから設定される。時定数の値や判定閾値はセンサ装置の各素子特性に応じて設定されている。変化量が判定閾値より小さい場合は、時定数が小さく設定されるので、微小な変化も出力することができる。変化量が判定閾値より大きい場合は、時定数が大きく設定されるので、急激な変化による異常出力の発生を抑制することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２６１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来のセンサ装置では、検知データをフィルタリングするために定数の設定やフィルタ演算などを行う手段がセンサ装置と一体であるため、定数や判定閾値を変更する際にはセンサ装置に直接アクセスしなければならない。センサ装置がアクセスしにくいところにあると、負担は大きい。更に、センサ装置が複数あると、その全てにおいて変更しなければならないので、負担はさらに大きくなる。また、センサ装置のある環境の変化やセンサ装置自体の経年変化によって変更が必要になることも考えられるが、センサ装置と一体であると、変更する必要があるかどうかを検証するだけでもセンサ装置にアクセスしなければならないので、負担は大きくなる。
【０００６】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、センサ装置からセンサ出力をフィルタリングする手段を取り出してセンサと分けることによって、センサ装置に直接アクセスしなくても定数や判定閾値を変更してフィルタリングすることができるセンサ出力フィルタリング装置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】
【０００７】
本発明に係るセンサ出力フィルタリング装置は、センサ装置からの信号を入力する入力手段と、各種のセンサ装置に対応して関連付けられた校正データが登録された校正データ登録手段と、各種のセンサ装置に対応して関連付けられたフィルタが格納されたフィルタ格納手段と、入力手段にセンサ装置の信号が入力されると、そのセンサ装置に関連付けられた校正データを校正データ登録手段から選択し、選択した校正データで信号をキャリブレーションし、そして、センサ装置に関連付けられたフィルタをフィルタ格納手段から選択し、キャリブレーションした信号をそのフィルタでフィルタリングする制御手段と、制御手段によりフィルタリングされた信号をセンサ装置の計測信号として出力する出力手段とを備え、フィルタ格納手段にユーザに対応して関連付けられたフィルタが格納され、制御手段は、ユーザの外部操作による信号を入力手段を通して検知すると、そのユーザに関連付けられたフィルタをフィルタ格納手段から選択し、キャリブレーションしたセンサ装置の信号をそのフィルタでフィルタリングする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、センサ装置からフィルタリングする手段が分かれていると、センサ装置が複数あっても一括でフィルタリングの設定や変更をすることができる。フィルタリングする前のセンサ装置の信号をフィルタリングする手段に入力することによって、定数や判定閾値をどのように変更すればよいかも容易に検証することができる。また、センサ装置が故障した場合にも、フィルタリングする手段がセンサ装置と離れていると、センサ装置の交換の影響を受けないので、再設定などの負担を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の実施の形態に係るセンサ出力フィルタリング装置の概略構成を示すブロック図である。
図１において、入力部１は、センサ装置（図示せず）からの発信を検知したときに、センサ装置から出力された信号、例えば検知データ及びセンサ情報を入力して制御部２に出力し、また、ユーザの外部操作による信号やアプリケーション（以下、「アプリ」という）による信号（変更要求の信号）が入力されたときはその入力信号を制御部２に出力する。前記のセンサ情報は、例えばセンサ装置の種別である。制御部２は、動作説明時に詳述するが、入力されたセンサ情報に関連付けられた校正データを用いて先の検知データをキャリブレーションし、そして、キャリブレーションした検知データを先のセンサ情報に関連付けられたフィルタでフィルタリングする。また、この制御部２は、ユーザやアプリからの信号（変更要求の信号）を検知したときは、キャリブレーションした検知データをユーザやアプリに関連付けられたフィルタでフィルタリングする。出力部３は、制御部２によりフィルタリングされたセンサ装置の検知データを測定データとして出力する。前述したキャリブレーションとは、センサ装置の検知データ（測定値）に対するずれ量を調整することである。
