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技術 データ送信装置

出願人 アルプスアルパイン株式会社
発明者 今村道徳
出願日 2013年12月12日 (5年7ヶ月経過) 出願番号 2013-257176
公開日 2015年6月22日 (4年0ヶ月経過) 公開番号 2015-115820
状態 特許登録済
技術分野 選択的呼出装置(遠隔制御・遠隔測定用) 移動無線通信システム 電話通信サービス
主要キーワード 設置ポイント 湿度検出回路 データ取得期間 間欠測定 湿度検出装置 休眠期間 電気的データ データ取得タイミング
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年6月22日)のものです。
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図面 (12)

課題

取得した複数のデータを所定の間隔で送信するデータ送信時に、消費電力を少なくできるデータ送信装置を提供する。

解決手段

データを第1所定間隔で取得するデータ取得部10と、第2所定間隔でデータにもとづく送信信号を送信する送信部18と、今回取得した新規データと直前に送信した保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部16と、を有し、判断部16は、第2所定間隔で、新規データと保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、新規データにもとづき圧縮したデータ同一信号を生成し、送信部18が送信信号としてデータ同一信号を送信する。

概要

背景

近年、各種データを無線により送信するデータ送信装置が広く使われるようになってきている。特に、複数のセンサからの出力データを取得して、取得した各種データを送信するデータ送信装置は、ビル工場倉庫農業用ビニールハウス等の管理に活用されている。

例えば、特許文献1に、消費電力の少ないデータ送信装置、データ送信方法温度検出装置及び湿度検出装置が開示されている。図10は、特許文献1に記載の温度・湿度検出装置101のブロック図である。図11は、図10に示す温度・湿度検出装置101による処理を示すフローチャートである。

図10に示すように、温度・湿度検出装置101は、温度センサ142により温度を検出する温度検出回路132と、湿度センサ144により湿度を検出する湿度検出回路134と、検出された温度及び湿度を電波により送出する通信回路130とが備えられ、該温度検出回路132、湿度検出回路134及び通信回路130は、測定・通信回路電源116から供給される電力により、所定の間隔で間欠的に動作するように構成されている。即ち、マイクロコンピュータ120の内蔵タイマ部124が、電池に接続された電源回路112からの電流を、電源スイッチ回路114にて所定の間隔でオンオフすることにより、測定・通信回路電源116へ電流を間欠的に供給する。マイクロコンピュータ120の測定比較部122は、温度検出回路132にて測定された温度と前回送信された温度とを比較すると共に、湿度検出回路134にて測定された湿度と前回送信された湿度とを比較し、今回測定された温度及び/又は湿度が前回送信した値からある値以上異なるときに、通信回路130を介して今回測定した温度値湿度値を送出する動作を行うよう構成されている。

なお、図10に示す温度・湿度検出装置101では、温度検出回路132、湿度検出回路134、及びマイクロコンピュータ120の電力消費に比べて、通信回路130における無線送信時の電力消費が大きい。

図11に示すように、測定した温度値及び湿度値が前回送信した温度値及び湿度値と同じ又は所定範囲でのみ異なる場合には、測定値の送信を休止する。他方、測定した温度値、及び/又は、湿度値が前回送信した値と所定範囲以上異なる場合には、今回測定した温度値及び湿度値を送信する。温度及び湿度を所定の間隔で測定するため、常時測定を行うのと比較して、電力消費を抑えることができる。

また、測定した温度値及び湿度値が前回送信した値と同じ又は所定範囲でのみ異なるかを判断し、同じまたは所定範囲でのみ異なる場合には、測定値の送信を休止するため、測定値送出のための電力消費を節減することができる。

概要

取得した複数のデータを所定の間隔で送信するデータ送信時に、消費電力を少なくできるデータ送信装置を提供する。データを第1所定間隔で取得するデータ取得部10と、第2所定間隔でデータにもとづく送信信号を送信する送信部18と、今回取得した新規データと直前に送信した保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部16と、を有し、判断部16は、第2所定間隔で、新規データと保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、新規データにもとづき圧縮したデータ同一信号を生成し、送信部18が送信信号としてデータ同一信号を送信する。

目的

本発明は、上述した課題を解決するものであり、特に、取得した複数のデータを所定の間隔で送信するデータ送信時に、消費電力を少なくできるデータ送信装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

データを第1所定間隔で取得するデータ取得部と、第2所定間隔で前記データにもとづく送信信号を送信する送信部と、前記データに対し、今回取得した新規データと直前に送信した保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部と、を有し、前記判断部は、前記第2所定間隔で、前記新規データと前記保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、前記新規データにもとづき圧縮したデータ同一信号を生成し、前記送信部が前記送信信号として前記データ同一信号を送信することを特徴とするデータ送信装置

請求項2

前記第2所定間隔で、複数の前記データにもとづく前記送信信号を一括送信する場合に、前記判断部は、前記第2所定間隔で、複数の前記新規データのうち、前記同一状態データに対して前記データ同一信号を生成し、前記同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号を生成し、前記送信部は、前記送信信号として前記データ同一信号に続けて前記データ有効信号と前記更新データとを一括送信することを特徴とする請求項1に記載のデータ送信装置。

請求項3

前記第1所定間隔と前記第2所定間隔は同一であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のデータ送信装置。

請求項4

前記データ取得部は無線信号を受信する受信部を備え、前記第1所定間隔で前記無線信号に含まれている前記データを取得するとともに、前記第2所定間隔で複数の前記データにもとづく前記送信信号を一括送信することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のデータ送信装置。

請求項5

前記データ取得部は複数のセンサを備え、前記データが前記センサの出力を含むとともに、前記送信信号が前記センサの出力をまとめたパケット単位で構成され、前記送信部は前記第2所定間隔で前記パケット単位毎に送信することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のデータ送信装置。

技術分野

0001

本発明は、取得した各種データを送信するデータ送信装置に関し、特に、取得した複数のデータを所定の間隔で送信するデータ送信装置に関する。

背景技術

0002

近年、各種データを無線により送信するデータ送信装置が広く使われるようになってきている。特に、複数のセンサからの出力データを取得して、取得した各種データを送信するデータ送信装置は、ビル工場倉庫農業用ビニールハウス等の管理に活用されている。

0003

例えば、特許文献1に、消費電力の少ないデータ送信装置、データ送信方法温度検出装置及び湿度検出装置が開示されている。図10は、特許文献1に記載の温度・湿度検出装置101のブロック図である。図11は、図10に示す温度・湿度検出装置101による処理を示すフローチャートである。

0004

図10に示すように、温度・湿度検出装置101は、温度センサ142により温度を検出する温度検出回路132と、湿度センサ144により湿度を検出する湿度検出回路134と、検出された温度及び湿度を電波により送出する通信回路130とが備えられ、該温度検出回路132、湿度検出回路134及び通信回路130は、測定・通信回路電源116から供給される電力により、所定の間隔で間欠的に動作するように構成されている。即ち、マイクロコンピュータ120の内蔵タイマ部124が、電池に接続された電源回路112からの電流を、電源スイッチ回路114にて所定の間隔でオンオフすることにより、測定・通信回路電源116へ電流を間欠的に供給する。マイクロコンピュータ120の測定比較部122は、温度検出回路132にて測定された温度と前回送信された温度とを比較すると共に、湿度検出回路134にて測定された湿度と前回送信された湿度とを比較し、今回測定された温度及び/又は湿度が前回送信した値からある値以上異なるときに、通信回路130を介して今回測定した温度値湿度値を送出する動作を行うよう構成されている。

