(57)【要約】      （修正有）【課題】機器の異常等に迅速に対応することができるセンサシステムを提供する。【解決手段】本発明の通信システムは、親機２０と、判定部を有する複数のセンサ子機１０（１１〜１５）と、を具備する。複数のセンサ子機は、複数の測定対象Ｆ１〜Ｆ５に個々に取り付けられる。複数のセンサ子機は、測定対象の状態量を検出するセンサ部１０１と、センサ部の出力であるセンサ信号を送信する通信部１０２と、センサ信号が異常と判定されたときに作動する警報器１０３とをそれぞれ有する。親機は、複数のセンサ子機から送信されるセンサ信号を各々受信し、センサ信号を管理装置４０へ送信する。判定部は、複数のセンサ子機及び親機の少なくとも１つに設けられ、センサ信号に基づいて測定対象の異常の有無を判定する。【選択図】図１
2017219926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の状態量を検出するセンサ部と、前記センサ部の出力であるセンサ信号を送信する通信部と、前記センサ信号が異常と判定されたときに作動する警報器とをそれぞれ有し、複数の測定対象に個々に取り付けられた複数のセンサ子機と、
前記複数のセンサ子機から送信される前記センサ信号を各々受信し、前記センサ信号を管理装置へ送信する親機と、
前記複数のセンサ子機及び前記親機の少なくとも１つに設けられ、前記センサ信号に基づいて測定対象の異常の有無を判定する判定部と
を具備するセンサシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサシステムであって、
前記判定部は、前記複数のセンサ子機各々に設けられ、前記センサ信号に基づいて前記測定対象の異常を判定した場合に当該測定対象に取り付けられたセンサ子機の前記警報器を作動させる
センサシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のセンサシステムであって、
前記複数のセンサ子機は、
第１の測定対象の状態量を検出する第１のセンサ部と、前記第１のセンサ部の出力である第１のセンサ信号を送信する第１の通信部とを有する第１のセンサ子機と、
第２の測定対象の状態量を検出する第２のセンサ部と、前記第２のセンサ部の出力である第２のセンサ信号を送信する第２の通信部とを有する第２のセンサ子機と、
第３の測定対象の状態量を検出する第３のセンサ部と、前記第１及び第２の通信部と通信可能に構成され、前記第１及び第２のセンサ信号を受信し前記第１及び第２のセンサ信号と前記第３のセンサ部の出力である第３のセンサ信号とを前記親機へ送信する第３の通信部と、前記第１〜第３のセンサ信号を相互に比較することで前記第１〜第３の測定対象の異常の有無を判定する制御部とを有する第３のセンサ子機と、を含む
センサシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のセンサシステムであって、
前記第１のセンサ子機と前記第２のセンサ子機とは相互に通信可能に構成され、
前記第３のセンサ子機は、前記第２のセンサ子機を介して前記第１及び第２のセンサ信号を受信する
センサシステム。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のセンサシステムであって、
前記制御部は、前記第１〜第３のセンサ信号のうち異常を示すセンサ信号の異常レベルを判定する
センサシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のセンサシステムであって、
前記第３のセンサ子機は、異常に係るセンサ子機に対して、前記異常を示すセンサ信号の異常レベルが高いほど高い送信頻度でのセンサ信号の送信を要求する
センサシステム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のセンサシステムであって、
前記複数のセンサ子機は、測定対象の温度又は振動に関連する状態量を検出する
センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の測定対象に個々に取り付けられたセンサ子機を含むセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、親機と子機との間の無線ネットワークを利用したセンサデータ収集システムが知られている（例えば特許文献１参照）。この種のセンサデータ収集システムを工場等の製造現場に適用した場合、例えば、複数のライン設備各々の状態検出を行う複数のセンサ子機と、これら複数のセンサ子機との間で通信を行う親機とが含まれ、親機と無線接続された管理装置（サーバ）を介して各ライン設備が一元的に集中管理される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したセンサデータ収集システムにおいては、一部のライン設備に異常が認められた場合、当該異常がセンサ子機、親機及び管理装置を介してオペレータやメンテナンス会社に通知される。このように複数のセンサ子機の出力に基づく個々のライン設備の状態は管理装置を介して一元的に管理されており、しかもその管理者は通常、現場とは異なる場所に待機していることが多いことから、一部のライン設備に異常が発生したときに当該異常に対する対応が遅れるおそれがある。特に緊急度の高い異常事態等が発生したときには、迅速な対応をとることができない。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、機器の異常等に迅速に対応することができるセンサシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る通信システムは、複数のセンサ子機と、親機と、判定部とを具備する。
上記複数のセンサ子機は、複数の測定対象に個々に取り付けられる。上記複数のセンサ子機は、測定対象の状態量を検出するセンサ部と、上記センサ部の出力であるセンサ信号を送信する通信部と、上記センサ信号が異常と判定されたときに作動する警報器とをそれぞれ有する。
上記親機は、上記複数のセンサ子機から送信される上記センサ信号を各々受信し、上記センサ信号を管理装置へ送信する。
上記判定部は、上記複数のセンサ子機及び上記親機の少なくとも１つに設けられ、上記センサ信号に基づいて測定対象の異常の有無を判定する。
【０００７】
上記センサシステムにおいては、複数の子機又は親機において測定対象の異常を判定し、異常に係るセンサ子機の警報器を作動させることで異常を報知することができるため、当該センサ子機に対する迅速な対応が可能となる。
【０００８】
上記判定部は、上記複数のセンサ子機各々に設けられ、上記センサ信号に基づいて上記測定対象の異常を判定した場合に当該測定対象に取り付けられたセンサ子機の上記警報器を作動させてもよい。
これにより、各センサ子機で異常の有無の自己診断が可能となり、異常発生時は迅速に警報を発することが可能となる。
【０００９】
上記複数のセンサ子機は、第１のセンサ子機と、第２のセンサ子機と、第３のセンサ子機とを含んでいてもよい。
上記第１のセンサ子機は、第１の測定対象の状態量を検出する第１のセンサ部と、上記第１のセンサ部の出力である第１のセンサ信号を送信する第１の通信部とを有する。
上記第２のセンサ子機は、第２の測定対象の状態量を検出する第２のセンサ部と、上記第２のセンサ部の出力である第２のセンサ信号を送信する第２の通信部とを有する。
上記第３のセンサ子機は、第３の測定対象の状態量を検出する第３のセンサ部と、上記第１及び第２の通信部と通信可能に構成され、上記第１及び第２のセンサ信号を受信し上記第１及び第２のセンサ信号と上記第３のセンサ部の出力である第３のセンサ信号とを上記親機へ送信する第３の通信部と、上記第１〜第３のセンサ信号を相互に比較することで上記第１〜第３の測定対象の異常の有無を判定する制御部とを有する。
これにより、センサ信号が他のセンサ子機よりも大きく逸脱しているセンサ子機を迅速に検出することができる。
【００１０】
上記第１のセンサ子機と上記第２のセンサ子機とは相互に通信可能に構成され、上記第３のセンサ子機は、上記第２のセンサ子機を介して上記第１及び第２のセンサ信号を受信するように構成されてもよい。
これにより、第１のセンサ子機と第３のセンサ子機との間の通信状況が悪い場合でも、センサ信号の授受が可能となる。
【００１１】
上記制御部は、上記第１〜第３のセンサ信号のうち異常を示すセンサ信号の異常レベルを判定するように構成されてもよい。
これにより、異常レベルに応じた警報を発することが可能となる。
【００１２】
この場合、上記第３のセンサ子機は、異常に係るセンサ子機に対して、上記異常を示すセンサ信号の異常レベルが高いほど高い送信頻度でのセンサ信号の送信を要求するように構成されてもよい。
【００１３】
