センサ端末、センサシステム及びその方法
【課題】物理量の正確な値を検出することができ、かつセンサ端末の消費電力を従来に比較してより低減することができるセンサ端末、センサシステム及びその方法を提供する。
【解決手段】本発明のセンサ端末は、計測対象の物理量を計測する測定センサ部と、測定センサ部が計測した物理量のデータを無線送信する通信部と、測定センサ部及び通信部の動作を制御する制御部と、測定センサ部、通信部及び制御部に電力を供給するバッテリと、測定センサ部より消費電力が少なく、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に制御部を起動する起動センサ部とを備え、制御部が、起動センサ部に起動された後、測定センサ部の第１消費電力及び通信部の第２消費電力とバッテリの供給可能電力との比較結果と、測定センサ部の物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、測定センサ部と通信部との各々を起動させるタイミングを制御する。
【解決手段】本発明のセンサ端末は、計測対象の物理量を計測する測定センサ部と、測定センサ部が計測した物理量のデータを無線送信する通信部と、測定センサ部及び通信部の動作を制御する制御部と、測定センサ部、通信部及び制御部に電力を供給するバッテリと、測定センサ部より消費電力が少なく、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に制御部を起動する起動センサ部とを備え、制御部が、起動センサ部に起動された後、測定センサ部の第１消費電力及び通信部の第２消費電力とバッテリの供給可能電力との比較結果と、測定センサ部の物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、測定センサ部と通信部との各々を起動させるタイミングを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量を測定するセンサ端末、このセンサ端末からの物理量を収集するセンサシステム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の位置に配置したセンサ端末におけるセンサ素子が測定する物理量のデータを、センサ端末に搭載された無線機により、遠隔地のデータセンターのデータサーバに、基地局を介して送信し、所定の物理量のデータを収集する装置がある（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１においては、無線通信を行う際に、通常動作に加えて通信部による消費電力が必要となるため、無線通信を行う必要がないとき、制御部がセンサ端末を待機状態にして、電力消費を抑制する構成が記載されている。
【０００３】
しかし、特許文献１のセンサ端末においては、無線通信を行っていない場合でも、制御部によって電力が消費されるため、十分な消費電力の低減が行われていない。
これを解消するため、無電力で物理量を測定するセンサ素子を、センサ端末全体への電源供給を行うか否かのスイッチ手段として用いる構成がある（例えば、特許文献２参照）。
また、センサ端末が時間経過あるいはある物理量が所定の数値を超えた場合をイベントとして、イベントの発生によりセンサ端末全体に電源を供給する構成がある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６５６６号公報
【特許文献２】特開２００７−１０８８８４号公報
【特許文献３】特開２００９−２６１０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２は、物理量を測定するセンサ素子自体がセンサ端末に対して電源を供給するスイッチとして動作する。
また、特許文献２に記載されているように、測定される物理量が予め設定された閾値を超えるか否かにより、例えば異常あるいは正常であるかの判定結果として、異常の場合にセンサ端末を稼働させ、異常であることを無線通信する。
【０００６】
また、特許文献２においては、正確な物理量ではなく、ある閾値を超えたか否かの判定結果が測定結果として得られるのみである。このため、特許文献２のセンサ端末は、異常となったことを知るような用途に用いることができるが、物理量の正確な値を必要とする場合には使用することができない。
また、特許文献２において、センサ素子がセンサ端末を稼動させる起動部であるため、このセンサの種類が限られ、センサ端末が測定可能な物理量の種類が限られてしまう。
【０００７】
一方、特許文献３は、イベントの発生を検出するイベント起動装置を物理量と異なる構成として備え、センサ素子とセンサ端末とに対する電力の供給をイベントが発生した際に行うため、センサ端末における電力消費を低減することができる。
また、特許文献３は、イベントが発生した際に、電源をセンサ端末に供給するイベント起動装置と、物理量を測定するセンサ素子とが備えられているため、特許文献２と異なり、センサ端末が測定する物理量に制限はない。
【０００８】
しかしながら、特許文献３は、イベント起動装置に常時電力が供給されるため、特許文献１と同様に、十分な消費電力の低減を行うことができない。
さらに、特許文献３においては、イベントの発生後にセンサ素子により物理量を測定し、測定した後に無線通信を行うことが記載されているが、センサ端末が一旦イベントにより起動すると、センサ測定と無線通信とが終了するまで、電力を消費する構成となっており、十分な消費電力の低減を行うことができない。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、物理量の正確な値を検出することができ、かつセンサ端末の消費電力を従来に比較してより低減することができるセンサ端末、センサシステム及びその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】
【００１０】