【００１０】
データ管理部４は、図２で後述するが、入力部１に接続されるセンサ装置の検知データをフィルタリングするためのフィルタの入力や変更、また、センサ装置のセンサ情報の入力や変更、そのセンサ情報に関連付ける校正データの入力や変更などを行うためのものである。フィルタ格納部５には、各種のセンサ装置のセンサ情報と各センサ情報に対応して設定されたフィルタのデータとが関連付けられて格納されている。センサ情報に対するフィルタの設定については、図３を用いて後述する。校正データ登録部６には、各種のセンサ装置のセンサ情報と各センサ情報に対応して設定された校正データとが関連付けられて登録されている。この登録は、データ管理部４の操作入力によるものである。校正データは、センサ装置の検知データに対するずれ量を調整して誤差を抑えるためのデータである。
【００１１】
ここで、本装置に用いられるフィルタの設定について説明する。まず、図２を用いてフィルタの入力を説明し、その後に、図３を参照しながらセンサ情報に適したフィルタの設定について説明する。図２はデータ管理部によるフィルタ入力のフローチャート、図３はセンサ情報に対して適用可能なフィルタの設定を示すフローチャートである。
まず、データ管理部４を操作して、入力部１に接続されるセンサ装置の検知データのフィルタリングに適していると思われるフィルタを入力し（Ｓ２１）、フィルタ格納部５に格納する（Ｓ２２）。また、フィルタを変更する場合は、フィルタ格納部５に格納したフィルタを読み出して変更し（Ｓ２１）、再びフィルタ格納部５に格納する（Ｓ２２）。
【００１２】
次に、センサ装置のセンサ情報に対するフィルタの設定について図３を参照しながら説明する。
入力部１にセンサ装置の検知データ及びセンサ情報が入力されると（Ｓ３１）、制御部２は、入力されたセンサ情報に関連付けられた校正データを校正データ登録部６から選択し、その校正データを使用して先の検知データをキャリブレーションする（Ｓ３２）。そして、フィルタ格納部５の中からフィルタが選択されたかどうかを判定する（Ｓ３３）。フィルタの選択は、データ管理部４の操作によって行われる。フィルタの選択が無いときは、このフローチャートに基づく動作を終了するが、フィルタが選択されたときは、キャリブレーションした検知データをそのフィルタでフィルタリングし（Ｓ３４）、そのフィルタが適しているかどうかを判定する（Ｓ３５）。データ管理部４の操作を通して適したフィルタと判断したときは、先のセンサ装置のセンサ情報と関連付けてフィルタ格納部５に設定し（Ｓ３６）、前述した一連の動作を終了する。また、データ管理部４の操作を通して適したフィルタでないと判断したときは、Ｓ３３に戻って前述した動作を繰り返す。なお、適用したフィルタがフィルタ格納部５になかった場合は、データ管理部４を操作して新たなフィルタを入力してフィルタ格納部５に格納し、前述した動作を実行すればよい。
【００１３】
前記のように構成されたセンサ出力フィルタリング装置の動作について図４を用いて説明する。図４は実施の形態に係るセンサ出力フィルタリング装置の動作を示すフローチャートである。
入力部１は、センサ装置からの発信を検知すると、センサ装置の検知データ及びセンサ情報を入力し（Ｓ４１）、制御部２に出力する。制御部２は、入力されたセンサ情報に対応して関連付けられた校正データを校正データ登録部６から選択し、その校正データを使用して検知データをキャリブレーションする（Ｓ４２）。そして、先のセンサ情報に対応して関連付けられたフィルタをフィルタ格納部５から選択し（Ｓ４３）、選択したフィルタのデータを用いて、キャリブレーションした検知データをフィルタリングし（Ｓ４４）、出力部３に出力する。出力部３は、前述したように、制御部２によってフィルタリングされたセンサ装置の検知データを測定データとして外部に出力する（Ｓ４５）。