検出すべき測定対象の状態量は特に限定されず、例えば、上記複数のセンサ子機は、測定対象の温度又は振動に関連する状態量を検出するように構成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、機器の異常等に迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るセンサシステムの概略構成図である。
【図２】上記センサシステムにおける一部のセンサ子機のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】上記センサシステムにおける他の一部のセンサ子機のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】上記センサ子機の典型的な動作を説明するフローチャートである。
【図５】上記センサシステムを管理する管理装置の典型的な動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るセンサシステムの概略構成図である。本実施形態では工場等の製造ラインへの上記センサシステムの適用例について説明する。
【００１８】
［全体構成］
本実施形態のセンサシステム１００は、複数のセンサ子機１０を含むセンサネットワーク１０Ｎと、親機２０とを有する。センサシステム１００は、センサネットワーク１０Ｎと親機２０との間を中継する複数の中継機３０をさらに有してもよい。中継機３０は必要に応じて省略されてもよく、この場合はセンサネットワーク１０Ｎと親機２０との間の通信が直接的に行われる。
【００１９】
複数のセンサ子機１０は、測定対象である複数のライン設備Ｆ１〜Ｆ５に個々に取り付けられ、当該設備の運転状態を個別に検出する。ここでは、センサ子機１０及び設備Ｆ１〜Ｆ５の数が５台の場合を例に挙げて説明するが、センサ子機１０及び設備の台数はこれに限定されない。なお以下の説明では、設備Ｆ１〜Ｆ５に取り付けられるセンサ子機１０をそれぞれセンサ子機１１〜１５とも称するが、個別に説明する場合を除いては、センサ子機１１〜１５をセンサ子機１０と総称する。
【００２０】
設備Ｆ１〜Ｆ５としては、例えば製品の試験装置や検査装置が挙げられるが、勿論これに限られず、組立装置や加工装置等であってもよい。また、設備Ｆ１〜Ｆ５はいずれも同一の種類の設備とされるが、これに限られず、異なる種類の設備が含まれてもよい。また、センサ子機１０によって検出される設備Ｆ１〜Ｆ５の状態としては、設備Ｆ１〜Ｆ５の動作の異常時に外形的に現れる事象、例えば振動や温度、騒音、発光等が挙げられる。
【００２１】
複数のセンサ子機１０は、センサ部１０１、通信部１０２、警報器１０３、内部バッテリ（図示略）等をそれぞれ有する通信装置で構成される。
【００２２】
センサ部１０１は、例えば、設備Ｆ１〜Ｆ５の温度や振動等に関連する状態量を検出するセンサで構成される。具体的には、温度センサ、加速度センサ等が用いられる。本実施形態においてセンサ部１０１は、温度センサ及び加速度センサを含むが、これに限られず、測定対象の種類や測定内容等に応じて少なくとも１つのセンサを含んでいればよい。
【００２３】
通信部１０２は、隣接する複数のセンサ子機１０又は親機２０（中継機３０）との間において無線で情報を送受信することが可能なアンテナ、通信回路等を含む。通信部１０２は、所定の頻度（例えば数秒〜数十分に１回）でセンサ部１０１の出力であるセンサ信号を送信する。上記所定の頻度は、可変に制御可能であってもよい。センサ信号には、センサ子機１１〜１５に個別に付与された機器情報（ＩＤ）、検出時刻、送信時刻等が含まれる。通信方式は特に限定されず、「Wi-Fi（登録商標）」、「Bluetooth（登録商標）」などの数百ＭＨｚから数ＧＨｚ帯を利用した近距離無線通信やＮＦＣ（Near Field Communication）等の近接無線通信が採用されてもよい。
【００２４】
警報器１０３は、設備Ｆ１〜Ｆ５の異常を工場内の作業者に報知するためのものであり、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の表示ランプを備えた表示等や警報音を鳴動させるブザー、警報マークを表示するディスプレイ等で構成される。警報器１０３は、警報レベル（異常レベル）に応じて異なる警報を出力することが可能に構成されてもよい。警報器１０３は、センサ部１１の出力に基づいて設備の異常を判定されたときに送信される異常信号を受けて作動するように構成される。さらに各センサ子機１０は、異常レベルが所定以上の場合、作業者によることなく、運転している測定対象を強制的に停止させる機能を有していてもよい。