本発明のセンサ端末は、計測対象の物理量を計測する測定センサ部と、前記測定センサ部が計測した前記物理量のデータを無線送信する通信部と、前記測定センサ部及び前記通信部の動作を制御する制御部と、前記測定センサ部、前記通信部及び前記制御部に電力を供給するバッテリと、前記測定センサ部より消費電力が少なく、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に前記制御部を起動する起動センサ部とを備え、前記制御部が、前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を起動させるタイミングを制御することを特徴とする。
【００１１】
本発明のセンサ端末は、前記測定センサ部を複数個有し、前記測定センサ部の動作タイミングが、当該測定センサ部の起動順番と、前記測定センサ部各々の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力の前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、予め設定されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明のセンサ端末は、前記起動センサ部を複数個有し、当該起動センサ部の各々が他と異なる種類の物理量を測定し、複数の前記起動センサ部において測定対象の物理量が閾値を超えた起動センサ部と、当該測定センサ部の稼動順番と、前記測定センサ部各々の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力の前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部の動作タイミングが予め設定されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明のセンサ端末は、前記比較結果が、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明のセンサ端末は、前記バッテリの端子間電圧を測定する電圧測定部をさらに備え、前記電圧測定部の測定した端子間電圧に応じて、前記制御部が前記測定センサ部の動作タイミングを制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明のセンサ端末は、前記通信部が通信に必要な電力が異なる複数の種類の通信方式を有し、前記電圧測定部の測定した端子間電圧に対応し、いずれの電力の通信方式を用いるかが設定されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明のセンサ端末は、前記物理量の種類に応じて、いずれの電力の通信方式を用いるかが設定されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明のセンサ端末は、前記バッテリの電力から複数の電圧を生成する電圧制御部をさらに有し、前記測定センサ部が複数の稼動電圧で動作する場合、前記電圧制御部が、前記電圧測定部の測定した端子間電圧に対応した前記稼動電圧を、前記測定センサ部に対して供給することを特徴とする。
【００１８】
本発明のセンサシステムは、物理量を測定するセンサ端末と、物理量を収集するセンサデータサーバと、前記センサ端末及び前記センサデータサーバ間の通信を制御する基地局装置とからなるセンサシステムであり、前記センサ端末が、計測対象の物理量を計測する測定センサ部と、前記測定センサ部が計測した前記物理量のデータを送信する通信部と、前記測定センサ部及び前記通信部の動作を制御する制御部と、前記測定センサ部、前記通信部及び前記制御部に電力を供給するバッテリと、前記測定センサ部より消費電力が少なく、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に前記制御部を起動する起動センサ部とを備え、前記制御部が、前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を動作させるタイミングを制御し、前記基地局装置が、前記センサ端末との無線通信を制御して、当該センサ端末から物理量のデータを受信し、前記センサデータサーバに送信することを特徴とする。
【００１９】
本発明のセンサシステムは、前記比較結果が、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明のセンサシステムは、前記センサ端末が前記動作タイミングにおいて起動された際、前記通信部が、前記測定センサ部の稼動時間から決まる、前記物理量のデータを送信可能となる時間を示すデータ要求時間情報を付加し、前記基地局装置との通信を要求する通信要求信号を前記基地局装置に送信することを特徴とする。
【００２１】
本発明のセンサシステムは、前記基地局装置が、前記通信許可依頼信号を受信すると、付加されている前記データ送信予定時間より後の通信許可時刻を付加した通信許可信号を前記センサ端末に送信することを特徴とする。
【００２２】
本発明のセンサ端末制御方法は、バッテリの供給する電力により動作する測定センサ部、前記測定センサ部より消費電力が少ない起動センサ部、通信部及び制御部を備えるセンサ端末を制御するセンサ端末制御方法であり、前記起動センサ部が、動作に必要な電力の供給を必要とせず、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に制御部を起動する過程と、前記制御部が前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を起動させるタイミングを制御する過程とを有することを特徴とする。
【００２３】
