(57)【要約】  取得手段（１１１）は、設備機器とセンサ機器との相対的な位置を示す位置情報を取得する。検出手段（１１２）は、センサ機器における二次電池の電力不足を検出する。特定手段（１１３）は、検出手段（１１２）により電力不足が検出されると、取得手段（１１１）により取得された位置情報を用いて、センサ機器への給電効率が最も高い設備機器を特定する。そして、指令手段（１１４）は、特定手段（１１３）により特定された設備機器に対して、給電の開始を指令する。
2021002007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理装置と、無線による給電を行うための無線給電手段を備えた設備機器と、一次電池と前記無線給電手段から給電された電力を蓄える二次電池とを備えたセンサ機器と、を備えるセンサシステムであって、
前記管理装置は、
前記設備機器と前記センサ機器との相対的な位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記センサ機器における前記二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、前記位置情報を用いて特定される前記センサ機器への給電効率が最も高い設備機器に対して、給電の開始を指令する指令手段と、を備える、
センサシステム。
【請求項２】
前記センサ機器は、
電源を、前記一次電池及び前記二次電池の何れかに切り替える切替手段と、
前記二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、電源を前記一次電池に切り替えるように前記切替手段を制御する切替制御手段と、を更に備える、
請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項３】
前記センサ機器は、
計測対象の値を計測するセンサ手段と、
前記センサ手段が計測した値と、前記切替手段における切替状態とを含むセンサ情報を、前記設備機器へ送信する送信手段とを更に備える、
請求項２に記載のセンサシステム。
【請求項４】
前記管理装置において、
前記取得手段は、前記設備機器から、前記センサ情報を更に取得する、
請求項３に記載のセンサシステム。
【請求項５】
前記管理装置は、
前記取得手段が取得した前記センサ情報に含まれる前記切替状態から、前記センサ機器における前記二次電池の電力不足を検出する検出手段と、
前記電力不足が検出されると、前記位置情報を用いて、前記センサ機器への給電効率が最も高い設備機器を特定する特定手段と、を更に備え、
前記指令手段は、前記特定手段により特定された前記設備機器に対して、給電の開始を指令する、
請求項４に記載のセンサシステム。
【請求項６】
無線による給電を行うための無線給電手段を備えた設備機器の近傍に設置されるセンサ機器であって、
一次電池と、
前記設備機器から給電された電力を蓄える二次電池と、
電源を、前記一次電池及び前記二次電池の何れかに切り替える切替手段と、
前記二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、電源を前記一次電池に切り替えるように前記切替手段を制御する切替制御手段と、
を備えるセンサ機器。
【請求項７】
前記センサ機器は、
値を計測するセンサ手段と、
前記センサ手段が計測した値と、前記切替手段において電源を前記一次電池に切り替えたことを示す切替状態とを含むセンサ情報を、前記設備機器へ送信することにより、前記設備機器からの給電を要求する送信手段とを更に備える、
請求項６に記載のセンサ機器。
【請求項８】
無線による給電を行うための無線給電手段を備える設備機器と、前記無線給電手段から給電された電力を蓄える二次電池を備えるセンサ機器とを制御する管理装置における給電制御方法であって、
前記設備機器と前記センサ機器との相対的な位置を示す位置情報を取得する取得ステップと、
前記センサ機器における前記二次電池の電力不足を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにて前記電力不足が検出されると、前記位置情報を用いて、前記センサ機器への給電効率が最も高い設備機器を特定する特定ステップと、
前記特定ステップにて特定された前記設備機器に対して、給電の開始を指令する指令ステップと、
を備える給電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサシステム、センサ機器、および、給電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空調機，照明等の設備機器を制御するために必要な情報を、センサ機器を用いて収集するセンサシステムが知られている。このセンサシステムは、例えば、温度，湿度，人の在否，照度，ＣＯ2，ほこり等の環境情報をセンサ機器から収集することにより、ビル，テナント等に設置された設備機器を適切に制御することができる。【０００３】
近年では、センサシステムにおいて、バッテリ内蔵型のセンサ機器、或いは、太陽電池を備えたエナジーハーベスト型のセンサ機器が用いられるケースが増加している。バッテリ内蔵型のセンサ機器は、例えば、設備機器の機能拡張性，省配線等のメリットがある。また、エナジーハーベスト型のセンサ機器は、例えば、光エネルギを有効に活用できるメリットがある。【０００４】