【００２５】
図１の例において親機２０は、センサネットワーク１０Ｎから中継機３０を介して各センサ子機１０のセンサ部１１のセンサ信号を受信する。親機２０は、中継機３０との間において無線で情報を送受信することが可能なアンテナ、通信回路等を含む。通信方式は特に限定されず、典型的には、上述した通信部１０２と同様の通信方式が採用される。
【００２６】
親機２０はさらに、管理装置４０と通信可能に構成される。親機２０は、中継機３０を介して受信した各センサ子機１０のセンサ信号を含む検出信号を管理装置４０へ送信する。親機２０と管理装置４０との通信方式は特に限定されず、上述した通信部１０２と同様の通信方式であってもよいし、インターネットを介して接続されてもよい。
【００２７】
管理装置４０は、親機２０と通信可能に構成され、親機２０から送信される上記検出信号を受信し、処理し、蓄積する。管理装置４０は、製造ラインを管理する管理サーバとして構成され、工場内における管理室あるいはメンテナンス会社に設置される。管理装置４０は、複数のセンサ子機１０を介して検出される各設備Ｆ１〜Ｆ５の異常の有無を個別に判定し、いずれかの設備に異常が認められた場合は、管理者へ当該設備の停止あるいは点検を促す情報をモニタへ表示する等の所定の警告処理を実行する。
【００２８】
［センサネットワーク］
次に、センサネットワーク１０Ｎの詳細について説明する。
【００２９】
上述のようにセンサネットワーク１０Ｎは、複数のセンサ子機１０を含み、これら複数のセンサ子機１０間で通信が可能に構成される。センサネットワーク１０Ｎは、一のセンサ子機（第１のセンサ子機）から送信されるセンサ信号（第１のセンサ信号）が隣接する他のセンサ子機（第２のセンサ子機）によって受信され、当該第２のセンサ子機のセンサ信号（第２のセンサ信号）が第１のセンサ信号とともに、当該第２のセンサ子機に隣接する更に他のセンサ子機（第３のセンサ子機）へ送信されるように構成される。第３のセンサ子機は、自身のセンサ信号（第３のセンサ信号）と第１及び第２のセンサ信号とを含む検出信号を親機２０（中継機３０）へ送信するとともに、第１〜第３のセンサ信号を相互に比較して各設備の異常の有無を判定するように構成される。
【００３０】
本実施形態においてセンサネットワーク１０Ｎは、図１に示すように５台のセンサ子機１１〜１５で構成される。各センサ子機１１〜１５は、上記所定の頻度で各々のセンサ部１０１の出力（センサ信号１１ｓ〜１５ｓ）を送信するように構成される。
【００３１】
例えばセンサ子機１１は、自身のセンサ信号１１ｓを隣接する他のセンサ子機１２，１３，１４のうちの１つに送信する。センサ子機１１の送信先は、固定されてもよいし、固定されなくてもよい。典型的には、センサ子機１１から見て通信環境が最もよいセンサ子機が送信時ごとに選択される。このうちセンサ子機１４にセンサ信号１１ｓを送信する場合において、センサ子機１１は、他のセンサ子機１２，１３のセンサ信号１２ｓ，１３ｓの少なくとも１つを受信しているときは、自身のセンサ信号１１ｓだけでなく当該他のセンサ信号１２ｓ，１３ｓもともにセンサ子機１４へ送信するように構成される。
【００３２】
センサ子機１２も同様に、自身のセンサ信号１２ｓを隣接する他のセンサ子機１１，１３，１５のうちの１つに送信する。このうちセンサ子機１５にセンサ信号１２ｓを送信する場合において、センサ子機１２は、他のセンサ子機１１，１３のセンサ信号１１ｓ，１３ｓの少なくとも１つを受信しているときは、自身のセンサ信号１２ｓだけでなく当該他のセンサ信号１１ｓ，１３ｓもともにセンサ子機１５へ送信するように構成される。これにより、例えば、センサ子機１１，１３とセンサ子機１５との間の通信状況が悪い場合でも、これらセンサ子機との間でセンサ信号１１ｓ，１３ｓの授受が可能となる。
【００３３】
センサ子機１３も同様に、自身のセンサ信号１３ｓを隣接する他のセンサ子機１１，１２，１４，１５のうちの１つに送信する。このうちセンサ子機１４，１５のいずれかにセンサ信号１３ｓを送信する場合において、センサ子機１３は、他のセンサ子機１１，１２のセンサ信号１１ｓ，１２ｓの少なくとも１つを受信しているときは、自身のセンサ信号１３ｓだけでなく当該他のセンサ信号１１ｓ，１２ｓもともにセンサ子機１４，１５へ送信するように構成される。
【００３４】
以上のように、センサ子機１１〜１３は、「第１のセンサ子機」あるいは「第２のセンサ子機」として機能する。