本発明のセンサ端末制御方法は、前記比較結果が、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、電力消費をせずに起動タイミングを検出する起動センサ部により制御部が起動された後、制御部が測定センサ部の物理量を測定するために必要な稼動時間と、バッテリの供給可能電力と測定センサ部及び通信部の消費電力の各々との消費電力とを比較して、バッテリの供給可能電力で並行に稼動可能な各部の稼動タイミングをそれぞれ制御することで、測定センサ部に対して物理量の正確な値を検出させることができ、かつセンサ端末の動作時間を従来に比較して短くすることにより、センサ端末の消費電力を従来に比較してより低減させるため、バッテリによる稼動時間を、従来に比較して長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第１の実施形態によるセンサシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】通信部１１、測定センサ部１２及び制御部１４の構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態における通信部１１及び測定センサ部１２を起動及び停止させるタイミングを示すタイムスケジュールが記述されたテーブルの構成を示す概念図である。
【図４】第１の実施形態によるセンサシステムの動作例を示すタイミングチャートである。
【図５】センサ端末１と基地局３との間で送受信される通信要求信号及び通信要求許可信号のパケットの構成例を示す図である。
【図６】この発明の第２の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。
【図７】第２の実施形態における通信部１１及び測定センサ部１２を起動及び停止させるタイミングを示すタイムスケジュールが記述されたテーブルの構成を示す概念図である。
【図８】消費電力が大きい測定センサ部１２＿Ａと、消費電力が測定センサ部１２Ａより少ない測定センサ部１２＿Ｂを有したセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】測定センサ部１２＿Ａと測定センサ部１２Ｂとからなるセンサ端末１の動作例を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第４の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。
【図１１】起動センサ部１３＿１及び１３＿２のいずれが先に起動したかによる測定センサ部の測定順序の優先度を示したテーブルである。
【図１２】起動センサ部１３＿１が起動センサ部１３＿２より先に起動した場合における測定センサ部の測定順序の優先度により設定されたタイムスケジュールに沿ったセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】起動センサ部１３＿２が起動センサ部１３＿１より先に起動した場合における測定センサ部の測定順序の優先度により設定されたタイムスケジュールに沿ったセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第５の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。
この図において、センサシステムは、センサ端末１、データセンター２及び基地局３から構成されている。センサ端末１は、データセンター２の遠隔地において１つあるいは複数個が配置されている。
データセンター２には、データサーバ２１が基地局３を介してセンサ端末１から送信される、センサ端末１の測定した物理量のデータが入力される。
また、データセンター２は、データベース２２に対し、センサ端末１を識別する端末識別情報と対応付けて、書き込み記憶させる。
基地局３は、アンテナ３１と基地局装置３２を有している。基地局装置３２は、アンテナ３１を介してセンサ端末１と無線通信によるデータの送受信を行う。また、基地局装置３２は、センサ端末１と無線通信によりデータの送受信を行い、センサ端末１に備えられたセンサ素子の測定した物理量のデータを受信し、データセンター２のデータサーバ２１へ送信する処理を行う。
基地局３とデータセンター２とは、無線及び有線のいずれか、あるいは双方からなるネットワーク１００（例えば、インターネットなどの通信網）により接続されている。
【００２７】
センサ端末１は、通信部１１、測定センサ部１２、起動センサ部１３、制御部１４、記憶部１５、バッテリ部１６及びリアルタイムクロック部１９を備えている。
通信部１１は、バッテリ部１６の供給する電力により、基地局３とデータの送受信を行う。
測定センサ部１２は、測定対象の物理量の計測を行い、計測したデータを制御部１４に対して出力する。
測定センサ部１２は、センサ素子として、例えば、加速度、温度センサ、湿度センサ、ガスセンサ、煙センサ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどを備えている。
図２は、通信部１１、測定センサ部１２及び制御部１４の構成例を示すブロック図である。図２（ｃ）及び図２（ｄ）は、測定センサ部１２の構成例を示すブロック図である。
【００２８】
図２（ｃ）は、測定結果をデジタル信号で出力する測定センサ部１２の構成例を示している。測定センサ部１２は、制御回路１２１、センサ素子１２２、Ａ／Ｄ変換回路１２３、メモリ回路１２４、インターフェース回路１２５を備えている。
制御回路１２１は、制御部１４から起動を指示する制御信号が入力されると、センサ素子１２２に電源を供給し、物理量の計測をセンサ素子１２２に行わせる。このとき、起動を指示する制御信号により、測定センサ部１２にバッテリ部１６から電源が供給され、電源の供給により起動した制御回路１２１が測定センサ部１２の稼動を開始する。例えば、測定センサ部１２の電源線をバッテリ部１６に接続するスイッチが、起動を指示する制御信号によりオンにされることで、測定センサ部１２にはバッテリ部１６から電力が供給されて駆動状態となる。
制御回路１２１は、センサ素子１２２が計測した物理量のデータをＡ／Ｄ変換回路１２３により、アナログデータからデジタルデータに変換する。
また、制御回路１２１は、デジタルデータをメモリ回路１２４に蓄積し、制御部１４からのデータ転送の指示を示す制御信号がインターフェース回路１２５を介して入力されると、メモリ回路１２４からデジタルデータを読み出し、制御部１４へ出力する。
【００２９】
一方、図２（ｄ）は、測定結果を計測したアナログ信号のまま出力する測定センサ部１２の構成例を示している。測定センサ部１２は、制御回路１２１、センサ素子１２２及びインターフェース回路１２５を備えている。