0005

なお、図10に示す温度・湿度検出装置101では、温度検出回路132、湿度検出回路134、及びマイクロコンピュータ120の電力消費に比べて、通信回路130における無線送信時の電力消費が大きい。

0006

図11に示すように、測定した温度値及び湿度値が前回送信した温度値及び湿度値と同じ又は所定範囲でのみ異なる場合には、測定値の送信を休止する。他方、測定した温度値、及び/又は、湿度値が前回送信した値と所定範囲以上異なる場合には、今回測定した温度値及び湿度値を送信する。温度及び湿度を所定の間隔で測定するため、常時測定を行うのと比較して、電力消費を抑えることができる。

0007

また、測定した温度値及び湿度値が前回送信した値と同じ又は所定範囲でのみ異なるかを判断し、同じまたは所定範囲でのみ異なる場合には、測定値の送信を休止するため、測定値送出のための電力消費を節減することができる。

先行技術

0008

特開平10−224239号公報

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、特許文献1に記載の温度・湿度検出装置101では、装置の故障によって測定値を送信できなくなる重故障が想定されていない。そのため、送信データ受信機側で受信されないとき、データ送信を休止しているのか、装置が故障しているために送信できないのか、を判別できないという問題があった。このため、管理すべき対象に深刻な事態が生じていても温度・湿度検出装置101の重故障に気付かず放置されてしまう虞があった。さらに、温度・湿度検出装置101におけるデータ送信時の消費電力は従来通りであって、測定値の送信を休止できないときに、無線送信時の電力消費自体を少なくしているものではなかった。とくに、複数のセンサからの複数のデータをまとめて送信するデータ送信装置の場合には、一回に送信するデータ量が多くなってしまう。このため、無線送信時の電力消費が大きくなってしまうとともに、複数のセンサからのデータのうち、例えば1箇所の温度データが異なれば測定値の送信を休止できないので、電力消費を節減することができなかった。したがって、そのような場合におけるデータ送信時の消費電力を少なくできることが要望されていた。

0010

本発明は、上述した課題を解決するものであり、特に、取得した複数のデータを所定の間隔で送信するデータ送信時に、消費電力を少なくできるデータ送信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

0011

本発明のデータ送信装置は、データを第1所定間隔で取得するデータ取得部と、第2所定間隔で前記データにもとづく送信信号を送信する送信部と、前記データに対し、今回取得した新規データと直前に送信した保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部と、を有し、前記判断部は、前記第2所定間隔で、前記新規データと前記保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、前記新規データにもとづき圧縮したデータ同一信号を生成し、前記送信部が前記送信信号として前記データ同一信号を送信することを特徴とする。

0012

この構成によれば、第2所定間隔で新規データが前回に送信した保存データと同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データである場合はデータ同一信号を送信するので、定期的な通信途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、更新データを送信信号として送信する場合に比べ、データ同一信号は圧縮されているので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

0013

また、本発明のデータ送信装置において、前記第2所定間隔で、複数の前記データにもとづく前記送信信号を一括送信する場合に、前記判断部は、前記第2所定間隔で、複数の前記新規データのうち、前記同一状態データに対して前記データ同一信号を生成し、前記同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号を生成し、前記送信部は、前記送信信号として前記データ同一信号に続けて前記データ有効信号と前記更新データとを一括送信することを特徴とする。

0014

この構成によれば、第2所定間隔で複数の新規データのうち、同一状態データはデータ同一信号に圧縮して、残りの更新データはそのまま送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、複数のデータを送信信号として一括送信する場合に比べ、データ同一信号が圧縮されているので、少ないパケット数で送信することができ、データ送信時に消費電力を低減することができる。

0015

また、本発明のデータ送信装置において、前記第1所定間隔と前記第2所定間隔は同一であることが好ましい。

0016

この構成によれば、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることで、間欠測定等の休眠期間が長く起動期間が短い場合に、起動期間を最小にできる。また、保存データの記憶容量を最小にできる。

0017

また、本発明のデータ送信装置において、前記データ取得部は無線信号を受信する受信部を備え、前記第1所定間隔で前記無線信号に含まれている複数の前記データを取得するとともに、前記第2所定間隔で複数の前記データにもとづく前記送信信号を一括送信することを特徴とする。

0018

この構成によれば、子機から子機に中継、又は複数台の子機から中継機に中継して取得データをまとめて一括送信する場合に、1度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

0019

また、本発明のデータ送信装置において、前記データ取得部は複数のセンサを備え、前記データが前記複数のセンサの出力を含むとともに、前記送信信号が前記複数のセンサの出力をまとめたパケット単位で構成され、前記送信部は前記第2所定間隔で前記パケット単位毎に送信することを特徴とする。

0020

この構成によれば、気温・湿度・気圧等を測定する環境センサは1箇所で複数種類が使用されるので、1度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、測定値の変化が穏やかであることが多く、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

発明の効果

0021

本発明によれば、第2所定間隔で新規データが前回に送信した保存データと同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データである場合はデータ同一信号を送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、更新データを送信信号として送信する場合に比べ、データ同一信号は圧縮されているので、データ送信時に消費電力を低減することができる。したがって、取得した複数のデータを所定の間隔で送信するデータ送信時に、消費電力を少なくできるデータ送信装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0022

本発明の第1実施形態のデータ送信装置を示すブロック図である。
本発明の第1実施形態のデータ送信装置による処理を示すフローチャートである。
第1のデータ送信装置から送信される送信信号の特徴を示す説明図であり、図3(a)は最初の非圧縮処理の送信信号を示す説明図であり、図3(b)は2回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図3(c)は2回目に送信信号として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。
第2のデータ送信装置から送信される送信信号の特徴を示す説明図であり、図4(a)は最初の非圧縮処理の送信信号を示す説明図であり、図4(b)は2回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図4(c)は2回目に送信信号として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。
第3のデータ送信装置3から送信される送信信号の特徴を示す説明図であり、図5(a)は最初の非圧縮処理の送信信号を示す説明図であり、図5(b)は2回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図5(c)は2回目に送信信号として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。
間欠動作における消費電力を説明するグラフである。
本発明の第2実施形態のデータ送信装置を示すブロック図である。
第5のデータ送信装置による処理を示すフローチャートである。
第5のデータ送信装置から送信される送信信号の特徴を示す説明図であり、図9(a)は最初の非圧縮処理の送信信号を示す説明図であり、図9(b)は2回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図9(c)は2回目に送信信号として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。
従来の温度・湿度検出装置のブロック図である。
図10に示す温度・湿度検出装置による処理を示すフローチャートである。