【００３５】
図２は、センサ子機１１〜１３のハードウェア構成を示すブロック図である。センサ子機１１〜１３は典型的には同一の構成を有し、同図に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３０等を有する。
【００３６】
ＣＰＵ２１０は、各種演算処理を行いながら、センサ子機１１〜１３の各ブロックを統括的に制御する。ＣＰＵ２１０は、判定部２１１を有する。
【００３７】
各センサ子機１１〜１３の判定部２１１は、自身のセンサ信号１１ｓ〜１３ｓに基づいて測定対象（設備Ｆ１〜Ｆ３）の異常の有無を各々判定するように構成される。
【００３８】
判定部２１１においてセンサ信号が異常と判定されたセンサ子機は、自身の警報器１０３を作動させる。警報器１０３の作動により、異常に係る設備の周辺で作業する作業者に対して当該設備の異常を報知することが可能となる。
【００３９】
本実施形態ではセンサ信号として、測定対象の加速度情報（振動情報）及び温度情報が含まれ、これら加速度情報及び温度情報に基づき異常の有無を判定する。具体的に、判定部２１１は、設備の加速度及び温度の少なくとも一方が各々について設定された所定値を超える場合は何等かの異常があると判定する。上記所定値は、測定対象が異常に陥ったときの状態を示す値であってもよいし、異常に陥る直前の状態を表す値であってもよい。
【００４０】
なお判定基準となるセンサ信号は、加速度や温度に関する情報だけでなく、例えば内部バッテリの残量に関する情報等が含まれてもよい。
【００４１】
ＲＯＭ２２０は、ＣＰＵ２１０に実行させるＯＳ（Operating System）、プログラムや各種パラメータなどのファームウェアが固定的に記憶されている不揮発性のメモリで構成される。ＲＡＭ２３０は、ＣＰＵ２１０の作業領域等として用いられ、ＯＳ、実行中の各種アプリケーション、処理中の各種データを一時的に保持する。
【００４２】
ＲＯＭ２２０には、判定部２１１において実行されるセンサ信号の異常判定処理や警報器１０３を作動させる駆動信号の生成処理等に必要なプログラムが格納される。ＲＡＭ２３０には、検出した自身のセンサ信号や受信した他のセンサ機器のセンサ信号が、異常判定用あるいは送信用として一時的に記憶されてもよい。
【００４３】
続いて、センサ子機１４，１５について説明する。
【００４４】
センサ子機１４，１５は、自身のセンサ信号１４ｓ，１５ｓを親機２０（中継機３０）へ送信する。上述のようにセンサ子機１１〜１３のセンサ信号１１ｓ〜１３ｓは、センサ子機１４，１５のいずれかに送信される。そこでセンサ子機１４，１５は、自身のセンサ信号１４ｓ，１５ｓだけでなく、他のセンサ子機１１〜１３のセンサ信号１１ｓ〜１３ｓもともに親機２０（中継機３０）へ送信するように構成される。すなわちセンサ子機１４，１５は、センサ信号１１ｓ〜１５ｓを含む検出信号を親機２０へ送信する「第３のセンサ子機」として機能する
【００４５】
なおセンサ子機１４，１５は、相互に通信可能に構成されているため、センサ子機１４，１５のいずれか一方のみから親機２０（中継機３０）へセンサ信号を送信するように構成されてもよい。例えばセンサ子機１４の送信時において親機２０（中継機３０）との通信環境が良好でない場合等には、センサ子機１５を介してセンサ子機１４のセンサ信号１４ｓ等を親機２０（中継機３０）へ送信するようにしてもよい。
【００４６】
図３は、センサ子機１４，１５のハードウェア構成を示すブロック図である。センサ子機１４，１５は、センサ子機１１〜１３と同様な構成を有し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）３２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３０等を有する。
【００４７】
ＣＰＵ３１０は、各種演算処理を行いながら、センサ子機１４，１５の各ブロックを統括的に制御する制御部として機能する。ＣＰＵ３１０は、判定部３１１と、信号生成部３１２とを有する。
【００４８】
判定部３１１は、センサ子機１１〜１３における判定部２１１と同様に、自身のセンサ信号１４ｓ，１５ｓに基づいて測定対象（設備Ｆ４，Ｆ５）の異常の有無を各々判定するように構成される。
【００４９】
判定部３１１は、さらに、受信した他のセンサ信号１１ｓ〜１３ｓ及び自身のセンサ信号１４ｓ，１５ｓを相互に比較することで、設備Ｆ１〜Ｆ５の異常の有無を判定するように構成される。
