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公開番号2025091550
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023206820
出願日2023-12-07
発明の名称センサ装置、センサシステム、および方法
出願人住友電気工業株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G08C 19/00 20060101AFI20250612BHJP(信号)
要約【課題】電力消費を低減しつつ、サーバに測定データを送信する際の最適な無線通信方式の変化に低コストで柔軟に対処する。
【解決手段】センサ装置60は、センサ105と、記憶装置110と、通信装置120と、制御装置130とを備える。記憶装置110は、センサ105から出力される測定値MVを含む生データ111を記憶する。制御装置130は、端末装置50の電源制御を実行する。端末装置50は、通信装置120からの生データ111の受信に応答して、加工済データ114をサーバ90に無線で送信するための無線送信処理を実行するように構成されている。電源制御は、端末装置50の電源状態が停止状態から作動状態に切り替わるように端末装置50を起動するための第1制御と、無線送信処理の実行後に、電源状態が作動状態から停止状態に切り替わるように端末装置50を停止するための第2制御とを含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
対象物の物理量を測定することによって前記物理量の測定値を出力するセンサと、
前記測定値を含む第１測定データを記憶する記憶装置と、
サーバと無線通信する端末装置を取り付け可能なインターフェースと、
前記端末装置が前記インターフェースに取り付けられている場合に、前記インターフェースを通じて前記端末装置に前記第１測定データを送信するように構成された通信装置と、
前記インターフェースを通じて前記端末装置の電源制御を実行する制御装置とを備え、
前記端末装置は、前記通信装置からの前記第１測定データの受信に応答して、前記第１測定データに関係する第２測定データを前記サーバに無線で送信するための無線送信処理を実行するように構成されており、
前記端末装置の電源状態は、
前記端末装置が作動している作動状態と、
前記端末装置が停止している停止状態とを含み、
前記電源制御は、
前記電源状態が前記停止状態から前記作動状態に切り替わるように前記端末装置を起動するための第１制御と、
前記無線送信処理の実行後に、前記電源状態が前記作動状態から前記停止状態に切り替わるように前記端末装置を停止するための第２制御とを含む、センサ装置。
続きを表示（約 2,900 文字）【請求項２】
前記インターフェースを通じて前記端末装置に給電電力を供給するように構成された給電装置をさらに備え、
前記停止状態は、前記端末装置がシャットダウンされているシャットダウン状態を含み、
前記第１制御は、前記給電電力の供給を開始する給電開始制御を含み、
前記第２制御は、前記給電電力の供給を停止する給電停止制御を含む、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記通信装置は、前記端末装置がシャットダウンされることを示すシャットダウン通知を、前記無線送信処理の実行後に前記端末装置から前記インターフェースを通じて受信するように構成されており、
前記給電停止制御は、前記通信装置による前記シャットダウン通知の受信から第１時間が経過した時に実行され、
前記第１時間は、前記シャットダウン通知の受信から前記端末装置のシャットダウンまでに要する時間として前記端末装置の仕様に従って予め定められる、請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記停止状態は、前記作動状態よりも前記端末装置の電力消費が小さくなるように前記端末装置がスリープしているスリープ状態を含み、
前記第１制御は、前記電源状態を前記スリープ状態から前記作動状態に切り替えるように指令するための第１指令を前記端末装置に送信するように前記通信装置を制御することを含み、
前記第２制御は、前記電源状態を前記作動状態から前記スリープ状態に切り替えるように指令するための第２指令を前記端末装置に送信するように前記通信装置を制御することを含む、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記第２制御は、前記無線送信処理の完了を示す送信完了通知を前記端末装置から前記通信装置が受信した後に実行される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記第２制御は、前記第１制御の開始から第２時間が経過した後に実行され、
前記第２時間は、前記第１制御の開始から前記無線送信処理の完了までに要する時間として前記端末装置の仕様に従って予め定められる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項７】
対象物の物理量を測定することによって前記物理量の測定値を出力するセンサと、
前記測定値を含む第１測定データを記憶する記憶装置と、
サーバと無線通信する端末装置と、
前記端末装置を取り付け可能なインターフェースと、