実施例

0023

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

0024

[第1実施形態]
はじめに、本発明の第1実施形態のデータ送信装置の構成について説明する。図1は、本発明の第1実施形態の第1のデータ送信装置1、第2のデータ送信装置2、及び、第3のデータ送信装置3を示すブロック図である。

0025

本実施形態の第1のデータ送信装置1は、データ取得部10と、判断部16と、データ記憶部17と、送信部18と、制御部19と、を有している。

0026

データ取得部10は、複数のセンサ11、12、13、14と、データ処理部15と、を備え、センサ11、12、13、14の出力からデータD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)を、第1所定間隔T1で繰り返し(n=1、2、・・・k−1、k、・・・)取得する。データ処理部15は、センサ11、12、13、14を駆動するとともに、それぞれの出力を取り込んで所定の形式の信号にまとめるI/F回路である。本実施形態の場合、データD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)は、それぞれ1個のデジタル値であり、センサ11、12、13、14の各出力がアナログ値であれば、データ処理部15でA/D変換される。例えば、各出力は、それぞれ、4ビットのデジタル値に変換される。データ処理部15は、データD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)にもとづく所定の形式のデジタル信号を伝達する。

0027

送信部18は、無線送信回路送信用アンテナとを備え、データD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)にもとづく送信信号S1(n)を送信する。送信信号S1(n)は、センサ11、12、13、14の出力をまとめたパケット単位で構成されており、送信部18は第2所定間隔T2でパケット単位毎に送信する。

0028

制御部19は、電源と制御回路とを備えて、データ取得部10や送信部18に電源を供給するとともに、それらを動作させるタイミングを制御している。

0029

データ記憶部17は、メモリ回路を備え、第2所定間隔T2で、送信したデータD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)を保存する。

0030

判断部16は、マイクロコンピュータで構成され、後述するデータ処理を行う。データ記憶部17はマイクロコンピュータに内蔵されたメモリ回路で構成することができ、データ処理部15及び制御部19の一部機能をマイクロコンピュータが兼ねていてもよい。

0031

本実施形態の第2のデータ送信装置2は、データ取得部20と、判断部26と、データ記憶部27と、送信部28と、制御部29と、を有している。

0032

データ取得部20は、複数のセンサ21、22、23、24と、データ処理部25と、を備えている。データ取得部20は、複数のセンサ21、22、23、24と、データ処理部25と、を備え、センサ21、22、23、24の出力からデータD5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)を、第1所定間隔T1で繰り返し取得する。データ処理部25は、センサ21、22、23、24を駆動するとともに、それぞれの出力を取り込んで所定の形式の信号にまとめるI/F回路である。本実施形態の場合、データD5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)は、それぞれ1個のデジタル値であり、センサ21、22、23、24の各出力がアナログ値であれば、データ処理部25でA/D変換される。例えば、各出力は、それぞれ、4ビットのデジタル値に変換される。データ処理部25は、データD5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)にもとづく所定の形式のデジタル信号を伝達する。

0033

送信部28は、無線送信回路と送信用アンテナとを備え、データD5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)にもとづく送信信号S2(n)を送信する。送信信号S2(n)は、センサ21、22、23、24の出力をまとめたパケット単位で構成されており、送信部28は第2所定間隔T2でパケット単位毎に送信する。

0034

制御部29は、電源と制御回路とを備えて、データ取得部20や送信部28に電源を供給するとともに、それらを動作させるタイミングを制御している。

0035

データ記憶部27は、メモリ回路を備え、第2所定間隔T2で、送信したデータD5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)を保存する。

0036

判断部26は、マイクロコンピュータで構成されている。データ記憶部27はマイクロコンピュータに内蔵されたメモリ回路で構成することができ、データ処理部25及び制御部29の一部機能をマイクロコンピュータが兼ねていてもよい。以上のように、本実施形態の第2のデータ送信装置2は、前述の第1のデータ送信装置1と同じ構成である。

0037

本実施形態の第3のデータ送信装置3は、データ取得部30と、判断部36と、データ記憶部37と、送信部38と、制御部39と、を有している。

0038

データ取得部30は、第1のデータ送信装置1から送信された送信信号S1(n)及び第2のデータ送信装置2から送信された送信信号S2(n)を受信する受信部35bと、受信部35bの受信した無線信号を取り込んで所定の形式の信号に変換するデータ処理部35と、を備えている。受信部35bは、無線受信回路受信用アンテナとを備える。データD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)と、データD5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)と、を、取り込む時間をわずかにずらしながら第2所定間隔T2で繰り返し取得する。データ処理部35は、データD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)、D5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)にもとづく所定の形式のデジタル信号を伝達する。

0039

送信部38は、無線送信回路と送信用アンテナとを備え、データD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)、D5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)にもとづく送信信号S3(n)を送信する。送信信号S3(n)は、データD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)、D5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)をまとめたパケット単位で構成されており、送信部38は第2所定間隔T2でパケット単位毎に送信する。

0040

制御部39は、電源と制御回路とを備えて、データ取得部30や送信部38に電源を供給するとともに、それらを動作させるタイミングを制御している。

0041

データ記憶部37は、メモリ回路を備え、第2所定間隔T2で、送信したデータD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)、D5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)を保存する。

0042

判断部36は、マイクロコンピュータで構成され、後述するデータ処理を行う。データ記憶部37はマイクロコンピュータに内蔵されたメモリ回路で構成することができ、データ処理部35及び制御部39の一部機能をマイクロコンピュータが兼ねていてもよい。

0043

以上のように、本実施形態の第3のデータ送信装置3は、前述の第1のデータ送信装置1から送信された送信信号S1(n)及び第2のデータ送信装置2から送信された送信信号S2(n)を受信して、送信信号S3(n)を送信する。例えば、送信信号S3(n)を受信する親機(図示しない)と、第1のデータ送信装置1及び第2のデータ送信装置2と、の設置距離が離れているときに、第3のデータ送信装置3が中間の位置に設置されて無線信号の中継を行う中継機の機能を兼ねている。

0044

例えば、気温・湿度・気圧等を測定する環境センサは、測定対象のセンサ設置ポイント1箇所で複数種類が使用されるので、本実施形態の第1のデータ送信装置1又は第2のデータ送信装置2は、1度の送信信号で各センサのデータをまとめて送信できる。さらに、測定値の変化が穏やかであることが多く、前回の測定値と同じ測定データ、又は測定誤差等の所定範囲でのみ異なる同一状態データであることが多い。

0045

次に、本実施形態の第1のデータ送信装置1から送信される送信信号S1(n)について説明する。図2は、本実施形態の第1のデータ送信装置1による処理を示すフローチャートである。図3は、第1のデータ送信装置1から送信される送信信号S1(n)の特徴を示す説明図であり、図3(a)は最初(n=1)の非圧縮処理の送信信号S1(1)を示す説明図であり、図3(b)は2回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図3(c)は2回目に送信信号S1(2)として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。