各センサ子機１１〜１５は、自己のセンサ信号しか検出することができないため、他のセンサ子機のセンサ信号と比較することができない。そこで本実施形態では、複数のセンサ信号を受信するセンサ子機１４，１５に、自身のセンサ信号が他のセンサ信号に対してどの程度相違するのか、あるいは、どの程度逸脱しているかを相対的に判断する判定部３１１が設けられている。これにより、全センサ信号１１ｓ〜１５ｓをより客観的に評価することが可能となるとともに、異常を示すセンサ子機（設備）の特定が容易となる。
【００５０】
例えば、センサ子機１１〜１３のセンサ信号１１ｓ〜１３ｓをセンサ子機１４が受信したとき、センサ子機１４（ＣＰＵ３１０）は、自身のセンサ信号１４ｓを含むすべてのセンサ信号１１ｓ〜１４ｓを親機２０（中継機３０）へ送信するとともに、これらセンサ信号１１ｓ〜１４ｓを相互に比較し、所定の異常値を示すデータを含むセンサ信号の有無を判定するように構成される。センサ信号１１ｓ〜１３ｓをセンサ子機１５が受信したときも、上述と同様の処理がセンサ子機１５において実行される。
【００５１】
なおセンサ子機１４，１５は、センサ１１ｓ〜１３ｓのすべてを受信しなかったときにおいても、受信したいずれかのセンサ信号を自身のセンサ信号１４ｓ，１５ｓと比較して、異常の有無を判定するように構成される。また、センサ子機１４，１５のうち一方がセンサ信号１１ｓ〜１３ｓのいずれをも受信しなかったとき（他方がセンサ信号１１ｓ〜１３ｓのすべてを受信したとき）、当該一方のセンサ子機は、自身のセンサ信号を他方のセンサ子機へ送信する。これにより当該他方のセンサ子機において、当該一方のセンサ子機のセンサ信号についての異常の有無の判定が実施可能となる。
【００５２】
上述のように本実施形態では、センサ信号として設備の加速度情報（振動情報）及び温度情報が含まれ、これら加速度情報及び温度情報のセンサ子機１１〜１５間での相対比較に基づき異常の有無が判定される。判定基準となるセンサ信号は、加速度や温度に関する情報だけでなく、例えば内部バッテリの残量に関する情報等が含まれてもよい。これにより、例えば異常値を示すセンサ信号が設備の動作異常によるものであるか、あるいはセンサ子機自体の異常によるものであるかの峻別が可能となる。
【００５３】
判定部３１１は、センサ信号１１ｓ〜１５ｓのうち異常を示すセンサ信号の異常レベルを判定するように構成されてもよい。この場合、異常レベルの判定には少なくとも２以上の閾値が設定され、異常判定されたセンサ信号がどのレベルにあるか（例えば、緊急な対応を必要としない軽度の異常であるか、緊急な対応を必要とする重度の異常であるか）が判定される。なお、このような処理は、上述した各センサ子機１１〜１５での独自の自己診断処理において実行されてもよい。
【００５４】
信号生成部３１２は、判定部３１１においてセンサ信号１１ｓ〜１５ｓのセンサ信号のうち少なくとも１つが異常と判定されたとき、異常に係るセンサ子機を特定する異常信号を生成するように構成される。
【００５５】
センサ子機１４，１５は、信号生成部３１２で生成された異常信号を、当該異常と判定されたセンサ信号を送信したセンサ部１０１を有するセンサ子機へ送信するように構成される。異常信号は、当該異常に係るセンサ子機へ直接送信されてもよいし、他のセンサ子機を中継して送信されてもよい。また、判定部３１１において異常レベルが判定された場合は、その異常レベルに関連する情報を含む異常信号が送信される。なお、異常に係るセンサ子機は、センサ子機１１〜１３のいずれかである場合に限られず、異常判定を行う当該センサ子機１４，１５である場合も含まれる。
【００５６】
異常信号を受信したセンサ子機は、自身の警報器１０３を作動させる。異常信号に異常レベル情報が含まれる場合、警報器１０３は、当該異常レベルに応じた警報を出力する。警報器１０３の作動により、異常に係る設備の周辺で作業する作業者に対して当該設備の異常を報知することが可能となる。
【００５７】
さらに信号生成部３１２は、異常レベルに応じて、異常に係るセンサ子機へセンサ信号の送信頻度を高くする要求を含む信号が含まれてもよい。例えば、信号生成部３１２は、異常を示すセンサ信号の異常レベルが高いほど高い送信頻度でセンサ信号を送信する指令を含む異常信号を生成する。センサ子機１４，１５は、異常に係るセンサ子機に関して、センサ信号の異常レベルが高いほど高い送信頻度で親機２０へ検出信号を送信する。これにより、異常に係るセンサ子機に関するデータをより多く取得することができる。