一方、デメリットとして、バッテリ内蔵型のセンサ機器では、例えば、数カ月毎に、バッテリを交換する必要があり、そのような保守作業が重い負担となっている。また、エナジーハーベスト型のセンサ機器では、夜間に太陽電池での発電が行えないため、可用性が低下してしまう。これらのデメリットを解消するために、特許文献１には、太陽電池と乾電池との二種類の電源を搭載し、太陽電池での発電が行えない場合に、電源を乾電池に切り替える発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−９６７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の発明を利用しても、長時間に亘って、光エネルギーが照射されない環境では、太陽電池での発電が行えないことから、バッテリ内蔵型のセンサ機器と同等となってしまう。例えば、特許文献１の発明を適用したセンサ機器をオフィスに導入しても、長期休業中であれば、オフィスの照明が点灯されず、太陽電池での発電が行えないことから、その間、乾電池の電力だけを消費してしまう。そのため、バッテリ内蔵型のセンサ機器と同様に、乾電池の交換機会が多く生じてしまうという画題は、解決されないままであった。【０００７】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、一次電池の交換機会を適切に減少させることのできるセンサシステム、センサ機器、および、給電制御方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るセンサシステムは、
管理装置と、無線による給電を行うための無線給電手段を備えた設備機器と、一次電池と前記無線給電手段から給電された電力を蓄える二次電池とを備えたセンサ機器と、を備えるセンサシステムであって、
前記管理装置は、
前記設備機器と前記センサ機器との相対的な位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記センサ機器における前記二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、前記位置情報を用いて特定される前記センサ機器への給電効率が最も高い設備機器に対して、給電の開始を指令する指令手段と、を備える、
センサシステム。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るセンサシステムでは、管理装置において、取得手段は、設備機器とセンサ機器との相対的な位置を示す位置情報を取得する。また、指令手段は、センサ機器における二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、位置情報を用いて特定されるセンサ機器への給電効率が最も高い設備機器に対して、給電の開始を指令する。このため、例えば、センサ機器において、二次電池の蓄電量が低下すると、電源を一次電池に切り替えるといった切替制御が行われる場合でも、直ちに、設備機器からセンサ機器への給電が行われるため、一次電池を消費して動作する時間が短くなる。そのため、一次電池の電池寿命を長くし、一次電池の交換機会を適切に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るセンサシステムの全体構成の一例を示す模式図
【図２】管理装置の構成の一例を示すブロック図
【図３】センサ機器管理情報の一例を示す模式図
【図４】設備機器の構成の一例を示すブロック図
【図５】センサ機器の構成の一例を示すブロック図
【図６】本発明の実施形態に係る電源切替処理を説明するためのフローチャート
【図７】本発明の実施形態に係るセンサ情報送信処理を説明するためのフローチャート
【図８】本発明の実施形態に係るセンサ情報収集処理を説明するためのフローチャート
【図９】本発明の実施形態に係る給電制御処理を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。以下では、設備機器を制御するために必要な情報を、センサ機器を用いて収集するセンサシステムを一例として説明するが、設備機器の制御とは無関係に、センサ機器を用いて種々の情報を収集するだけのセンサシステムにおいても同様に本発明を適用することができる。すなわち、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素または全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【００１２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係るセンサシステム１の全体構成の一例を示す模式図である。このセンサシステム１は、例えば、オフィスビル，商業ビル等に導入され、センサ機器３０にて収集した情報を用いて、設備機器２０を制御するシステムである。
【００１３】
図示するように、センサシステム１は、管理装置１０と、複数の設備機器２０と、センサ機器３０とを備える。なお、図１では、センサ機器３０を１つだけ示しているが、一例であり、複数のセンサ機器３０をセンサシステム１が備えていてもよい。その場合、例えば、それぞれのセンサ機器３０には、固有のデバイスアドレスが割り当てられており、識別可能となっている。
【００１４】
管理装置１０と設備機器２０とは、専用ネットワーク９０を介して、通信可能に接続されている。また、設備機器２０とセンサ機器３０とは、例えば、センサシステム１が導入されたビルにおける同一のフロア内に設置され、無線通信にて通信可能に接続されている。
【００１５】
また、後述するように、要件を満たす設備機器２０は、センサ機器３０に対して、無線による給電を行うことができるようになっている。そして、センサ機器３０は、そのような設備機器２０から給電を受け、給電された電力を二次電池に蓄電して動作可能となっている。なお、センサ機器３０は、一次電池も備えており、二次電池及び一次電池の何れかを電源として動作可能となっている。具体的にセンサ機器３０は、通常、二次電池を電源として動作しており、二次電池の蓄電量が低下すると、電源を一次電池に切り替え、継続して動作可能となっている。
【００１６】
管理装置１０は、例えば、サーバ，パーソナルコンピュータ等であり、センサシステム１全体を制御する。管理装置１０は、センサ機器３０が計測したセンサ情報、及び、設備機器２０の状態情報等を収集し、収集したそれらの情報を活用して設備機器２０を制御する。また、管理装置１０は、センサ機器３０における二次電池の蓄電量が低下すると、要件を満たす設備機器２０に対して、センサ機器３０への給電を指令する。