0046

本実施形態の第1のデータ送信装置1は、図2に示すように、以下のステップで処理が行われる。

0047

ステップS11でデータ取得タイミングまで待機した後、ステップS12でセンサ11、12、13、14の出力からデータを取得する。開始直後は、ステップS13からステップS17に進み、送信データとして非圧縮処理の送信信号S1(1)を送信する。この送信データは、図3(a)に示すように、データ識別用の「And」及び「S No.」に続けて、取得されたデータD1(1)、D2(1)、D3(1)、D4(1)を順番に並べたパケット単位になっている。ここで、「And」は第1のデータ送信装置1の送信データであることを識別するデータ送信識別情報と、データD1(1)、D2(1)、D3(1)、D4(1)の個数を識別するデータ数識別情報と、を含む識別情報である。「S No.」は、送信データのn回目(図3(a)は1回目)であることを識別する識別情報である。

0048

ステップS18で、この送信データの元になったデータD1(1)、D2(1)、D3(1)、D4(1)がデータ記憶部17に保存され、ステップS19で、送信部18からデータD1(1)、D2(1)、D3(1)、D4(1)にもとづく送信信号S1(1)が送信される。

0049

この後、ステップS11に戻り、2回目の計測タイミングでは、ステップS12でセンサ11、12、13、14の出力から新規データを取得し、ステップS13で保存データがあることが判断されてステップS14に進む。

0050

ステップS14では今回取得した新規データD1(2)、D2(2)、D3(2)、D4(2)を、データ記憶部17のデータと比較する。ステップS15で、図3(b)に示すように、新規データD1(2)、D2(2)が保存データと同じか、計測誤差のように所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、ステップS16でデータ同一信号A1(2)を生成する。また、同一状態データと判断しなかった新規データD3(2)、D4(2)に対してデータ有効信号B1(2)を生成する。この場合、データ識別用の「And」は、第1のデータ送信装置1の送信データであることを識別するデータ送信識別情報とデータD1(1)、D2(1)、D3(1)、D4(1)の個数を識別するデータ数識別情報とを、データ同一信号A1(2)とデータ有効信号B1(2)とに書き換え図3(c)に示す圧縮処理の送信データを送信信号S1(2)として生成し、このパケット単位で一括送信する。

0051

図3は、16進数で表わしているが、図3(c)の「And」は、2進数で「0b00110000」である。この「1」がデータ有効信号B1(2)であり、新規データD3(2)、D4(2)がパケット単位に含まれていることを示すデータ数識別情報である。その前の2個の「0」はデータ同一信号A1(2)であり、新規データD1(2)、D2(2)が保存データと同じであって、新規データD1(2)、D2(2)が圧縮されている送信データであることを示すデータ数識別情報である。

0052

本実施形態の第1のデータ送信装置1に関連付けられた親機では、上記の「And」に含まれているデータ識別情報にもとづき、送信信号S1(2)から元の新規データD1(2)、D2(2)、D3(2)、D4(2)が復元可能である。

0053

同様にして、n=kのとき、判断部16は、データ取得部10から今回取得した新規データD1(k)、D2(k)、D3(k)、D4(k)を、データ記憶部17のデータと比較する。データ記憶部17には、第2所定間隔T2で直前に送信した保存データD1(k−1)、D2(k−1)、D3(k−1)、D4(k−1)が記憶されている。

0054

判断部16は、新規データD1(k)、D2(k)、D3(k)、D4(k)と保存データD1(k−1)、D2(k−1)、D3(k−1)、D4(k−1)とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、同一状態データに対してデータ同一信号A1(k)を生成する。データ同一信号A1(k)は、新規データD1(k)、D2(k)、D3(k)、D4(k)にもとづき所定の形式に圧縮した信号である。この場合、送信部18が送信信号S1(k)としてデータ同一信号A1(k)を送信する。また、判断部16は、新規データD1(k)、D2(k)、D3(k)、D4(k)のうち、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号B1(k)を生成する。データ有効信号B1(k)は、データ同一信号A1(k)とは異なる信号である。この場合、送信部18は、送信信号S1(k)としてデータ同一信号A1(k)に続けてデータ有効信号B1(k)と更新データとを一括送信する。新規データD1(k)、D2(k)、D3(k)、D4(k)がすべて、保存データD1(k−1)、D2(k−1)、D3(k−1)、D4(k−1)と異なる場合には、データ有効信号B1(k)と更新データとを一括送信する。

0055

なお、同一状態データに対しては、データ記憶部17に保存されている保存データが更新されず、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してのみ、保存データが更新されることが好ましい。こうすれば、所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、それ以後の新規データは元々の保存データと比較されるので、ゆっくり変化するデータが所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断されてしまうことがない。これと異なり、保存データを新規取得されたデータに更新する場合には、このようにゆっくり変化するデータの取り扱いに注意が必要である。

0056

次に、本実施形態の第2のデータ送信装置2から送信される送信信号S2(n)について説明する。図4は、本実施形態の第2のデータ送信装置2から送信される送信信号S2(n)の特徴を示す説明図であり、図4(a)は最初(n=1)の非圧縮処理の送信信号S2(1)を示す説明図であり、図4(b)は2回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図4(c)は2回目に送信信号S2(2)として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。

0057

本実施形態の第2のデータ送信装置2においても、図2に示す第1のデータ送信装置1のステップと同様の処理が行われる。本実施形態の第2のデータ送信装置2から送信される送信信号S2(1)は、図4(a)に示すように、データ識別用の「And」は、第2のデータ送信装置2の送信データであることを識別するデータ送信識別情報となっている。

0058

図4(b)に示すように、新規データD5(2)、D6(2)、D7(2)が保存データと同じか、計測誤差のように所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、データ同一信号A2(2)を生成する。また、同一状態データと判断しなかった新規データD8(2)に対してデータ有効信号B2(2)を生成する。この場合、データ識別用の「And」は、第2のデータ送信装置2の送信データであることを識別するデータ送信識別情報とデータD5(1)、D6(1)、D7(1)、D8(1)の個数を識別するデータ数識別情報とを、データ同一信号A2(2)とデータ有効信号B2(2)とに書き換え、図4(c)に示す圧縮処理の送信データを送信信号S2(2)として生成し、このパケット単位で一括送信する。

0059

図4は、16進数で表わしているが、図4(c)の「And」は、2進数で「0b00000001」である。この「1」がデータ有効信号B2(2)であり、新規データD8(2)がパケット単位に含まれていることを示すデータ数識別情報である。その前の3個の「0」はデータ同一信号A2(2)であり、新規データD5(2)、D6(2)、D7(2)が保存データと同じであって、新規データD5(2)、D6(2)、D7(2)が圧縮されている送信データであることを示すデータ数識別情報である。以降、同様にして、送信信号S2(k)が生成される。

0060

次に、本実施形態の第3のデータ送信装置3から送信される送信信号S3(n)について説明する。図5は、第3のデータ送信装置3から送信される送信信号S3(n)の特徴を示す説明図であり、図5(a)は最初(n=1)の非圧縮処理の送信信号S3(1)を示す説明図であり、図5(b)は2回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図5(c)は2回目に送信信号S3(2)として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。