制御回路１２１は、制御部１４からの起動を指示する制御信号が入力されると、センサ素子１２２にバッテリ部１６から電源を供給し、物理量の計測をセンサ素子１２２に行わせる。このとき、起動を指示する制御信号により、測定センサ部１２に電源が供給され、電源の供給により起動した制御回路１２１が測定センサ部１２の稼動を開始する。
また、制御回路１２１は、計測した物理量のデータを、アナログデータのまま、インターフェース回路１２５を介して制御部１４へ出力する。
この図２（ｄ）の測定センサ部１２を用いる場合、アナログデータをデジタルデータに変換するため、制御部１４にＡ／Ｄ変換回路を設けておく必要がある。センサ素子１２２とインターフェース回路１２５は図２（ｃ）と同様の構成である。
【００３０】
図１に戻り、起動センサ部１３は、測定センサ部１２より少ない消費電力で動作するセンサ素子、あるいは無電力で動作するセンサ素子を有し、このセンサ素子が所定の条件、すなわち予め設定した物理量の閾値を超えると起動信号を出力する構成となっている。
例えば、起動センサ部１３は、無電力で動作するセンサ素子としては、磁性体からなるセンサ素子を備えた感温磁性体センサスイッチ、形状記憶合金からなるセンサ素子を備えた形状記憶合金センサスイッチ、圧電素子やピエゾフィルム素子などからなるセンサ素子を備えた外力起電型センサスイッチである振動センサスイッチや圧力センサスイッチなどである。
【００３１】
形状記憶合金スイッチの場合、この形状記憶合金スイッチを所定の電圧端子と制御部１４の起動信号入力端子との間に設け、所定の閾値を超える際に、スイッチ端子が接触してスイッチがオンし、制御部１４の起動信号入力端子に電圧端子の電圧が起動信号として与えられる。
また、外力起電型センサスイッチの場合、この外力起電型センサスイッチに所定の圧力あるいは振動が印加された際に出力する電圧を、制御部１４の起動信号入力端子に供給する起動信号として用いる。
【００３２】
すなわち、起動センサ部１３におけるセンサ素子が、予め設定した物理量の閾値を周囲の物理量が超えたことを検出した場合、すなわち、検出対象の物理量である温度、振動あるいは圧力などが閾値を超える値でセンサ素子に印加された場合に、起動センサ部１３がオン状態となり、起動信号を出力する。
一方、起動センサ部１３におけるセンサ素子が、予め設定した物理量の閾値を周囲の物理量が超えたことを検出しない場合、すなわち、検出対象の物理量である温度、振動あるいは圧力などが閾値を超えない値でセンサ素子に印加されている場合に、起動センサ部１３はオフ状態であり、起動信号を出力しない。
【００３３】
また、本実施形態においては、測定センサ部１２により計測する物理量と起動センサ部１３が検出する物理量とは、相関（因果関係）があるものを用いても良い。相関があるものとしては、例えば、起動センサ部１３により検出される物理量と同種の物理量、または起動センサ部１３が測定する物理量が変化した場合に対応して変化する異なる物理量がある。
具体例としては、測定センサ部１２及び起動センサ部１３が同種の物理量の場合、消費電力が少ないが感度の悪いセンサ素子（形状記憶合金センサスイッチ）を起動センサ部１３に用い、起動センサ部１３に用いたセンサ素子に比較して消費電力が多いが感度の良いセンサ素子（抵抗を用いた高精度な温度センサ）を測定センサ部１２に用いる。
また、測定センサ部１２及び起動センサ部１３が異種の物理量の場合、人間が乗るマットに圧電素子をセンサ素子とする起動センサ部１３を設け、測定センサ部１２に人間の顔を撮像するＣＣＤをセンサ素子として用いる。これらセンサ素子の相関は、ある電圧が発生した際、ＣＣＤにより撮像する位置に撮像対象が存在することによる。
【００３４】
次に、図２（ｂ）は制御部１４の構成例を示すブロック図である。
この制御部１４は、上述したように、ＣＰＵである命令処理回路１４１、制御部１４を順序駆動するためのクロックを生成するクロック発振回路１４２、データ及び割り込み信号の専用端子を備えるインターフェース回路１４５を介して入力される信号を検出する信号検出回路１４３、後述するタイムスケジュールに対応して各部を駆動する時間を経時するタイマー部１４４などから構成されている。インターフェース回路１４５は、通信部１１及び測定センサ部１２からのデータを入力する端子、通信部１１からの割り込み信号を入力する端子、起動センサ部１３からの割り込み信号を入力する端子などを有している。
信号検出回路１４３は、インターフェース回路１４５のいずれの端子から入力されたかを命令処理回路１４１に通知する処理を行う。
この制御部１４は、インターフェース回路１４５の起動信号入力端子に対し、起動センサ部１３から起動信号が供給されると起動し、すなわちスタンバイ状態から通常動作モードに移行し、通信部１１及び測定センサ部１２、さらに自身を通常動作モードからスタンバイ状態へ移行させる制御を行う。
【００３５】
また、制御部１４は、複数の消費電力の異なる動作モードを有し、例えば、本実施形態の動作モードとして、以下の３種類がある。
Ａ．通常動作（ｒｕｎ）モード
クロック発振回路１４２が稼動しており、周辺回路である信号検出回路１４３が動作状態にあり、命令処理回路１４１が記憶部１５に記憶された動作プログラムに従って、演算やデータ転送などの処理を行うモード。
Ｂ．ホルト（ｈａｌｔ）モード
クロック発振回路１４２が稼動しており、周辺回路が稼動しており、命令処理回路１４１が動作を行っていないモード。
Ｃ．停止（ｓｔｏｐ）モード
クロック発振回路１４２が停止しており、周辺回路が稼動しており、命令処理回路１４１が動作を行っていないモード。
スタンバイモードとはホルトモードか停止モードを指している。また、各モードにおける消費電力の関係は、通常動作モードが最も大きく、ホルトモードが通常動作モードより小さく、停止モードがクロックが停止しているために最も小さくなっている。
【００３６】
また、制御部１４のタイマー部１４４は、タイムスケジュールに沿って測定センサ部１２及び通信部１１を制御するため、時間管理のために用いる複数のタイマーから構成されている。