【００１７】
設備機器２０は、例えば、空調機、照明等であり、管理装置１０によって制御される。また、設備機器２０は、無線通信にてセンサ機器３０と通信し、センサ機器３０から送られるセンサ情報を受信する。そして、設備機器２０は、受信したセンサ情報、及び、設備機器２０の状態情報等を、専用ネットワーク９０を通じて管理装置１０に送信する。また、管理装置１０から給電を指令された設備機器２０は、センサ機器３０へ無線による給電を行う。
【００１８】
センサ機器３０は、例えば、温度センサ，湿度センサ，ＣＯ2センサ，人感センサ等であり、計測した物理量を示す電気信号から変換したセンサ情報を、無線通信にて設備機器２０へ送信する。また、センサ機器３０は、一次電池と二次電池とを備えており、通常、二次電池を電源として動作するものの、二次電池の蓄電量が低下すると、電源を一次電池に切り替える。
【００１９】
以下、管理装置１０、設備機器２０、及び、センサ機器３０の詳細な構成について、図２〜図５を参照してそれぞれ説明する。
【００２０】
まず、管理装置１０の詳細について、図２を参照して説明する。図２は、管理装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図示するように、管理装置１０は、制御部１１と、記憶部１２と、設備通信部１３とを備える。
【００２１】
制御部１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えた演算装置であり、管理装置１０全体を制御する。制御部１１は、機能的には、取得手段１１１と、検出手段１１２と、特定手段１１３と、指令手段１１４とを備える。これらの機能は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭをワークメモリとして用い、ＲＯＭ若しくは記憶部１２に記憶されている各種プログラムを適宜実行することにより実現される。
【００２２】
取得手段１１１は、設備通信部１３を通じて、一定周期ごとに、設備機器２０から必要な情報を取得する。例えば、取得手段１１１は、１分間隔に、センサ機器３０が計測したセンサ情報を設備機器２０から取得する。なお、後述するように、センサ情報には、センサ機器３０における電源が、二次電池なのか一次電池なのかを示す切替状態が付加されている。この他にも、取得手段１１１は、設備機器２０とセンサ機器３０との相対的な位置を示す位置情報、及び、設備機器２０の状態情報等を、設備機器２０から取得する。
【００２３】
検出手段１１２は、センサ機器３０における二次電池の電力低下を検出する。例えば、検出手段１１２は、センサ情報に付加されている切替状態により、センサ機器３０における電源が、二次電池から一次電池へ変化すると、二次電池の蓄電量が低下したことを検出する。なお、後述するように、切替状態の代わりに、二次電池の蓄電量情報がセンサ情報に付加されている場合、検出手段１１２は、この蓄電量情報から、二次電池の蓄電量が低下したことを検出してもよい。
【００２４】
特定手段１１３は、取得手段１１１が取得した位置情報を用いて、センサ機器３０への給電効率が高い設備機器２０を特定する。例えば、特定手段１１３は、位置情報から設備機器２０とセンサ機器３０との間の距離，方向等を求め、センサ機器３０への給電効率が最も高い設備機器２０を特定する。なお、設備機器２０の特定は、逐次行うようにしてもよい。例えば、センサシステム１が導入された後に、フロア内のレイアウトが更新されることで、センサ機器３０の設置位置が変更されたり、また、設備機器２０とセンサ機器３０との間にパーディションが設置されることも起こり得る。そのため、特定手段１１３は、検出手段１１２によって二次電池の電力低下が検出された際に、最新の位置情報を用いて、センサ機器３０への給電効率が高い設備機器２０を特定するようにしてもよい。
【００２５】
指令手段１１４は、種々の制御コマンドを、設備通信部１３を通じて設備機器２０に指令する。例えば、指令手段１１４は、特定手段１１３により特定された設備機器２０に対して、給電の開始を指令するための制御コマンドを送信する。この他にも、指令手段１１４は、取得手段１１１が取得したセンサ情報及び状態情報等を起因として、設備機器２０への制御が必要となった際に、その制御内容を含んだ制御コマンドを送信する。
【００２６】
記憶部１２は、例えば、ハードディスク，ソリッドステートドライブ等であり、設備機器２０を経由して取得したセンサ機器３０のセンサ情報を記憶する。一例として、センサシステム１が複数のセンサ機器３０を備えている場合に、記憶部１２には、図３に示すような管理情報１２１にて、各センサ機器３０のセンサ情報がそれぞれ管理される。この管理情報１２１ではセンサ機器３０に割り当てられた固有のデバイスアドレス１２１ａに応じて、時刻１２１ｂ、温度１２１ｃ、切替状態１２１ｄ、及び、給電指令先１２１ｅが管理されている。なお、時刻１２１ｂは、センサ情報が送られた時刻を示している。また、温度１２１ｃは、センサ機器３０が温度センサの場合の例である。また、切替状態１２１ｄは、上述したように、センサ機器３０における電源が、二次電池なのか一次電池なのかを示している。そして、給電指令先１２１ｅは、センサ機器３０における二次電池の蓄電量が低下した際に、そのセンサ機器３０への給電を指令した設備機器２０の情報を示している。
【００２７】
図２に戻って、設備通信部１３は、上述した専用ネットワーク９０を介して、設備機器２０と通信を行うための通信インタフェースである。例えば、設備通信部１３は、設備機器２０から送られるセンサ機器３０のセンサ情報、及び、設備機器２０の状態情報等を受信する。また、設備通信部１３は、種々の制御コマンドを設備機器２０へ送信する。
【００２８】