0061

本実施形態の第3のデータ送信装置3においても、図2に示す第1のデータ送信装置1のステップと同様の処理が行われる。本実施形態の第3のデータ送信装置3から送信される送信信号S3(1)は、図5(a)に示すように、データ識別用の「And」は、第1のデータ送信装置1及び第2のデータ送信装置2をまとめた一括送信の送信データであることを識別するデータ送信識別情報となっている。

0062

図5(a)及び図5(b)に示すように、非圧縮の場合の送信データは、第1のデータ送信装置1及び第2のデータ送信装置2をまとめたデータ長である。したがって、送信パケット数が多くなり、送信に必要な消費電力は大きいものになっている。本実施形態では、第1のデータ送信装置1及び第2のデータ送信装置2で圧縮された送信データをまとめた一括送信であり、図5(c)に示すようにデータ長を短くして、送信パケット数を減らすことができる。

0063

図5は、16進数で表わしているが、図5(c)の「And」は、2進数で「0b00110001」である。この「1」がデータ有効信号B3(2)であり、新規データD3(2)、D4(2)、D8(2)がパケット単位に含まれていることを示すデータ数識別情報である。0b以降の「0」はデータ同一信号A3(2)であり、新規データD1(2)、D2(2)、D5(2)、D6(2)、D7(2)が保存データと同じであって、新規データD1(2)、D2(2)、D5(2)、D6(2)、D7(2)が圧縮されている送信データであることを示すデータ数識別情報である。以降、同様にして、送信信号S3(k)が生成される。

0064

なお、図3(c)及び図4(c)に示す圧縮された送信信号S1(k)及びS2(k)を無線信号として受信する場合には、判断部36であらためてデータ比較を行わなくともよい。この場合は、複数のデータをまとめた送信データを作成し、データ数識別情報を付与した送信信号S3(k)が生成される。

0065

本実施形態において、制御部19、29、39は、商用電源でなく、電源として電池を有している。なお、電池は乾電池等の1次電池のほか、充電可能な2次電池であってもよく、その充電用エネルギー太陽電池風力発電等の再生可能エネルギーであってもよい。また、制御部19、29、39は、データ取得部10、20、30をそれぞれ必要なタイミングで電源をオンして要求される処理を行わせて、それぞれの処理後に電源をオフすることが好ましい。同様に、制御部19、29、39は、送信部18、28、38をそれぞれ必要なタイミングで電源をオンして要求される処理を行わせて、それぞれの処理後に電源をオフすることが好ましい。さらに、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることが好ましい。

0066

図6は、間欠動作における消費電力を説明するグラフである。図6に示すように、必要なタイミングでウェイクアップして、上記のデータ取得部10、20、30の電源をオン・オフし、これに続けて送信部18、28、38の電源をオン・オフする起動期間WTと、次の起動までの休眠期間STと、を有している。休眠期間STの間は、時計機能等の低消費電力の必要機能だけを動作させる(図2のS11)。データ取得タイミングで、起動期間WTが開始され、データ取得期間DT(図2のS12)でデータ取得部10、20、30の電源をオン・オフし、送信信号送信期間TT(図2のS19)で送信部18、28、38の電源をオン・オフする。

0067

データ取得部10、20、30の処理に必要な消費電力に比べて、送信部18、28、38の処理に必要な消費電力が大きいので、送信データを圧縮してパケット数を減らすことは効果的である。本実施形態では、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。また、第1所定間隔T1と第2所定間隔T2とを同一にし、第1のデータ送信装置1及び第2のデータ送信装置2の送信タイミングを連続させて、第3のデータ送信装置3のデータ取得部30の電源オン期間を短縮することが好ましい。さらに、前述のように第1のデータ送信装置1及び第2のデータ送信装置2をまとめた一括送信の送信データとすることによって、第3のデータ送信装置3の送信部38の電源オン期間を短縮することが好ましい。図6に示すように、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることで、間欠測定等の休眠期間STが長く起動期間WTが短い場合に、起動期間WTを最小にできる。また、保存データの記憶容量を最小にできる。

0068

本実施形態において、第2所定間隔T2で必ず送信信号が送信される。したがって、第2所定間隔T2での定期的な通信が途絶えたらデータ送信装置の故障と判断できる。これにより、データ送信装置の故障に気付かず放置されてしまう虞がない。データ送信装置の故障に気付かず放置されていた場合、例えば、センサで監視すべき対象に異常が発生していても異常データが送信されず、長期間見逃されて深刻な事態に陥る虞があった。本実施形態のデータ送信装置では、このような事態を避けることができる。

0069

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

0070

本実施形態の第1のデータ送信装置1は、データDi(n)を第1所定間隔T1で取得するデータ取得部10と、第2所定間隔T2でデータDi(n)にもとづく送信信号S1(n)を送信する送信部18と、データDi(n)に対し、今回取得した新規データDi(k)と直前に送信した保存データDi(k−1)とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部16と、を有している。そして、判断部16は、第2所定間隔T2で、新規データDi(k)と保存データDi(k−1)とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、新規データDi(k)にもとづき圧縮したデータ同一信号A1(k)を生成し、送信部18が送信信号S1(k)としてデータ同一信号A1(k)を送信する。また、本実施形態の第2のデータ送信装置2は、データDi(n)を第1所定間隔T1で取得するデータ取得部20と、第2所定間隔T2でデータDi(n)にもとづく送信信号S2(n)を送信する送信部28と、データDi(n)に対し、今回取得した新規データDi(k)と直前に送信した保存データDi(k−1)とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部26と、を有している。そして、判断部26は、第2所定間隔T2で、新規データDi(k)と保存データDi(k−1)とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、新規データDi(k)にもとづき圧縮したデータ同一信号A2(k)を生成し、送信部28が送信信号S2(k)としてデータ同一信号A2(k)を送信する。

0071

この構成によれば、第2所定間隔T2で新規データDi(k)が前回に送信した保存データDi(k−1)と同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データである場合はデータ同一信号A1(k)、A2(k)を送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、更新データを送信信号として送信する場合に比べ、データ同一信号A1(k)、A2(k)は圧縮されているので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

0072

また、本実施形態の第1のデータ送信装置1において、第2所定間隔T2で、複数のデータDi(n)、Dj(n)、・・・にもとづく送信信号S1(n)を一括送信する場合に、判断部16は、第2所定間隔T2で、複数の新規データDi(k)、Dj(k)、・・・のうち、同一状態データに対してデータ同一信号A1(k)を生成する。そして、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号B1(k)を生成し、送信部18は、送信信号S1(k)としてデータ同一信号A1(k)に続けてデータ有効信号B1(1k)と更新データとを一括送信する。また、本実施形態の第2のデータ送信装置2において、第2所定間隔T2で、複数のデータDi(n)、Dj(n)、・・・にもとづく送信信号S2(n)を一括送信する場合に、判断部26は、第2所定間隔T2で、複数の新規データDi(k)、Dj(k)、・・・のうち、同一状態データに対してデータ同一信号A2(k)を生成する。そして、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号B2(k)を生成し、送信部18は、送信信号S2(k)としてデータ同一信号A2(k)に続けてデータ有効信号B2(k)と更新データとを一括送信する。