前記端末装置が前記インターフェースに取り付けられている場合に、前記インターフェースを通じて前記端末装置に前記第１測定データを送信するように構成された通信装置と、
前記インターフェースを通じて前記端末装置の電源制御を実行する制御装置とを備え、
前記端末装置は、前記通信装置からの前記第１測定データの受信に応答して、前記第１測定データに関係する第２測定データを前記サーバに無線で送信するための無線送信処理を実行するように構成されており、
前記端末装置の電源状態は、
前記端末装置が作動している作動状態と、
前記端末装置が停止している停止状態とを含み、
前記電源制御は、
前記電源状態が前記停止状態から前記作動状態に切り替わるように前記端末装置を起動するための第１制御と、
前記無線送信処理の実行後に、前記電源状態が前記作動状態から前記停止状態に切り替わるように前記端末装置を停止するための第２制御とを含む、センサシステム。
【請求項８】
前記センサは、複数の前記測定値を時系列で出力し、
前記第１測定データは、前記複数の測定値を含み、
前記端末装置は、前記第１測定データに含まれる前記複数の測定値のうち所定条件を満たす少なくとも１つの測定値を抽出し、
前記無線送信処理は、前記複数の測定値のうち前記少なくとも１つの測定値のみを含む前記第２測定データを前記サーバに無線で送信する処理を含む、請求項７に記載のセンサシステム。
【請求項９】
前記センサは、Ｎ（Ｎ≧２）個の前記測定値を時系列で出力し、前記Ｎ個の測定値の各々は、所定の時間間隔で出力され、
前記第１測定データは、前記Ｎ個の測定値と、前記Ｎ個の測定値にそれぞれ関連付けられたＮ個のカウンタ値とを含み、
前記端末装置は、前記通信装置からの前記第１測定データを加工することによって前記第２測定データを生成するための第１生成処理を実行し、
前記第１生成処理は、
前記Ｎ個の測定値のうち第Ｎの測定値が出力された第Ｎの時刻を、前記通信装置から前記第１測定データを受信した時刻として推定する処理と、
前記第Ｎの時刻および前記時間間隔に従って、前記Ｎ個の測定値のうち第１から第（Ｎ－１）の測定値がそれぞれ出力された第１から第（Ｎ－１）の時刻を推定する処理と、
前記Ｎ個のカウンタ値に含まれる第１から第Ｎのカウンタ値を前記第１から第Ｎの時刻にそれぞれ変換することによって、前記第１から第Ｎの測定値と、前記第１から第Ｎの時刻とを含む前記第２測定データを生成する処理とを含む、請求項７または請求項８に記載のセンサシステム。
【請求項１０】
前記センサは、Ｎ（Ｎ≧２）個の時刻のうちＭ（Ｍ≧１）個の時刻でＭ個の前記測定値をそれぞれ出力し、
前記Ｎ個の時刻のうち第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ－１）の時刻は、第（ｋ＋１）の時刻から所定の時間間隔だけ離れており、
前記第１測定データは、前記Ｍ個の測定値と、Ｎ個のカウンタ値とを含み、
前記Ｎ個のカウンタ値は、前記Ｍ個の測定値にそれぞれ関連付けられたＭ個のカウンタ値を含み、
前記時間間隔は、前記Ｎ個のカウンタ値のうち第ｊ（１≦ｊ≦Ｎ－１）のカウンタ値と、第（ｊ＋１）のカウンタ値との差分に関係しており、
前記端末装置は、前記通信装置からの前記第１測定データに従って前記第２測定データを生成するための第２生成処理を実行し、
前記第２生成処理は、
前記Ｍ個の測定値のうち第Ｍの測定値が出力された第Ｍの時刻を、前記通信装置から前記第１測定データを受信した時刻として推定する処理と、
前記第Ｍの時刻、前記時間間隔、および前記Ｍ個のカウンタ値に従って、前記Ｍ個の測定値のうち第１から第（Ｍ－１）の測定値がそれぞれ出力された第１から第（Ｍ－１）の時刻を推定する処理と、
前記Ｍ個のカウンタ値に含まれる第１から第Ｍのカウンタ値を前記第１から第Ｍの時刻にそれぞれ変換することによって、前記第１から第Ｍの測定値と、前記第１から第Ｍの時刻とを含む前記第２測定データを生成する処理とを含む、請求項７または請求項８に記載のセンサシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、センサ装置、センサシステム、および方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特開平１１－８３６８６号公報（特許文献１）は、設備の異常の有無を判定するためのコンピュータを開示する。設備の負荷電流は、電流検出器により検出（測定）される。負荷電流の測定値は、コンピュータに送信される。コンピュータは、負荷電流の検出値に従って、設備の異常の有無を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１１－８３６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
対象物の物理量がセンサにより測定され、その物理量の測定値を含む測定データが無線通信によりサーバに送信され、サーバが対象物の異常判定のために当該測定データに従って対象物の状態を監視することがある。この場合、サーバへのデータ送信に要する電力消費を低減することが好ましい。加えて、サーバに測定データを送信する際の最適な無線通信方式は、ユースケースに依存して変化し得る。したがって、そのような無線通信方式の変化に低コストで柔軟に対処することも重要である。
【０００５】