次に、設備機器２０の詳細について、図４を参照して説明する。図４は、設備機器２０の構成の一例を示すブロック図である。図示するように、設備機器２０は、電源部２１と、設備通信部２２と、計測部２３と、駆動部２４と、制御部２５と、無線給電手段の一例である無線給電部２６と、無線通信部２７とを備える。
【００２９】
電源部２１は、例えば、商用交流電源から、設備機器２０を動作させるために必要な直流電源を生成する。
【００３０】
設備通信部２２は、専用ネットワーク９０を介して、管理装置１０及び他の設備機器２０と通信を行うための通信インタフェースである。例えば、設備通信部２２は、管理装置１０から送られる制御コマンドを受信する。また、設備通信部２２は、センサ機器３０のセンサ情報、及び、設備機器２０の状態情報等を、管理装置１０へ送信する。この他にも、設備通信部２２は、後述する無線通信部２７が算出した位置情報を管理装置１０へ送信する。
【００３１】
計測部２３は、設備機器２０に設けられた内蔵センサであり、例えば、設備機器２０の動作状況を示す値を計測する。
【００３２】
駆動部２４は、例えば、アクチュエータ，モータ等であり、制御部２５に制御され、設備機器２０の主機能を動作させる。
【００３３】
制御部２５は、例えば、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えた演算装置であり、設備機器２０全体を制御する。制御部２５は、管理装置１０から送られる制御コマンドに応じて、駆動部２４及び無線給電部２６等を制御する。また、制御部２５は、無線通信部２７を制御して、センサ機器３０から送られるセンサ情報を取得する。また、制御部２５は、計測部２３が計測した値、及び、駆動部２４の制御結果等から、設備機器２０の状態情報を生成する。そして、制御部２５は、このようなセンサ情報及び状態情報等を、設備通信部２２を通じて、管理装置１０へ送信する。
【００３４】
無線給電部２６は、センサ機器３０に給電するための電力を無線出力する回路である。無線給電部２６は、制御部２５からの制御により、ＯＮ／ＯＦＦ制御され、予め規定された周波数の電波を出力し、若しくは、停止する。なお、無線給電部２６を省略して、以下の無線通信部２７を無線給電手段として用いてもよい。
【００３５】
無線通信部２７は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），ＷｉＦｉ，Ｚｉｇｂｅｅ等の無線通信規格に準拠した無線通信を行うための通信インタフェースである。無線通信部２７は、センサ機器３０から送られるセンサ情報を受信する。また、無線通信部２７は、設備機器２０とセンサ機器３０との相対的な位置情報を計測する。例えば、無線通信部２７は、配置間隔，配置位置，配置方向等とが規定された複数のアンテナを備えており、センサ機器３０との通信時に各アンテナにて計測された電波強度を用いて、設備機器２０を基準としたセンサ機器３０の相対的な距離，方向等の位置情報を算出する。
【００３６】
次に、センサ機器３０の詳細について、図５を参照して説明する。図５は、センサ機器３０の構成の一例を示すブロック図である。図示するように、センサ機器３０は、発電部３１と、二次電池の一例である蓄電部３２と、一次電池の一例である予備電源部３３と、切替手段の一例である電源切替部３４と、蓄電量検知部３５と、照度検知部３６と、切替制御手段の一例である制御部３７と、センサ手段の一例であるセンサ部３８と、送信手段の一例である無線通信部３９とを備える。
【００３７】
発電部３１は、予め規定された周波数の電波を受信して発電する。つまり、発電部３１は、設備機器２０の無線給電部２６から出力された電波を電気エネルギーに変換する。なお、後述するように、センサ機器３０が照明である場合に、太陽電池パネルを発電部３１に用いてもよい。
【００３８】
蓄電部３２は、例えば、リチウムイオンバッテリであり、発電部３１が発電した電力を蓄電する。
【００３９】
予備電源部３３は、例えば、ボタン型タイプのリチウム電池であり、センサ機器３０に装着されている。なお、予備電源部３３は、着脱可能であり、予備電源部３３の電力が消費され、電池寿命となった場合に、新しい予備電源部３３に交換可能となっている。
【００４０】
電源切替部３４は、例えば、スイッチ回路であり、制御部３７から供給される切替信号に応じて、センサ機器３０の電源を、蓄電部３２及び予備電源部３３の何れかに切り替える。
【００４１】
蓄電量検知部３５は、例えば、電圧計測回路であり、蓄電部３２からの出力電圧を計測し、蓄電部３２の蓄電量を検知する。
【００４２】
照度検知部３６は、例えば、照度センサであり、センサ機器３０が受けている光の照度を検知する。
【００４３】
制御部３７は、例えば、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えた演算装置であり、センサ機器３０全体を制御する。制御部３７は、蓄電量検知部３５が検知した蓄電部３２の蓄電量と基準値との比較結果に応じて、電源切替部３４に切替信号を出力し、センサ機器３０の電源を、蓄電部３２又は予備電源部３３に切り替える。具体的に制御部３７は、蓄電部３２の蓄電量が、電力不足を示す第１基準値以上である場合、電源切替部３４を制御して、電源を蓄電部３２に切り替える。そして、蓄電部３２の蓄電量が消費され、第１基準値よりも低下すると、電源切替部３４を制御して、電源を予備電源部３３に切り替える。
【００４４】
また、制御部３７は、例えば、１分間隔といった一定周期毎に、センサ部３８が計測した値を示す電気信号を変換し、センサ情報を生成する。制御部３７は、生成したセンサ情報に、センサ機器３０の識別情報、及び、切替状態等を付加する。この識別情報は、一例として、デバイスアドレスである。また、切替状態は、例えば、電源切替部３４が電源を予備電源部３３に切り替えているときに「一次電池」を示し、また、電源切替部３４が電源を蓄電部３２に切り替えているときに「二次電池」を示している。なお、設備機器２０からの給電により、蓄電部３２の蓄電量が、満充電を示す第２基準値以上になると、切替状態は、「満充電の二次電池」を示すことになる。そして、制御部３７は、このような切替状態が付加されたセンサ情報を、無線通信部３９を通じて、設備機器２０に送信する。