0073

この構成によれば、第2所定間隔T2で複数の新規データDi(k)、Dj(k)、・・・のうち、同一状態データはデータ同一信号A1(k)、A2(k)に圧縮して、残りの更新データはそのまま送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、複数の新規データDi(k)、Dj(k)、・・・をそのまま一括送信する場合に比べ、データ同一信号A1(k)、A2(k)に圧縮されているので、少ないパケット数で送信することができ、データ送信時に消費電力を低減することができる。

0074

また、本実施形態の第1のデータ送信装置1において、データ取得部10は複数のセンサ11、12、・・・を備え、データDi(n)が複数のセンサ11、12、・・・の出力を含むとともに、送信信号S1(n)が複数のセンサ11、12、・・・の出力をまとめたパケット単位で構成され、送信部18は第2所定間隔T2でパケット単位毎に送信することを特徴とする。また、本実施形態の第2のデータ送信装置2において、データ取得部20は複数のセンサ21、22、・・・を備え、データDi(n)が複数のセンサ21、22、・・・の出力を含むとともに、送信信号S2(n)が複数のセンサ21、22、・・・の出力をまとめたパケット単位で構成され、送信部18、28は第2所定間隔T2でパケット単位毎に送信する。

0075

この構成によれば、気温・湿度・気圧等を測定する環境センサは1箇所で複数種類が使用されるので、1度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、測定値の変化が穏やかであることが多く、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

0076

また、本実施形態の第3のデータ送信装置3において、データ取得部30は無線信号を受信する受信部35bを備え、第1所定間隔T1で無線信号に含まれている複数のデータDi(n)、Dj(n)、・・・を取得するとともに、第2所定間隔T2で複数のデータDi(n)、Dj(n)、・・・にもとづく送信信号S3(n)を一括送信する。

0077

この構成によれば、複数台の子機から中継機に中継して取得データをまとめて一括送信する場合に、1度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

0078

また、本実施形態のデータ送信装置において、第1所定間隔T1と第2所定間隔T2は同一であることが好ましい。

0079

この構成によれば、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることで、間欠測定等の休眠期間STが長く起動期間WTが短い場合に、起動期間WTを最小にできる。また、保存データの記憶容量を最小にできる。

0080

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態のデータ送信装置の構成について説明する。図7は、本発明の第2実施形態のデータ送信装置を示すブロック図である。

0081

本実施形態の第4のデータ送信装置4は、データ取得部40と、判断部16と、データ記憶部17と、送信部18と、制御部19と、を有している。第4のデータ送信装置4は、データ取得部40のデータ処理部45以外は、第1実施形態の第1のデータ送信装置1の構成と同じであり、同じ符号を用い、説明を省略する。

0082

データ取得部40は、センサ11、12、13、14と、データ処理部45と、を備え、センサ11、12、13、14の出力からデータD1(n)、D2(n)、D2(n)、D4(n)を、第1所定間隔T1で繰り返し(n=1、2、・・・k−1、k、・・・)取得する。データ処理部45は、センサ11、12、13、14を駆動するとともに出力を取り込んで所定の形式の信号にまとめるI/F回路部45aと、外部から送信された無線信号を受信するための受信部45bと、を有している。受信部45bは、無線受信回路と受信用アンテナとを備える。

0083

データ取得部40は、I/F回路部45aと受信部45bとにより取得されたデータを所定の形式の信号に変換し、一括してまとまったデジタル信号として伝達することができる。但し、本実施形態の受信部45bは休止している。

0084

本実施形態の第5のデータ送信装置5は、データ取得部50と、判断部26と、データ記憶部27と、送信部28と、制御部29と、を有している。第5のデータ送信装置5は、データ取得部50のデータ処理部55以外は、第1実施形態の第2のデータ送信装置2の構成と同じであり、同じ符号を用い、説明を省略する。

0085

データ取得部50は、センサ21、22、23、24と、データ処理部55と、を備え、センサ21、22、23、24の出力からデータD5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)を、第1所定間隔T1で繰り返し(n=1、2、・・・k−1、k、・・・)取得する。データ処理部55は、センサ21、22、23、24を駆動するとともに出力を取り込んで所定の形式の信号にまとめるI/F回路部55aと、外部から送信された無線信号を受信するための受信部55bと、を有している。

0086

データ取得部50は、I/F回路部55aと受信部55bとにより取得されたデータを所定の形式の信号に変換し、一括してまとまったデジタル信号として伝達することができる。

0087

データ取得部50は、受信部55bにより、第4のデータ送信装置4から送信された送信信号S4(n)を受信し、データD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)を取得する。また、I/F回路部55aにより、センサ21、22、23、24の出力からデータD5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)を取得する。データ処理部55は、データD1(n)、D2(n)、D3(n)、D4(n)、D5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)にもとづく所定の形式のデジタル信号を伝達する。

0088

なお、第4のデータ送信装置4は、第5のデータ送信装置5と同じ機能を備えているが、受信部45bは休止しているので、第5のデータ送信装置5から送信された送信信号S5(n)を受信する動作は行っていない。まお、受信部45bを休止する制御は制御部19によって行う。

0089

本実施形態の第5のデータ送信装置5は、第4のデータ送信装置4からの送信信号S4(n)を受信して、センサ21、22、23、24の出力から取得したデータD5(n)、D6(n)、D7(n)、D8(n)を付加した送信信号S5(n)として第2所定間隔T2で一括送信する。例えば、送信信号S5(n)を受信する親機(図示しない)と、第4のデータ送信装置4と、の設置距離が離れているときに、第5のデータ送信装置5が中間の位置に設置されて無線信号の中継を行う中継機の機能を兼ねている。

0090

例えば、気温・湿度・気圧等を測定する環境センサは、測定対象のセンサ設置ポイント1箇所で複数種類が使用されるので、本実施形態の第4のデータ送信装置4又は第5のデータ送信装置5は、1度の送信信号で各センサのデータをまとめて送信できる。さらに、測定値の変化が穏やかであることが多く、前回の測定値と同じ測定データ、又は測定誤差等の所定範囲でのみ異なる同一状態データであることが多い。

0091

次に、本実施形態の第5のデータ送信装置5から送信される送信信号S5(n)について説明する。なお、本実施形態の第4のデータ送信装置4から送信される送信信号S4(n)は、第1実施形態の第1のデータ送信装置1から送信される送信信号S1(n)と同じであり、説明を省略する。図8は、本実施形態の第5のデータ送信装置5による処理を示すフローチャートである。図9は、第5のデータ送信装置5から送信される送信信号S5(n)の特徴を示す説明図であり、図9(a)は最初(n=1)の非圧縮処理の送信信号S5(1)を示す説明図であり、図9(b)は2回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図9(c)は2回目に送信信号S5(2)として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。