【００５８】
通信部１０２は、センサ子機１１〜１３からのセンサ信号の受信、センサ子機１４，１５間におけるセンサ信号の送受信、親機２０（中継機３０）に対するセンサ信号の送信、異常に係るセンサ子機への異常信号の送信等を行う。
【００５９】
ＲＯＭ３２０は、ＣＰＵ３１０に実行させるＯＳ（Operating System）、プログラムや各種パラメータなどのファームウェアが固定的に記憶されている不揮発性のメモリで構成される。ＲＡＭ３３０は、ＣＰＵ３１０の作業量領域等として用いられ、ＯＳ、実行中の各種アプリケーション、処理中の各種データを一時的に保持する。
【００６０】
ＲＯＭ３２０には、判定部３１１において実行されるセンサ信号の異常判定処理や信号生成部２１２において実行される異常信号の生成処理、警報器１０３を作動させる駆動信号の生成処理等に必要なプログラが格納される。ＲＡＭ３３０には、検出した自身のセンサ信号や受信した他のセンサ機器のセンサ信号が、異常判定用あるいは送信用として一時的に記憶されてもよい。
【００６１】
［通信システムの動作］
本実施形態のセンサシステム１００の詳細について、センサシステム１００の典型的な動作と併せて説明する。
【００６２】
（基本フロー）
図４は、センサ子機１１〜１５の典型的な動作を説明するフローチャートである。
【００６３】
センサ子機１１〜１５は、各々のセンサ部１０１のセンサ信号１１ｓ〜１５ｓを取得する（ステップ１０１）。各センサ子機１１〜１５のＣＰＵ２１０，３１０は、取得したセンサ信号（加速度情報、温度情報）を所定値（Ｇ，Ｔ）と比較し、所定値以上の場合は異常と判定して自身の警報器１０３を作動させる（ステップ１０２〜１０４）。
【００６４】
例えば、ベアリングその他の各種摺動部品の経時劣化等による振動の増加、過負荷や潤滑不足等による温度の上昇が、各センサ子機１１〜１５において個別に診断される。そして、異常値を示す出力が認められた場合は、警報器１０３が作動する。
【００６５】
次に、センサ子機１１〜１５は、異常判定の結果に関係なく、取得したセンサ信号（データ）を送信する（ステップ１０５）。このうちセンサ信号１１ｓ〜１３ｓについてはセンサ子機１４，１５のいずれかを経由して、センサ信号１４ｓ，１５ｓとともに親機２０へ送信される。
【００６６】
一方、センサ子機１４，１５は、各センサ信号１１ｓ〜１５ｓを相互に比較してこれらの異常の有無を判定する。この判定は、典型的には、親機２０への送信待ち時間、設備の停止時等に実行される。ＣＰＵ３１０は、センサ信号１１ｓ〜１５ｓの中に異常値を示すセンサ信号や、他のセンサ信号から逸脱しているデータを含むセンサ信号があると判定したとき、異常信号を生成して当該異常に係るセンサ子機へ送信する。異常信号を受信したセンサ子機は、異常レベルに応じた警報を出力して、現場の作業者へ対応を促す。異常レベルが重度の場合、当該センサ子機が取り付けられた設備の運転が停止される。
【００６７】
センサ子機１４，１５は、異常値を示すセンサ子機を発見したとき、その異常レベルに応じて、当該異常に係るセンサ子機に対する警報態様、送信間隔等の変更要求を異常信号に含めることができる。
【００６８】
具体的には、設備Ｆ１〜Ｆ５の運転状態が正常である場合、各センサ子機１１〜１５は、例えば５分に１回の頻度でセンサ信号を取得し、その異常判定を実行する。
判定の結果、緊急度が比較的低い異常レベル１（検出加速度：2.5ガル（0.0025G、震度２相当）以上、検出温度：40℃以上）である場合、警報としてＬＥＤを点灯させ、送信頻度を３分に１回に上げる。
異常レベル２（検出加速度：8.0ガル（0.008G、震度３相当）以上、検出温度：50℃以上）の場合、ＬＥＤによる点灯に加えてブザーを鳴動させ、送信頻度を１分に１回に上げる。
異常レベル３（検出加速度：25ガル（0.025G、震度４相当）以上、検出温度：60℃以上）の場合、センサ子機で設備を強制的に停止させ、ＬＥＤ及びブザーを作動させ、送信頻度を３０秒に１回に上げる。
異常レベル４（検出加速度：80ガル（0.08G、震度５相当）以上、検出温度：65℃以上）の場合、センサ子機で設備を強制的に停止させ、ＬＥＤ及びブザーを作動させ、送信頻度を１０秒に１回に上げる。
【００６９】
図５は、管理装置４０の典型的な動作を説明するフローチャートである。
【００７０】