【００４５】
センサ部３８は、センサ機器３０の種類に応じたセンサモジュールであり、計測対象の値を示す電気信号を出力する。例えば、センサ機器３０が温度センサであれば、センサ部３８は、温度の値を示す電気信号を出力する。
【００４６】
無線通信部３９は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），ＷｉＦｉ，Ｚｉｇｂｅｅ等の無線通信規格に準拠した無線通信を行うための通信インタフェースである。無線通信部３９は、制御部３７に制御され、切替状態が付加されたセンサ情報を、設備機器２０に送信する。
【００４７】
以下、このような構成のセンサシステム１の動作について、図６〜図９を参照して説明する。
【００４８】
最初に、図６を参照して、センサ機器３０が実行する電源切替処理について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る電源切替処理の一例を示すフローチャートである。この電源切替処理は、例えば、一次電池である予備電源部３３がセンサ機器３０に装着され、センサ機器３０が起動した後に開始される。
【００４９】
まず、制御部３７は、電源を予備電源部３３に切り替える（ステップＳ１０１）。つまり、制御部３７は、電源切替部３４を制御して、センサ機器３０の電源を、一次電池である予備電源部３３に切り替える。
【００５０】
制御部３７は、蓄電部３２の蓄電量を検知する（ステップＳ１０２）。つまり、制御部３７は、蓄電量検知部３５を通じて、蓄電部３２の蓄電量を取得する。
【００５１】
制御部３７は、蓄電量が第１基準値未満であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。つまり、制御部３７は、蓄電部３２の蓄電量が、電力不足を示す第１基準値よりも低下しているかどうかを判別する。
【００５２】
制御部３７は、蓄電量が第１基準値未満であると判別すると（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、電源を予備電源部３３に切り替え、切替状態を「一次電池」に更新する（ステップＳ１０４）。つまり、蓄電部３２の蓄電量が不足しているため、制御部３７は、電源切替部３４を制御して、センサ機器３０の電源を、一次電池である予備電源部３３に切り替える。なお、既に電源が予備電源部３３に切り替わっている場合では、切り替えがそのまま維持される。また、制御部３７は、ＲＡＭ内の切替状態を「一次電池」に更新する。そして、制御部３７は、上述したステップＳ１０２に処理を戻す。
【００５３】
一方、蓄電量が第１基準値未満でない、つまり、蓄電量が第１基準値以上であると判別した場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）に、制御部３７は、蓄電量が第２基準値未満であるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。つまり、制御部３７は、第１基準値以上である蓄電量が、満充電を示す第２基準値よりも下回っているかどうかを判別する。
【００５４】
制御部３７は、蓄電量が第２基準値未満であると判別すると（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、電源を予備電源部３３に切り替え、切替状態を「二次電池」に更新する（ステップＳ１０６）。つまり、蓄電部３２の蓄電量が不足していないため、制御部３７は、電源切替部３４を制御して、センサ機器３０の電源を、二次電池である蓄電部３２に切り替える。なお、既に電源が蓄電部３２に切り替わっている場合では、切り替えがそのまま維持される。また、制御部３７は、ＲＡＭ内の切替状態を「二次電池」に更新する。そして、制御部３７は、上述したステップＳ１０２に処理を戻す。
【００５５】
一方、蓄電量が第２基準値未満でない、つまり、蓄電量が第２基準値以上であると判別した場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）に、制御部３７は、電源を予備電源部３３に切り替え、切替状態を「満充電の二次電池」に更新する（ステップＳ１０７）。つまり、蓄電部３２の蓄電量が十分であるため、制御部３７は、電源切替部３４を制御して、センサ機器３０の電源を、二次電池である蓄電部３２に切り替える。なお、既に電源が蓄電部３２に切り替わっている場合では、切り替えがそのまま維持される。また、制御部３７は、ＲＡＭ内の切替状態を「満充電の二次電池」に更新する。そして、制御部３７は、上述したステップＳ１０２に処理を戻す。
【００５６】
このような電源切替処理によって、電源の切り替えを適切に行うことができる。つまり、蓄電部３２の蓄電量が基準値よりも低下すると、制御部３７は、電源を一次電池である予備電源部３３に切り替える。そして、後述する給電制御処理によって、設備機器２０からセンサ機器３０への給電が行われ、蓄電部３２の蓄電量が基準値以上に上昇すると、制御部３７は、電源を二次電池である蓄電部３２に切り替える。
【００５７】
次に、図７を参照して、センサ機器３０が実行するセンサ情報送信処理について説明する。図７は、本発明の実施形態に係るセンサ情報送信処理の一例を示すフローチャートである。このセンサ情報送信処理は、センサ機器３０において、上述した電源切替処理と並行して実行される。
【００５８】
まず、制御部３７は、センサ情報の送信タイミングが到来したか否かを判別する（ステップＳ２０１）。例えば、制御部３７は、１分間隔の送信タイミングが到来したかどうかを判別する。
【００５９】
制御部３７は、送信タイミングが到来していないと判別すると（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、そのまま待機する。