0092

本実施形態の第5のデータ送信装置5は、図8に示すように、以下のステップで処理が行われる。

0093

ステップS51でデータ取得タイミングまで待機した後、ステップS52で、受信部35bの受信した無線信号を取り込んでデータを取得するとともに、センサ21、22、23、24の出力からデータを取得する。開始直後は、ステップS53からステップS57に進み、送信データとして非圧縮処理の送信信号S5(1)を送信する。この送信データは、図9(a)に示すように、データ識別用の「And」及び「S No.」に続けて、取得されたデータD1(1)、D2(1)、D3(1)、D4(1)、D5(1)、D6(1)、D7(1)、D8(1)を順番に並べたパケット単位になっている。ここで、「And」は第5のデータ送信装置5の送信データであることを識別するデータ送信識別情報と、データD1(1)、D2(1)、D3(1)、D4(1)、D5(1)、D6(1)、D7(1)、D8(1)の個数を識別するデータ数識別情報と、を含む識別情報である。「S No.」は、送信データのn回目(図9(a)は1回目)であることを識別する識別情報である。

0094

ステップS58で、この送信データの元になったデータD1(1)、D2(1)、D3(1)、D4(1)、D5(1)、D6(1)、D7(1)、D8(1)がデータ記憶部27に保存され、ステップS59で、送信部18からデータD1(1)、D2(1)、D3(1)、D4(1)、D5(1)、D6(1)、D7(1)、D8(1)にもとづく送信信号S5(1)が送信される。

0095

この後、ステップS51に戻り、2回目の計測タイミングでは、ステップS52で受信部35bの受信した無線信号及びセンサ11、12、13、14の出力から新規データを取得し、ステップS53で保存データがあることが判断されてステップS54に進む。

0096

ステップS54では今回取得した新規データD1(2)、D2(2)、D3(2)、D4(2)、D5(2)、D6(2)、D7(2)、D8(2)を、データ記憶部27のデータと比較する。なお、受信部35bの受信した無線信号は、第4のデータ送信装置4から圧縮処理の送信データを送信信号S4(2)(図3(c)参照)として送信したものである。

0097

ステップS55で、図9(b)に示すように、新規データD1(2)、D2(2)が圧縮されている場合と、新規データD5(2)、D6(2)、D7(2)が保存データと同じか、計測誤差のように所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、ステップS56でデータ同一信号A5(2)を生成する。また、同一状態データと判断しなかった新規データD3(2)、D4(2)、D8(2)に対してデータ有効信号B5(2)を生成する。この場合、データ識別用の「And」は、第5のデータ送信装置5の送信データであることを識別するデータ送信識別情報とデータD1(2)、D2(2)、D3(2)、D4(2)、D5(2)、D6(2)、D7(2)、D8(2)の個数を識別するデータ数識別情報とを、データ同一信号A5(2)とデータ有効信号B5(2)とに書き換え、図9(c)に示す圧縮処理の送信データを送信信号S5(2)として生成し、このパケット単位で一括送信する。

0098

図9は、16進数で表わしているが、図9(c)の「And」は、2進数で「0b00110001」である。この「1」がデータ有効信号B5(2)であり、新規データD3(2)、D4(2)、D8(2)がパケット単位に含まれていることを示すデータ数識別情報である。0b以降の「0」はデータ同一信号A5(2)であり、新規データD1(2)、D2(2)、D5(2)、D6(2)、D7(2)が保存データと同じであって、新規データD1(2)、D2(2)、D5(2)、D6(2)、D7(2)が圧縮されている送信データであることを示すデータ数識別情報である。

0099

本実施形態の第5のデータ送信装置5に関連付けられた親機では、上記の「And」に含まれているデータ識別情報にもとづき、送信信号S5(2)から元の新規データD1(2)、D2(2)、D3(2)、D4(2)、D5(2)、D6(2)、D7(2)、D8(2)が復元可能である。

0100

同様にして、n=kのとき、判断部16は、データ取得部50から今回取得した新規データD1(k)、D2(k)、D3(k)、D4(k)、D5(k)、D6(k)、D7(k)、D8(k)を、データ記憶部27のデータと比較する。データ記憶部27には、第2所定間隔T2で直前に送信した保存データD1(k−1)、D2(k−1)、D3(k−1)、D4(k−1)、D5(k−1)、D6(k−1)、D7(k−1)、D8(k−1)が記憶されている。なお、新規データD1(k)、D2(k)、D3(k)、D4(k)と保存データD1(k−1)、D2(k−1)、D3(k−1)、D4(k−1)とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データである場合、圧縮処理の送信データを受信している。

0101

判断部26は、新規データD5(k)、D6(k)、D7(k)、D8(k)と保存データD5(k−1)、D6(k−1)、D7(k−1)、D8(k−1)とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、同一状態データに対してデータ同一信号A5(k)を生成する。データ同一信号A5(k)は、新規データD5(k)、D6(k)、D7(k)、D8(k)にもとづき所定の形式に圧縮した信号である。この場合、送信部28が送信信号S5(k)としてデータ同一信号A5(k)を送信する。また、判断部26は、新規データD5(k)、D6(k)、D7(k)、D8(k)のうち、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号B5(k)を生成する。データ有効信号B5(k)は、データ同一信号A5(k)とは異なる信号である。この場合、送信部28は、送信信号S5(k)としてデータ同一信号A5(k)に続けてデータ有効信号B5(k)と更新データとを一括送信する。新規データD5(k)、D6(k)、D7(k)、D8(k)がすべて、保存データD5(k−1)、D6(k−1)、D7(k−1)、D8(k−1)と異なる場合には、データ有効信号B5(k)と更新データとを一括送信する。

0102

なお、同一状態データに対しては、データ記憶部27に保存されている保存データが更新されず、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してのみ、保存データが更新されることが好ましい。こうすれば、所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、それ以後の新規データは元々の保存データと比較されるので、ゆっくり変化するデータが所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断されてしまうことがない。これと異なり、保存データを新規取得されたデータに更新する場合には、このようにゆっくり変化するデータの取り扱いに注意が必要である。

0103

また、新規データD1(k)、D2(k)、D3(k)、D4(k)のうち、圧縮処理の送信データで圧縮された情報として受信されたデータは、そのまま送信データに転送されるように送信データに付加される。なお、「And」に含まれているデータ識別情報は、受信された送信信号S4(k)のデータ識別情報でなく、送信する送信信号S5(k)のデータ識別情報に付け替えられる。

0104

図9(a)に示すように、非圧縮の場合の送信データは、第4のデータ送信装置4及び第5のデータ送信装置5のセンサ出力から取得されたデータをまとめたデータ長である。したがって、送信パケット数が多くなり、送信に必要な消費電力は大きいものになっている。本実施形態では、圧縮された送信データをまとめた一括送信であり、図9(c)に示すようにデータ長を短くして、送信パケット数を減らすことができる。

0105

本実施形態において、本実施形態において、制御部19、29は、商用電源でなく、電源として電池を有している。なお、電池は乾電池等の1次電池のほか、充電可能な2次電池であってもよく、その充電用エネルギーは太陽電池や風力発電等の再生可能エネルギーであってもよい。また、制御部19、29は、データ取得部40、50をそれぞれ必要なタイミングで電源をオンして要求される処理を行わせて、それぞれの処理後に電源をオフすることが好ましい。同様に、制御部19、29は、送信部18、28をそれぞれ必要なタイミングで電源をオンして要求される処理を行わせて、それぞれの処理後に電源をオフすることが好ましい。さらに、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることが好ましい。