記憶部１５には、制御部１４のＣＰＵを駆動させるための動作が記述されたプログラムと、通信部１１及び測定センサ部１２を起動及び停止させるタイミングを示すタイムスケジュールが記述されたタイムテーブル（後述する）が記憶されている。
バッテリ部１６は、通信部１１、測定センサ部１２、制御部１４、記憶部１５及びリアルタイムクロック部１９に対し、それぞれの駆動のための電力を供給している。
リアルタイムクロック部１９は、制御部１４が停止モードであっても動作を継続し、日時を計時している。また、リアルタイムクロック部１９は、詳細は記載しないが、定期的に基地局３と時刻を同期させるため、時刻合わせ処理を行っている。
【００３７】
次に、図３は、通信部１１及び測定センサ部１２を起動及び停止させるタイミングを示すタイムスケジュールが記述されたタイムテーブルの構成を示す概念図である。
図３のテーブルの測定センサ部１２のタイムスケジュールを実現するため、タイマー部１４４は、測定センサ部１２の起動時間Ｔ１２＿１を計測するためのタイマー１４４＿１２＿１、測定センサ部１２の測定終了時間Ｔ１２＿２とを計測するためのタイマー１４４＿１２＿２の計２個必要となる。
また、図３のテーブルの通信部１１のタイムスケジュールを実現するため、タイマー部１４４は、通信（ＴＸ：Ｔｒａｎｓｍｉｔ）要求において、送信開始時間Ｔ１１＿１を計測するためのタイマー１４４＿１１＿１、受信（ＲＸ：Ｒｅｃｅｉｖｅ）開始時間Ｔ１１＿２を計測するためのタイマー１４４＿１１＿２、受信終了時間Ｔ１１＿３を計測するためのタイマー１４４＿１１＿３の計３個が必要となる。図３のテーブルの通信部１１のタイムスケジュールを実現するため、タイマー部１４４は、データ送信において、送信開始時間Ｔ１１＿４を計測するためのタイマー１４４＿１１＿４、受信開始時間Ｔ１１＿５を計測するためのタイマー１４４＿１１＿５、受信終了時間Ｔ１１＿６を計測するためのタイマー１４４＿１１＿６の計３個が必要となる。
【００３８】
測定センサ部１２の起動時間Ｔ１２＿１は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から測定センサ部１２を起動させるまでの時間である。
また、測定センサ部１２の測定終了時間Ｔ１２＿２は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から測定センサ部１２を停止させるまでの時間である。
【００３９】
通信部１１の通信要求における送信開始時間Ｔ１１＿１は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、基地局３への通信要求信号の送信を通信部１１に開始させるまでの時間である。
また、通信部１１の通信要求における受信開始時間Ｔ１１＿２は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、基地局３からの通信要求許可信号の受信を通信部１１に開始させるまでの時間として設定されている。
また、通信部１１の通信要求における受信完了時間Ｔ１１＿３は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、基地局３からの通信要求許可信号の受信状態を終了させる（タイムアウトによる終了）までの時間である。
【００４０】
通信部１１のデータ送信における送信開始時間Ｔ１１＿４は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、基地局３へのデータ（測定センサ部１２の計測した物理量のデータ）の送信を、通信部１１に開始させるまでの時間である。
また、通信部１１の通信要求における受信開始時間Ｔ１１＿５は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、基地局３からのデータ送信確認信号の受信を通信部１１に開始させるまでの時間である。
また、通信部１１の通信要求における受信完了時間Ｔ１１＿６は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、通信部１１に対して基地局３からのデータ送信確認信号の受信を終了する（タイムアウトによる終了）までの時間である。
【００４１】
次に、図２（ａ）は、通信部１１の構成例を示すブロック図である。通信部１１は、無線回路１１１、制御回路１１２、メモリ回路１１３及びインターフェース回路１１４を備えている。制御回路１１２は、通信要求信号を基地局３に対して送信することを指示する通信要求送信信号が、制御部１４からインターフェース回路１１４を介して入力することで起動し、通信要求信号を基地局３に対して送信する。すなわち、制御回路１１２は、通信要求送信信号が供給されると、メモリ回路１１３に記憶されている送信要求のデータを通信要求信号として、無線回路１１１から送信する。
【００４２】
また、制御回路１１２は、基地局３から受信したデータを一旦メモリ回路１１３に記憶させ、基地局３からのデータの受信が終了した時点で、制御部１４に対して受信完了通知を出力する。
また、制御回路１１２は、制御部１４から起動を指示する制御信号が入力されると、通信部１１に対する電源の供給を開始する。このとき、起動を指示する制御信号により、通信部１１に電源が供給され、電源の供給により起動した制御回路１１２が通信部１１の稼動を開始する。例えば、通信部１１の電源線をバッテリ部１６に接続するスイッチを、起動を指示する制御信号がオンすることで通信部１１に電力を駆動する状態となる。また、データの送信状態及びデータの受信状態に応じて、無線回路１１１内の送信及び受信の各々に必要な回路に電源を供給し、送信または受信を行う。
【００４３】
次に、記憶部１５に記憶されるタイムスケジュールのデータの生成について説明する。
このタイムスケジュールには、すでに説明したように、制御部１４が起動してから、測定センサ部１２及び通信部１１をそれぞれどのようなタイミングにより制御するかが設定されている。以下、図面を用いて、このタイムスケジュールの生成ついて説明する。