【００６０】
一方、送信タイミングが到来したと判別した場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）に、制御部３７は、センサ部３８が計測した信号値を読み込む（ステップＳ２０２）。つまり、制御部３７は、センサ部３８から出力される電気信号の値を読み込む。
【００６１】
制御部３７は、信号値を変換してセンサ情報を生成する（ステップＳ２０３）。例えば、センサ機器３０が温度センサの場合、制御部３７は、信号値を変換して温度を示すセンサ情報を生成する。
【００６２】
制御部３７は、センサ情報に、センサ機器３０の識別情報、及び、切替状態等を付加する（ステップＳ２０４）。例えば、制御部３７は、識別情報として、デバイスアドレスをセンサ情報に付加する。また、制御部３７は、電源切替部３４の切替状態に応じて、例えば、「一次電池」、「二次電池」、及び、「満充電の二次電池」の何れかをセンサ情報に付加する。
【００６３】
制御部３７は、センサ情報を設備機器２０に送信する（ステップＳ２０５）。つまり、制御部３７は、無線通信部３９を通じて、センサ情報を設備機器２０に送信する。そして、制御部３７は、上述したステップＳ２０１に処理を戻す。
【００６４】
このようなセンサ情報送信処理によって、センサ機器３０が計測したセンサ情報と共に、センサ機器３０における電源の切替状態が、一定周期毎に設備機器２０へ送信されることになる。そして、設備機器２０は、このようにしてセンサ機器３０から送られるセンサ情報を受信すると、そのセンサ情報を、専用ネットワーク９０を介して管理装置１０に送信する。
【００６５】
次に、図８を参照して、管理装置１０が実行するセンサ情報収集処理について説明する。図８は、本発明の実施形態に係るセンサ情報収集処理の一例を示すフローチャートである。このセンサ情報収集処理は、例えば、管理装置１０にて繰り返し実行される。
【００６６】
まず、制御部１１は、設備機器２０からセンサ情報が送られたか否かを判別する（ステップＳ３０１）。制御部１１は、センサ情報が送られていないと判別すると（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、そのまま待機する。
【００６７】
一方、センサ情報が送られたと判別した場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）に、制御部１１は、そのセンサ情報を受信し、記憶部１２に追記する（ステップＳ３０２）。すなわち、取得手段１１１は、設備機器２０を経由して、センサ機器３０が計測したセンサ情報を取得する。そして、取得されたセンサ情報は、例えば、記憶部１２における図３の管理情報１２１にて管理される。
【００６８】
制御部１１は、切替情報が変化したか否かを判別する（ステップＳ３０３）。つまり、制御部１１は、管理情報１２１における今回追記したレコードと、その１つ前のレコードとを比較して、切替情報１２１ｄの内容が変化したかどうかを判別する。
【００６９】
制御部１１は、切替情報が変化したと判別すると（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、給電制御処理を実行する（ステップＳ３０４）。この給電制御処理の詳細については、後述する。
【００７０】
そして、制御部１１は、上述したステップＳ３０１に処理を戻す。
【００７１】
次に、図９を参照して、給電制御処理の詳細について説明する。図９は、上記のセンサ情報収集処理におけるステップＳ３０４のサブルーチンである給電制御処理の一例を示すフローチャートである。
【００７２】
まず、制御部１１は、切替情報が「一次電池」に変化したか否かを判別する（ステップＳ４０１）。例えば、管理情報１２１における今回追記したレコードの切替情報１２１ｄが「一次電池」であり、１つ前のレコードの切替情報１２１ｄの「二次電池」である場合に、制御部１１は、切替情報が「二次電池」から「一次電池」に変化したと判別する。つまり、このような切替情報の変化から、センサ機器３０における蓄電部３２の電力低下を検出することになる。そのため、このステップＳ４０１が検出ステップの一例となる。
【００７３】
制御部１１は、切替情報が「一次電池」に変化したと判別すると（ステップＳ４０１；Ｙｅｓ）、位置情報を収集する（ステップＳ４０２）。すなわち、取得手段１１１は、設備機器２０とセンサ機器３０との相対的な位置を示す位置情報を、設備機器２０から取得する。なお、このステップＳ４０２が取得ステップの一例となる。
【００７４】
制御部１１は、給電効率の高い設備機器２０を特定する（ステップＳ４０３）。すなわち、特定手段１１３は、ステップＳ４０２にて取得した位置情報を用いて、センサ機器３０への給電効率が高い設備機器２０を特定する。例えば、特定手段１１３は、位置情報から設備機器２０とセンサ機器３０との間の距離，方向等を求め、センサ機器３０への給電効率が最も高い設備機器２０を特定する。なお、このステップＳ４０３が特定ステップの一例となる。
【００７５】
制御部１１は、特定した設備機器２０に対して給電の開始を指令し、記憶部１２を更新する（ステップＳ４０４）。すなわち、指令手段１１４は、ステップＳ４０３にて特定された設備機器２０に対して、給電の開始を指令するための制御コマンドを送信する。また、制御部１１は、図３の管理情報１２１における今回追記したレコードの給電指令先１２１ｅに、給電の開始を指令した設備機器２０を識別する情報を追加する。なお、このステップＳ４０４が指令ステップの一例となる。そして、制御部１１は、給電制御処理を終え、図８のセンサ情報収集処理に処理を戻す。
【００７６】
また、上述したステップＳ４０１にて、「一次電池」への変化でないと判別した場合に（ステップＳ４０１；Ｎｏ）、制御部１１は、切替情報が「満充電の二次電池」に変化したか否かを判別する（ステップＳ４０５）。例えば、管理情報１２１における今回追記したレコードの切替情報１２１ｄが「満充電の二次電池」であり、１つ前のレコードの切替情報１２１ｄの「二次電池」である場合に、制御部１１は、切替情報が「二次電池」から「満充電の二次電池」に変化したと判別する。