0106

第4のデータ送信装置4及び第5のデータ送信装置5は、第1の実施形態と同様、間欠動作させることが好ましい(図6参照)。必要なタイミングでウェイクアップして、上記のデータ取得部40、50の電源をオン・オフし、これに続けて送信部18、28の電源をオン・オフする起動期間WTと、次の起動までの休眠期間STと、を有する。休眠期間STの間は、時計機能等の低消費電力の必要機能だけを動作させる(図8のS51)。データ取得タイミングで、起動期間WTが開始され、データ取得期間DT(図8のS52)でデータ取得部50の電源をオン・オフし、送信信号送信期間TT(図8のS59)で送信部28の電源をオン・オフする。

0107

データ取得部40、50の処理に必要な消費電力に比べて、送信部18、28の処理に必要な消費電力が大きいので、送信データを圧縮してパケット数を減らすことは効果的である。本実施形態では、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。また、第1所定間隔T1と第2所定間隔T2とを同一にすることが好ましい。

0108

本実施形態において、第2所定間隔T2で必ず送信信号が送信される。したがって、第2所定間隔T2での定期的な通信が途絶えたらデータ送信装置の故障と判断できる。これにより、データ送信装置の故障に気付かず放置されてしまう虞がない。データ送信装置の故障に気付かず放置されていた場合、例えば、センサで監視すべき対象に異常が発生していても異常データが送信されず、長期間見逃されて深刻な事態に陥る虞があった。本実施形態のデータ送信装置では、このような事態を避けることができる。

0109

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

0110

本実施形態の第5のデータ送信装置5は、データDi(n)を第1所定間隔T1で取得するデータ取得部50と、第2所定間隔T2で前記データDi(n)にもとづく送信信号S1(n)を送信する送信部18と、データDi(n)に対し、今回取得した新規データDi(k)と直前に送信した保存データDi(k−1)とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部16と、を有している。そして、判断部16は、第2所定間隔T2で、新規データDi(k)と保存データDi(k−1)とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、新規データDi(k)にもとづき圧縮したデータ同一信号A5(k)を生成し、送信部18が送信信号S5(k)としてデータ同一信号A5(k)を送信する。

0111

この構成によれば、第2所定間隔T2で新規データDi(k)が前回に送信した保存データDi(k−1)と同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データである場合はデータ同一信号A5(k)を送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、更新データを送信信号として送信する場合に比べ、データ同一信号A5(k)は圧縮されているので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

0112

また、本実施形態の第5のデータ送信装置5において、第2所定間隔T2で、複数のデータDi(n)、Dj(n)、・・・にもとづく送信信号S5(n)を一括送信する場合に、判断部16は、第2所定間隔T2で、複数の新規データDi(k)、Dj(k)、・・・のうち、同一状態データに対してデータ同一信号A5(k)を生成する。そして、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号B5(k)を生成し、送信部18は、送信信号S5(k)としてデータ同一信号A5(k)に続けてデータ有効信号B5(k)と更新データとを一括送信する。

0113

この構成によれば、第2所定間隔T2で複数の新規データDi(k)、Dj(k)、・・・のうち、同一状態データはデータ同一信号A5(k)に圧縮して、残りの更新データはそのまま送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、複数の新規データDi(k)、Dj(k)、・・・をそのまま一括送信する場合に比べ、データ同一信号A5(k)に圧縮されているので、少ないパケット数で送信することができ、データ送信時に消費電力を低減することができる。

0114

また、本実施形態の第5のデータ送信装置5において、データ取得部50は複数のセンサ11、12、・・・を備え、データDi(n)が複数のセンサ11、12、・・・の出力を含むとともに、送信信号S5(n)が複数のセンサ11、12、・・・の出力をまとめたパケット単位で構成され、送信部18は第2所定間隔T2でパケット単位毎に送信する。

0115

この構成によれば、気温・湿度・気圧等を測定する環境センサは1箇所で複数種類が使用されるので、1度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、測定値の変化が穏やかであることが多く、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

0116

また、本実施形態の第5のデータ送信装置5において、データ取得部50は無線信号を受信する受信部55bを備え、第1所定間隔T1で無線信号に含まれている複数のデータDi(n)、Dj(n)、・・・を取得するとともに、第2所定間隔T2で複数のデータDi(n)、Dj(n)、・・・にもとづく送信信号S5(n)を一括送信する。

0117

この構成によれば、子機から子機に中継して取得データをまとめて一括送信する場合に、1度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

0118

また、本実施形態のデータ送信装置において、第1所定間隔T1と第2所定間隔T2は同一であることが好ましい。

0119

この構成によれば、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることで、間欠測定等の休眠期間STが長く起動期間WTが短い場合に、起動期間WTを最小にできる。また、保存データの記憶容量を最小にできる。

0120

以上のように、本発明の実施形態のデータ送信装置を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらも本発明の技術的範囲に属する。

0121

(1)本実施形態において、データ取得部10、20、30、40はセンサの出力をデータとしていたが、狭義のセンサ以外のデータであってもよい。例えば、電圧周波数のように電気回路から取り出せる電気的データであってもよい。

0122

(2)本実施形態において、最初のデータと更新データは同じ形式のデータとしていたが、2回目以降の更新データは、保存データとの差分データとして送信するようにしてもよい。例えば、最初のデータに近い範囲でのみ変化する更新データの場合、差分データとして送信するほうがパケット数を少なくできることが多い。このような場合は差分データを送信するほうが好ましい。

0123

(3)本実施形態において、第3のデータ送信装置3は、無線信号として圧縮された送信信号S1(n)及びS2(n)を受信するとしたが、第1のデータ送信装置1及び第2のデータ送信装置2に限定されない。その他の非圧縮データを送信するデータ送信装置の無線信号を受信し、第3のデータ送信装置3が前回の保存データと比較して、圧縮された送信信号S3(n)を送信するようにしてもよい。例えば、既存のデータ送信装置を活用して、中継機として本発明のデータ送信装置を使用しても効果を奏する。

0124

(4)本実施形態において、識別情報として、送信データのn回目であることを送信したが、識別情報はこれに限定されるものではない。例えば、データ送信装置のIDを登録して、ID情報を識別情報として送信するように変更してもよい。また、送信するデータ量に応じてデータ量は変更されるものであって、本実施形態のデータ量に限定されるものではない。

0125

1 第1のデータ送信装置
2 第2のデータ送信装置
3 第3のデータ送信装置
4 第4のデータ送信装置
5 第5のデータ送信装置
10、20、30、40、50データ取得部
11、12、13、14、21、22、23、24センサ
15、25、35、45、55データ処理部
16、26、36 判断部
17、27、37データ記憶部
18、28、38 送信部
19、29、39 制御部
35b、45b、55b 受信部
45a、55a I/F回路部
A1、A2、A3、A5 データ同一信号
B1、B2、B3、B5 データ有効信号
DTデータ取得期間
S1、S2、S3、S4送信信号
ST休眠期間
T1 第1所定間隔
T2 第2所定間隔
TT 送信信号送信期間
WT 起動期間

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