図４は、消費電力量が少ない、すなわち、測定センサ部１２及び通信部１１を、制御部１４と同一時間で稼動させても、測定センサ部１２、通信部１１及び制御部１４の各々の消費電流を加えた総電流量が、バッテリ部１６の供給可能な最大電流である供給可能電流（実際には電力であるが、バッテリ部１６としては一定電圧で電流を出力するために電流量で考える）を超えない場合における、第１の実施形態によるセンサシステムの動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、このタイミングチャートに応じた動作を設定するタイムスケジュールのユーザが行う生成について説明する。この図４においては、縦軸がそれぞれのモードで動作したときの消費電力を示し、横軸が時間を示している。
【００４４】
起動時間Ｔ１２＿１（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２の稼動を開始させるまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１２＿１は、センサ端末１の稼動期間のいずれのタイミングで、測定センサ部１２を稼動（すなわち起動）させるかを示している。
後述する、通信部１１の消費電流と、制御部１４との消費電流と、測定センサ部１２の消費電流とを加算した総消費電流が、バッテリ部１６の供給可能電流を超えないため、通信部１１と重なる期間で稼動する時間に、起動時間Ｔ１２＿１を設定する。
次に、測定終了時間Ｔ１２＿２（時刻ｔ１から時刻ｔ５までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２の計測した物理量のデータの読み込みを制御部１４が開始するまでの時間を示している。
【００４５】
この起動時間Ｔ１２＿１と測定終了時間Ｔ１２＿２との差の時間は、測定センサ部１２の物理量のデータの測定をするために必要な稼動時間であり、測定センサ部１２が内部に備えたセンサ素子１２２の種類により、センサ素子１２２が物理量を測定する測定状態となる（安定したデータを測定できる）までの待機時間と、待機の後にセンサ素子１２２が実際に物理量のデータを測定する測定時間とからなる。このため、待機時間と測定時間とがセンサ素子１２２の仕様から既知であるため、この待機時間と測定時間とを加算することにより、起動時間Ｔ１２＿１と測定終了時間Ｔ１２＿２との差の時間が容易に求まり、この差の時間を起動時間Ｔ１２＿１に加算することにより、ユーザが測定終了時間Ｔ１２＿２を求める。また、測定終了時に測定センサ部１２より、制御部１４に対して測定完了通知を送信してもよい。実際の測定終了時間は計算で求めた測定終了時間１２＿２の前後に変動する場合がある。測定終了時間１２＿２が予定よりも早い場合、制御部１４に対し測定結果をより早いタイミングで送信することが可能となる。また、測定終了時間１２＿２が予定よりも遅い場合、制御部１４を立ち上げ続ける必要がなく、測定結果を送信するタイミングで立ち上げることができ、消費電力の低下に貢献することが可能となる。
【００４６】
また、送信開始時間Ｔ１１＿１（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間）は、基地局３に対して通信要求を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３に対して通信要求信号の送信を指示するまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１１＿１は、センサ端末１の稼動期間のいずれのタイミングで、通信部１１を送信状態として稼動を開始させるかを示している。
受信開始時間Ｔ１１＿２（時刻ｔ１から時刻ｔ６までの時間）は、基地局３に対して通信要求を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３からの通信要求許可信号の受信を開始させるまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１１＿２は、センサ端末１の稼動期間のいずれのタイミングで、通信部１１を受信状態として稼動を開始させるかを示している。
受信終了時間Ｔ１１＿３（時刻ｔ１から時刻ｔ８までの時間）は、基地局３に対して通信要求を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３からの通信要求許可信号の受信を、タイムアップとして終了させるまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１１＿３は、基地局３から通信要求許可信号が送信されるのをどの程度まで受信状態で待機するかを示している。
【００４７】
送信開始時間Ｔ１１＿１と受信開始時間Ｔ１１＿２との差分は、基地局３に対して通信要求信号を送信してから、基地局３から通信要求許可信号が返信される最短時間より短い時間に設定されている。これにより、基地局３からの通信要求許可信号の送信が期待される時間に、通信部１１を受信状態にすることができる。
また、受信開始時間Ｔ１１＿２と受信終了時間Ｔ１１＿３との差分は、通信部１１の無線回路１１１が受信状態となってから、受信状態で待機する時間として予め設定されたタイムアウト時間となっている。これにより、何らかの事情により、基地局３からの通信要求許可信号の送信が行われなかった場合、通信部１１が通信要求許可信号の受信を無駄に待って、電力を消費するのを防ぐことができる。
また、送信開始時間Ｔ１１＿４（時刻ｔ１から時刻ｔ９までの時間）は、基地局３に対してデータ送信を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３に対してデータの送信を通信部１１に対して指示するまでの時間を示している。
受信開始時間Ｔ１１＿５（時刻ｔ１から時刻ｔ１１までの時間）は、基地局３に対してデータ送信を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３からのデータ送信確認信号の受信を通信部１１に開始させるまでの時間を示している。
受信終了時間Ｔ１１＿６（時刻ｔ１から時刻ｔ１２までの時間）は、基地局３に対してデータ送信を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３からのデータ送信確認信号の受信を通信部１１に対して終了させるまでの時間を示している。