【００７７】
制御部１１は、切替情報が「満充電の二次電池」に変化したと判別すると（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）、記憶部１２を参照し、対象の設備機器２０に対して給電の停止を指令する（ステップＳ４０６）。すなわち、制御部１１は、管理情報１２１における新しいレコードから古いレコードを順に参照していき、給電指令先１２１ｅに記されている設備機器２０を検索する。そして、指令手段１１４は、検索された設備機器２０に対して、給電の停止を指令するための制御コマンドを送信する。そして、制御部１１は、給電制御処理を終え、図８のセンサ情報収集処理に処理を戻す。
【００７８】
また、上述したステップＳ４０５にて、切替情報が「満充電の二次電池」への変化でないと判別した場合（ステップＳ４０５；Ｎｏ）も、制御部１１は、給電制御処理を終え、図８のセンサ情報収集処理に処理を戻す。
【００７９】
このような給電制御処理により、センサ機器３０への給電の開始及び停止を、対象の設備機器２０に適切に指令することができる。
【００８０】
そして、図６〜図９の処理がそれぞれ実行されることで、センサ機器３０において、蓄電部３２の蓄電量が低下して、電源が予備電源部３３に切り替わると、直ちに、管理装置１０から要件を満たす設備機器２０へ給電の開始が指令される。これによって、蓄電部３２の蓄電量が上昇していき、比較的に短い時間で電源が蓄電部３２に切り替わることになる。そのため、一次電池である予備電源部３３の電池寿命を長くし、予備電源部３３の交換機会を適切に減少させることができる。
【００８１】
（他の実施形態）
上記の実施形態では、設備機器２０の無線給電部２６から電波を出力することで、センサ機器３０への給電を行う場合について説明したが、給電手法は、このような電波を用いるもの外であっても適否変更可能である。例えば、設備機器２０に照明が用いられる場合では、無線給電部２６を省略し、照明である設備機器２０を点灯させて光エネルギーを照射させることによって、センサ機器３０への給電を行うようにしてもよい。なお、その場合、センサ機器３０の発電部３１には、太陽電池パネルが用いられ、光エネルギーを電気エネルギーに変換して発電できるようにする。
【００８２】
また、上記のように、設備機器２０に照明が用いられる場合では、管理装置１０からの制御だけでなく、ユーザからも手動により、照明である設備機器２０が点灯、若しくは、消灯に操作されることになる。そのため、センサ機器３０における蓄電部３２の蓄電量が不足したことを検知し、直ちに設備機器２０へ給電開始指令、つまり、点灯指令を送るとユーザにとって不都合となる事態も生じる。例えば、フロア内の会議室にて、プロジェクタを投影するために、照明である設備機器２０を意図的に消灯している状況では、その会議室に設置されたセンサ機器３０へ給電するために、会議室内の設備機器２０へ点灯指令を送ることは適切ではない。この他にも、照明である設備機器２０を点灯させて、通常に会議室を使用している状況では、その会議室に設置されたセンサ機器３０への給電が終わっても、会議室内の設備機器２０への消灯指令を送ることは適切ではない。
【００８３】
そのため、設備機器２０に照明が用いられる場合では、例えば、設備機器２０の計測部２３に人感センサを用いるようにして、管理装置１０から設備機器２０の周辺におけるユーザの在否を判別できるようにする。その上で、制御部１１は、センサ機器３０への給電のために、設備機器２０へ点灯指令を送る際に、その設備機器２０の周辺にユーザがいることを判別すると、点灯指令を送るのを待機する。そして、設備機器２０の周辺にユーザがいなくなった後に、制御部１１は、点灯指令を設備機器２０へ送信する。同様に、制御部１１は、センサ機器３０への給電が終了したことに起因して、設備機器２０へ消灯指令を送る際に、その設備機器２０の周辺にユーザがいることを判別すると、消灯指令を送るのを待機する。そして、設備機器２０の周辺にユーザがいなくなった後に、制御部１１は、消灯指令を設備機器２０へ送信する。
【００８４】
このように、ユーザの在否を判別することで、設備機器２０に照明が用いられる場合でも、設備機器２０への点灯指令、若しくは、消灯指令を適切に発することができる。
【００８５】
上記の実施形態では、センサ機器３０が、１分間隔といった一定周期毎に、計測したセンサ情報を設備機器２０に送信する場合について説明したが、蓄電部３２の蓄電量が低下した場合では、通常の送信間隔よりも長く間隔を空けて、センサ情報を設備機器２０に送信するようにしてもよい。
【００８６】
また、上記の実施形態において、管理装置１０の制御部１１によって実行されるプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory），ＤＶＤ（Digital Versatile Disc），ＭＯ（Magneto-Optical Disk），ＵＳＢメモリ，メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。そして、かかるプログラムを特定の又は汎用のコンピュータにインストールすることによって、当該コンピュータを上記の実施形態における管理装置１０として機能させることも可能である。
【００８７】
また、上記のプログラムをインターネットといった通信ネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロードするようにしてもよい。また、通信ネットワークを介してプログラムを転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。さらに、プログラムの全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムを実行することによっても、上述の処理を達成することができる。