管理装置４０は、親機２０から各センサ子機１１〜１５のセンサ信号１１ｓ〜１５ｓを受信する（ステップ２０１）。管理装置４０は、受信したセンサ信号１１ｓ〜１５ｓを時系列的に蓄積し、異常の有無を判定する（ステップ２０２）。データに異常が認められると、管理装置４０は、所定のモニタ等へ当該異常を表示して管理者へ注意を促す（ステップ２０４）。
【００７１】
以上のように本実施形態によれば、各設備Ｆ１〜Ｆ５の運転状態の異常がセンサ子機１１〜１５において一時的に判断されるように構成されているため、異常値を示す出力が認められた場合は警報器１０３を介して現場にいる作業者に対して即座に点検を促し、迅速な対応をとらせることが可能となる。
【００７２】
また、各センサ子機１１〜１５による上述の自己診断機能に加えて、センサ子機間におけるセンサ信号１１ｓ〜１５ｓの相互比較を行うようにしているため、センサ子機１１〜１５自体の異常判定やバッテリ残量の確認等も可能となり、センサネットワーク１０Ｎにおける自律的な異常監視を実現することができる。
【００７３】
［その他の実施形態］
上述の実施形態では、センサ子機１１〜１５に、各設備Ｆ１〜Ｆ５の状態量の異常判定を行うように構成されたが、各センサ子機１１〜１５のセンサ信号１１ｓ〜１５ｓを受信する親機２０が、これらセンサ信号１１ｓ〜１５ｓに基づいて異常の有無を判定するように構成されてもよい。
この場合、各センサ子機１１〜１５の構成の簡素化を図ることができるとともに、異常判定に要する電力の消費を削減することができるため、内蔵バッテリの長寿命化を図ることができる。このような構成においても、管理装置４０によらずに、センサシステム１００において自律的な異常監視を実現することができる。
【００７４】
また以上の実施形態では、設備Ｆ１〜Ｆ５の異常の有無にかかわりなく、各センサ子機１１〜１５のセンサ信号１１ｓ〜１５ｓがすべて親機２０（管理装置４０）へ送信されるように構成されたが、設備Ｆ１〜Ｆ５が正常なときは親機２０へ最小限の情報のみが送信され、異常判定がなされたときは当該異常に係る設備に関する詳細な情報が親機２０（管理装置４０）へ送信されるように構成されてもよい。
これにより、センサネットワーク１０Ｎと親機２０との間の通信負荷を軽減することができる。
例えば、正常時には、１時間に１回の頻度で親機２０へセンサ信号１１ｓ〜１５ｓを送信し、送信待ちの時間でセンサ信号１１ｓ〜１５ｓの自己診断及び相互比較を実行し、異常時には都度センサ信号１１ｓ〜１５ｓを親機２０へ送信するように構成される。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７６】
例えば以上の各実施形態では、工場に設置された複数のライン設備の状態監視に本発明のセンサシステムを適用した例について説明したが、測定対象はこれに限られず、オフィス内の照明装置や空調装置等であってもよい。
【００７７】
また以上の実施形態では、各センサ子機１１〜１５は、電力源に内部バッテリが用いられたが、これに加えて、太陽発電や振動発電等の自己発電可能な環境発電デバイス（エナジーハーベスト）を備えていてもよい。この場合、センサ子機１４，１５におけるセンサ信号の相互比較によってバッテリ残圧が著しく低下したセンサ子機に対して、内部バッテリから環境発電デバイスへの電力源の切り替えを要求することが可能となる。これにより、内部バッテリの消耗を防ぎ、内部バッテリの交換時期をすべてのセンサ子機で同一にすることができる。
あるいは、内部バッテリを省略して、各センサ子機の電力源に環境発電デバイスが用いられてもよい。
【００７８】
さらに以上の実施形態では、センサ子機１１〜１３がすべて判定部２１１を有する例を説明したが、センサ子機１４，１５におけるセンサ信号１１ｓ〜１５ｓの相互比較によってセンサ信号１１ｓ〜１３ｓの異常の有無を判定することができるため、センサ子機１１〜１３のいずれか１つ、２つ又は全部は判定部２１１を備えていなくてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０（１１〜１５）…センサ子機
１０Ｎ…センサネットワーク
２０…親機
３０…中継機
４０…管理装置
１００…センサシステム
１０１…センサ部
１０２…通信部
１０３…警報器
２１１，３１１…判定部
３１０…制御部
Ｆ１〜Ｆ５…測定対象（ライン設備）
【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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