本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、電力消費を低減しつつ、サーバに測定データを送信する際の最適な無線通信方式の変化に低コストで柔軟に対処することができる、センサ装置、センサシステム、および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係るセンサ装置は、センサと、記憶装置と、インターフェースと、通信装置と、制御装置とを備える。センサは、対象物の物理量を測定することによって物理量の測定値を出力する。記憶装置は、測定値を含む第１測定データを記憶する。インターフェースは、サーバと無線通信する端末装置を取り付け可能に構成されている。通信装置は、端末装置がインターフェースに取り付けられている場合に、インターフェースを通じて端末装置に第１測定データを送信するように構成されている。制御装置は、インターフェースを通じて端末装置の電源制御を実行する。端末装置は、通信装置からの第１測定データの受信に応答して、第１測定データに関係する第２測定データをサーバに無線で送信するための無線送信処理を実行するように構成されている。端末装置の電源状態は、端末装置が作動している作動状態と、端末装置が停止している停止状態とを含む。電源制御は、電源状態が停止状態から作動状態に切り替わるように端末装置を起動するための第１制御と、無線送信処理の実行後に、電源状態が作動状態から停止状態に切り替わるように端末装置を停止するための第２制御とを含む。
【０００７】
本開示の一態様に係るセンサシステムは、センサと、記憶装置と、端末装置と、インターフェースと、通信装置と、制御装置とを備える。センサは、対象物の物理量を測定することによって物理量の測定値を出力する。記憶装置は、測定値を含む第１測定データを記憶する。端末装置は、サーバと無線通信する。インターフェースは、端末装置を取り付け可能に構成されている。通信装置は、端末装置がインターフェースに取り付けられている場合に、インターフェースを通じて端末装置に第１測定データを送信するように構成されている。制御装置は、インターフェースを通じて端末装置の電源制御を実行する。端末装置は、通信装置からの第１測定データの受信に応答して、第１測定データに関係する第２測定データをサーバに無線で送信するための無線送信処理を実行するように構成されている。端末装置の電源状態は、端末装置が作動している作動状態と、端末装置が停止している停止状態とを含む。電源制御は、電源状態が停止状態から作動状態に切り替わるように端末装置を起動するための第１制御と、無線送信処理の実行後に、電源状態が作動状態から停止状態に切り替わるように端末装置を停止するための第２制御とを含む。
【０００８】
本開示の一態様に係る方法は、対象物の物理量を測定するセンサから出力される物理量の測定値を取得するステップと、サーバと無線通信する端末装置を取り付け可能なインターフェースに端末装置が取り付けられている場合に、測定値を含む第１測定データを記憶する記憶装置から第１測定データを読み出すステップと、読み出された第１測定データをインターフェースを通じて端末装置に送信するステップと、インターフェースを通じて端末装置の電源制御を実行するステップとを含む。端末装置は、第１測定データの受信に応答して、第１測定データに関係する第２測定データをサーバに無線で送信するための無線送信処理を実行するように構成されている。端末装置の電源状態は、端末装置が作動している作動状態と、端末装置が停止している停止状態とを含む。電源制御は、電源状態が停止状態から作動状態に切り替わるように端末装置を起動するための第１制御と、無線送信処理の実行後に、電源状態が作動状態から停止状態に切り替わるように端末装置を停止するための第２制御とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、電力消費を低減しつつ、最適な無線通信方式の変化に低コストかつ柔軟に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、実施の形態１における状態監視システムの構成を概略的に示す図である。
図２は、センサシステムの詳細な構成を説明する図である。
図３は、実施の形態１における生データのデータ構造を例示する図である。
図４は、実施の形態１における加工済データのデータ構造を例示する図である。
図５は、センサシステムにおいて実行される処理を例示するためのタイミング図である。
図６は、センサシステムにおいて実行される処理を例示するためのフローチャートである。
図７は、実施の形態１の変形例１における生データのデータ構造を例示する図である。
図８は、実施の形態１の変形例１における加工済データのデータ構造を例示する図である。
図９は、実施の形態１の変形例２において端末装置が加工済データを生成するための手法を説明する図である。
図１０は、実施の形態２におけるセンサシステムの詳細な構成を説明する図である。
図１１は、センサシステムにおいて実行される処理を例示するためのタイミング図である。
図１２は、センサシステムにおいて実行される処理を例示するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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