【００４８】
送信開始時間Ｔ１１＿４は、測定センサ部１２の測定した物理量のデータに対し、センサ端末１の端末識別情報、測定センサ部１２のセンサ識別情報及び測定センサ部１２による物理用のデータの測定日時の情報を付加し、送信する送信パケットを構成する時間として設定されている。このとき、制御部１４は、測定日時の情報をリアルタイムクロック部１９から読み込み、センサ端末１の端末識別情報及び測定センサ部１２のセンサ識別情報を記憶部１５から読み込む。
【００４９】
送信開始時間Ｔ１１＿４と受信開始時間Ｔ１１＿５との差分は、測定センサ部１２が測定する物理量のデータのデータ量が予め判っているため、この物理量のデータを送信するために必要な時間と、基地局３が全てのデータを受信し、データ送信確認信号を送信する最短時間より短い時間に設定されている。これにより、基地局３からのデータ送信確認信号の送信が期待される時間に、通信部１１を受信状態にすることができる。
また、受信開始時間Ｔ１１＿５と受信時間終了時間Ｔ１１＿６との差分は、通信部１１の無線回路１１１が受信状態となってから、受信状態で待機する時間として予め設定されたタイムアウト時間となっている。これにより、何らかの事情により、基地局３からのデータ送信確認信号の送信が行われなかった場合、通信部１１がデータ送信確認信号の受信を無駄に待って、電力を消費するのを防ぐことができる。
【００５０】
図４のタイミングチャートの場合、測定センサ部１２、制御部１４及び通信部１１の各々の稼動した際の消費電流の合計が、バッテリ部１６の供給可能な電流を超えないため、通信部１１と測定センサ部１２とを同一の時間帯で稼動させるタイムスケジュールとしている。
一方、測定センサ部１２、制御部１４及び通信部１１の各々の稼動した際の消費電流の合計が、バッテリ部１６の供給可能な電流を超えた場合、ユーザは測定センサ部１２と通信部１１との稼動する時間帯を異ならせ、稼動状態が時間的に重ならないように、タイムスケジュールを設定することになる。この場合、測定センサ部１２による測定及び通信部１１に通信要求送信を行わせる順番は、タイムスケジュールの時間を調整するのみであるため、何れが先に稼動しても良い。
【００５１】
次に、図１、図２及び図３を用いて、第１の実施形態によるセンサシステムの動作を説明する。以下、例えば、起動センサ部１３が形状記憶合金を用いた温度センサスイッチであり、測定センサ部１２のセンサ素子１２２がサーミスタを用いた温度センサであるとして説明する。また、測定センサ部１２を図２（ｃ）の構成として説明する。
時刻ｔ１：
起動センサ部１３が周囲の温度変化により、形状記憶合金のスイッチがオン状態となり、所定の電圧である起動信号が制御部１４のインターフェース回路１４５の起動信号入力端子に供給される。
そして、信号検出回路１４３は、インターフェース回路１４５の起動信号入力端子に割り込み信号が入力されたことを検出する。
【００５２】
次に、信号検出回路１４３は、起動信号入力端子に起動信号が入力されると、制御部１４に対して、起動信号が入力されたことを示す制御信号を、命令処理回路１４１の割り込み端子に対して出力するとともに、起動信号が入力されたことを示す情報を命令処理回路１４１に対して出力する。
命令処理回路１４１は、割り込み信号が入力されると、クロック発振回路１４２を起動させて、動作クロックのクロック発振を開始させ、自身を停止モードから通常動作モードに移行する。
すなわち、制御部１４は、起動センサ部１３から信号検出回路１４３を介して、起動信号が供給されることにより、停止モードから通常動作モードに移行し、記憶部１５に記憶されているプログラムに記載された命令に従い、センサ端末１を制御する動作を行う。
【００５３】
そして、命令処理回路１４１は、通常動作モードに移行した後、タイマー部１４４のタイマー、すなわち、タイマー１４４＿１２＿１、１４４＿１２＿２、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿４、１４４＿１１＿５、１４４＿１１＿６の各々をリセットし、記憶部１５に記憶されているタイムスケジュールのテーブルを読み出し、各タイマーに対応する時間を、タイマー部１４４におけるタイマーの各々に書き込み、カウント動作を開始させる。
これらのタイマーの各々は、カウントアップにより出力されるカウントアップ信号を、信号検出回路１４３の異なるタイマー割り込み端子に出力する。信号検出回路１４３は、備えたタイマー割り込み端子のいずれにカウントアップ信号が入力されると、命令処理回路１４１の割り込み端子に割り込み信号を出力とともに、それぞれのタイマー割り込み端子に割りつけられた処理を行うように、命令処理回路１４１に対し、いずれのタイマーからの割り込み信号であるかを示す情報を出力する。
【００５４】
また、例えば、各タイマーがカウントダウンタイマーである場合、命令処理回路１４１は、記憶部１５のタイムスケジュールのテーブルから、時間Ｔ１２＿１、Ｔ１２＿２、Ｔ１１＿１、Ｔ１１＿２、Ｔ１１＿３、Ｔ１１＿４、Ｔ１１＿５、Ｔ１１＿６の各々を読み出し、それぞれタイマー１４４＿１２＿１、１４４＿１２＿２、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿４、１４４＿１１＿５、１４４＿１１＿６に設定する。この各タイマーは、カウントが開始されると所定の同一周期（同一クロックであるクロック発振回路１４２が生成する動作クロック）によりカウントダウンし、カウント値が０となるとカウントアップ信号を出力する。
そして、命令処理回路１４１は、タイマー１４４＿１２＿１、１４４＿１２＿２、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿４、１４４＿１１＿５、１４４＿１１＿６に対し、カウント動作を開始させる。
【００５５】
時刻ｔ２：