【００１４】
次に、一例としてセンサ装置を温度センサとし、ユーザＡ、ユーザＢからの信号が入力されたときの動作について図５及び図６を用いて説明する。図５は校正データの一例を示す図、図６はフィルタの一例を示す図である。
例えば、センサ装置である温度センサからの検知データ及びセンサ情報が入力部１に入力されると、制御部２は、その温度センサのセンサ情報に対応して関連付けられた校正データを校正データ登録部６から選択し、その校正データを使用して検知データをキャリブレーションする。温度センサの検知データＸが「１６」の場合、図５に示すように、校正データの「３０」より小さいかどうかを確認し、この場合「Ｘ≦３０」であるので、「Ｘ＝Ｘ−１」により検知データＸを「１６」から「１５」にキャリブレーションする。また、検知データＸが「３０」より大きく「６０」より小さいとき、例えば、「５０」の場合は、「Ｘ＝Ｘ」により検知データＸを「５０」のままとし、また、検知データＸが「６０」以上のとき、例えば「７０」の場合は「Ｘ＝Ｘ＋２」により検知データＸを「７０」から「７２」にキャリブレーションする。
【００１５】
制御部２は、検知データを「１５」にキャリブレーションした後に、ユーザＡからの要求ＯＮの信号が入力されていることを検知すると、温度センサに対応して関連付けられ、かつ、ユーザＡに対応して関連付けられたフィルタの検索に入る。この場合、図６に示すように、温度センサとユーザＡに対して関連付けられたフィルタ（１）を選択し、キャリブレーションした検知データＸの「１５」をフィルタ（１）でフィルタリングする。検知データＸの「１５」は、「ＩＦ」文の条件を満たすので「ＴＨＥＮ」文以下の実行、即ち、検知データＸの「１５」を温度センサの計測データとして出力部３から出力する。また、キャリブレーションした検知データＸがフィルタ（１）の「ＩＦ」文の条件を満たしていないと判断したときは、「ＴＨＥＮ」文以下の実行である検知データＸの出力を行わない。
【００１６】
また、制御部２は、検知データを「１５」にキャリブレーションした後に、ユーザＢからの要求ＯＮの信号が入力されていることを検知すると、温度センサに対応して関連付けられ、かつ、ユーザＢに対応して関連付けられたフィルタ（２）を選択し、キャリブレーションした検知データＸの「１５」をフィルタ（２）でフィルタリングする。この場合は、今回キャリブレーションした検知データＸの「１５」から前回キャリブレーションした検知データＸｐｒｅを減算し、その値が「５」以上大きいと判断したときに、今回の検知データＸの「１５」を温度センサの計測データとして出力部３から出力する。今回の検知データＸから前回の検知データＸｐｒｅを減算した値が「５」より小さいときは、検知データＸの出力を行わない。これは、検知データの増分の変化が閾値以上であれば計測データとして出力し、閾値より小さいときは出力を行わない、というフィルタリングの例である。また、今回の検知データＸから前回の検知データＸｐｒｅを減算した値が「５」より小さいときは、前回キャリブレーションした検知データＸｐｒｅを計測データとして出力部３から出力する。Ｘｐｒｅ＝Ｘは次回に検知データの増分を判断するために今回の検知データＸをＸｐｒｅに代入して退避しておくという処理である。ユーザＡ、Ｂからの要求に応じたフィルタリングについては、要求ＯＮの信号を検知している間行われる。
【００１７】
ユーザＡ、Ｂに関連付けられたフィルタ（１）、（２）は、図３に示すフローチャートに基づいて設定される。
例えば、制御部２は、温度センサのセンサ情報に関連付けられた校正データを校正データ登録部６から選択し、その校正データを使用して温度センサの検知データをキャリブレーションする（Ｓ３２）。そして、フィルタ格納部５の中からフィルタが選択されたかどうかを判定する（Ｓ３３）。データ管理部４の操作によってフィルタが選択されたときは、キャリブレーションした温度センサの検知データをそのフィルタでフィルタリングし（Ｓ３４）、そのフィルタが適しているかどうかを判定する（Ｓ３５）。データ管理部４の操作を通して適したフィルタと判断したときは、ユーザからの信号による「ユーザＡ：ＯＮ」、「ユーザＢ：ＯＮ」と関連付けてフィルタ格納部５に設定し（Ｓ３６）、前述した一連の動作を終了する。また、データ管理部４の操作を通して適したフィルタでないと判断したときは、Ｓ３３に戻って前述した動作を繰り返す。なお、適用したフィルタがフィルタ格納部５になかった場合は、データ管理部４を操作して新たなフィルタを入力してフィルタ格納部５に格納し、前述した動作を実行すればよい。