【００８８】
なお、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを上記の記録媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロードしてもよい。
【００８９】
本発明は、広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能である。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、一次電池の交換機会を適切に減少させることのできるセンサシステム、センサ機器、および、給電制御方法に好適に採用され得る。
【符号の説明】
【００９１】
１  センサシステム、１０  管理装置、１１，２５，３７  制御部、１１１  取得手段、１１２  検出手段、１１３  特定手段、１１４  指令手段、１２  記憶部、１３，２２  設備通信部、２０  設備機器、２１  電源部、２３  計測部、２４  駆動部、２６  無線給電部、２７，３９  無線通信部、３０  センサ機器、３１  発電部、３２  蓄電部、３３  予備電源部、３４  電源切替部、３５  蓄電量検知部、３６  照度検知部、３８  センサ部、９０  専用ネットワーク
【図１】
2021002007.tif 000003
【図２】
2021002007.tif 000004
【図３】
2021002007.tif 000005
【図４】
2021002007.tif 000006
【図５】
2021002007.tif 000007
【図６】
2021002007.tif 000008
【図７】
2021002007.tif 000009
【図８】
2021002007.tif 000010
【図９】
2021002007.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月25日(2021.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理装置と、無線による給電を行うための無線給電手段を備えた設備機器と、一次電池と前記無線給電手段から給電された電力を蓄える二次電池とを備えたセンサ機器と、を備えるセンサシステムであって、
前記管理装置は、
前記設備機器と前記センサ機器との相対的な位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記センサ機器における前記二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、前記位置情報を用いて特定される前記センサ機器への給電効率が最も高い設備機器に対して、給電の開始を指令する指令手段と、を備える、
センサシステム。
【請求項２】
前記センサ機器は、
電源を、前記一次電池及び前記二次電池の何れかに切り替える切替手段と、
前記二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、電源を前記一次電池に切り替えるように前記切替手段を制御する切替制御手段と、を更に備える、
請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項３】
前記センサ機器は、
計測対象の値を計測するセンサ手段と、
前記センサ手段が計測した値と、前記切替手段における切替状態とを含むセンサ情報を、前記設備機器へ送信する送信手段とを更に備える、
請求項２に記載のセンサシステム。
【請求項４】
前記管理装置において、
前記取得手段は、前記設備機器から、前記センサ情報を更に取得する、
請求項３に記載のセンサシステム。
【請求項５】
前記管理装置は、
前記取得手段が取得した前記センサ情報に含まれる前記切替状態から、前記センサ機器における前記二次電池の電力不足を検出する検出手段と、
前記電力不足が検出されると、前記位置情報を用いて、前記センサ機器への給電効率が最も高い設備機器を特定する特定手段と、を更に備え、
前記指令手段は、前記特定手段により特定された前記設備機器に対して、給電の開始を指令する、
請求項４に記載のセンサシステム。
【請求項６】
無線による給電を行うための無線給電手段を備えた設備機器の近傍に設置されるセンサ機器であって、
一次電池と、
前記設備機器から給電された電力を蓄える二次電池と、
電源を、前記一次電池及び前記二次電池の何れかに切り替える切替手段と、
前記二次電池の蓄電量が基準値よりも低下すると、電源を前記一次電池に切り替えるように前記切替手段を制御する切替制御手段と、
値を計測するセンサ手段と、
前記センサ手段が計測した値と、前記切替手段において電源を前記一次電池に切り替えたことを示す切替状態とを含むセンサ情報を、前記設備機器へ送信することにより、前記設備機器からの給電を要求する送信手段と、
を備えるセンサ機器。
【請求項７】
無線による給電を行うための無線給電手段を備える設備機器と、前記無線給電手段から給電された電力を蓄える二次電池を備えるセンサ機器とを制御する管理装置における給電制御方法であって、
前記設備機器と前記センサ機器との相対的な位置を示す位置情報を取得する取得ステップと、
前記センサ機器における前記二次電池の電力不足を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにて前記電力不足が検出されると、前記位置情報を用いて、前記センサ機器への給電効率が最も高い設備機器を特定する特定ステップと、
前記特定ステップにて特定された前記設備機器に対して、給電の開始を指令する指令ステップと、
を備える給電制御方法。
【国際調査報告】
2021002007.tif 000012
2021002007.tif 000013
2021002007.tif 000014
2021002007.tif 000015