【００１８】
また、フィルタ設定の動作では、アプリからの要求を関連付けすることができる。例えば、関連付けを「アプリＡ：ＯＮ」としたフィルタは、アプリＡからの要求ＯＮの信号が検知されてからアプリＡからの要求ＯＦＦの信号が検知されるまでの間使用される。また、「ＴＨＥＮ」文以下の処理には演算や組合せを設定して単位などを変換することができる。例えば、温度センサの摂氏のデータから計算して華氏のデータに変換したり、温度センサの検知データと湿度センサの検知データから計算して不快指数のデータに変換したりすることができる。
【００１９】
校正データは温度センサＡや温度センサＢなどのセンサ個別毎に関連付けし、フィルタは温度センサなどのセンサ種別毎に関連付けるようにする。例えば、センサの故障などで温度センサＡを一時的に別の温度センサＢに交換した場合、その温度センサＢの校正データを設定して、温度センサＢを使用している間は、温度センサＢの校正データを使用してキャリブレーションするようにすればよく、温度センサのフィルタリングに使用するフィルタを変更する必要はない。
【００２０】
以上のように実施の形態によれば、センサ装置の検知データをキャリブレーションしたりフィルタリングしたりする手段をセンサ装置から取り出して分けることによって、センサ装置に直接アクセスしなくてもキャリブレーションやフィルタリングの設定や変更をすることができるので、センサ装置が複数あっても一括で設定や変更をすることができるという効果がある。
【００２１】
また、校正データとフィルタを分けてフィルタリングをすることによって、センサ個別の特性に関係なく、適したフィルタを設定したり変更したりしてフィルタリングすることが可能になる。それによって、センサ装置が故障した場合にも、フィルタはセンサ装置から分離され、校正データとも分かれていてセンサ装置の交換や変更による校正データの再設定の影響を受けず、このため、再設定の負担を減らすことができるごという効果がある。
【００２２】
さらに、センサ情報だけでなくユーザやアプリからの要求をフィルタに関連付けすることによって、ユーザやアプリからの要求が変更になった場合にも再設定の負担を減らすことができるという効果がある。
【００２３】
なお、前記の実施の形態では、センサ装置の種別や特性などの詳細は、センサ装置から送信する以外にもセンサ装置の外に格納して置いてキャリブレーションやフィルタリングの際に問い合わせるようにしてもよい。また、１つのアプリやユーザに複数のフィルタを関連付けできるようにしてフィルタを使用する順序を指定できるようにしてフィルタリングするようにしてもよい。また、時系列の条件をフィルタで指定できるようにしてフィルタリングするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係るセンサ出力フィルタリング装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】データ管理部によるフィルタ入力のフローチャートである。
【図３】センサ情報に対して適用可能なフィルタの設定を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態に係るセンサ出力フィルタリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】校正データの一例を示す図である。
【図６】フィルタの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  入力部、２  制御部、３  出力部、４  データ管理部、５  フィルタ格納部、
６  校正データ登録部。
【図１】
0005286838.tif 000002
【図２】
0005286838.tif 000003
【図３】
0005286838.tif 000004
【図４】
0005286838.tif 000005
【図５】
0005286838.tif 000006
【図６】
0005286838.tif 000007