タイマー１４４＿１２＿１及びタイマー１４４＿１１＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿１及びタイマー１４４＿１１＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２に稼動を開始させるとともに、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させる。
測定センサ部１２及び通信部１１の稼動を開始させた後、命令処理回路１４１は、制御部１４の動作を通常動作モードからホルトモードに移行させる。すなわち、命令処理回路１４１は、記憶部１５のプログラムに従った自身の動作を停止させる。
このホルトモードにおいては、クロック発振回路１４２が動作しているため、カウントアップしていない各タイマーのカウント動作は継続している。
【００５６】
時刻ｔ３：
通信部１１は、送信が行える状態となり、基地局３に対して通信要求信号を送信する。
すなわち、制御回路１１２は、メモリ回路１１３に記憶されているデータを用いて、通信要求信号のパケットを生成し、無線回路１１１を介して、通信要求信号を基地局３に対して送信する。
図５は、センサ端末１と基地局３との間で送受信される通信要求信号及び通信要求許可信号のパケットの構成例を示す図である。
通信部１１は、図５（ａ）に示すように、デイストネーション・アドレス（送り先アドレル）と、ソース・アドレス（送り元アドレス）と、通信要求コマンドと、通信要求時刻とを含む通信要求信号のパケットを、基地局３に対して送信する。通信部１１の制御回路１１２は、メモリ回路１１３からデイストネーション・アドレス、ソース・アドレス、通信要求コマンドを読み出す。
【００５７】
また、制御回路１１２は、送信開始時間Ｔ１１＿４と送信開始時間Ｔ１１＿１とを記憶部１５から読み出し、リアルタイムクロック部１９の現在の時刻である現時刻を読み出し、自身の通信要求信号の送信に必要な送信時間Ｔｔをメモリ回路１１３から読み出す。メモリ回路１１３には、処理で用いる順番にそれぞれのデータが予め記憶されている。
そして、制御回路１１２は、送信開始時間Ｔ１１＿４から送信開始時間Ｔ１１＿１を減算し、減算結果に送信時間Ｔｔを加算し、加算結果の時間を現時刻に加算し、加算結果を通信要求時刻とする。この通信要求時刻は、基地局３の基地局装置３２に対し、センサ端末１として物理量のデータを送信したい時刻を示している。すなわち、通信要求時刻は、測定センサ部１２が物理量の測定が終了し、物理量のデータを送信するパケットを構成する時間を含めており、通信部１１が物理量のデータのパケットを即座に送信可能となる時間を示している。
【００５８】
時刻ｔ４：
通信部１１は、基地局３に対する通信要求信号の送信を終了する。このとき、制御回路１１２は、無線回路１１１に対する電源の供給を停止し、省電力動作状態となる。
【００５９】
時刻ｔ５：
タイマー１４４＿１２＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
または、測定センサ部１２からの測定完了通知を割り込み信号とし、信号検出回路１４３は、割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力してもよい。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２の測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２に対して出力する。
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２の制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２のセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに（対応させて）、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２からの物理量のデータを読み込む。
【００６０】
時刻ｔ６：
タイマー１４４＿１１＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１１＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
命令処理回路１４１は、基地局３からの通信要求許可信号の受信を行うため、通信部１１に対して受信状態に移行することを指示する制御信号を出力する。
また、この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１に対して電力を供給して受信状態として起動させる。
【００６１】
時刻ｔ７：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２からの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２に対して停止を指示する制御信号を出力した後、制御部１４を通常動作モードからホルトモードに移行する。
そして、制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２を停止状態とする。
【００６２】
時刻ｔ８：
通信部１１は、基地局３の基地局装置３２から送信される通信要求許可信号を受信すると、受信したことを示す受信完了通知信号を制御部１４へ出力する。
基地局３の基地局装置３２は、図５（ｂ）に示すように、デイストネーション・アドレス（送り先アドレス）と、ソース・アドレス（送り元アドレス）と、通信要求コマンドに対する応答（ＯＫまたはＮＧ）と、通信許可時刻とを含む通信要求許可信号のパケットを、センサ端末１に対して送信する。この通信許可時刻は、センサ端末１が送信した通信要求時刻が空いていれば、通信要求時刻と同一であるが、他のセンサ端末１がすでに予約していたり、あるいは他のセンサ端末１と通信中の場合、通信要求時刻より後の時間を通信許可時刻として通知する。
【００６３】
また、命令処理回路１４１は、通信許可時刻が通信要求時刻と異なる場合、通信許可時刻から通信要求許可時刻を減算し、減算結果を現在のタイマー１４４＿１１＿４のカウント値に加算し、制御部１４が通信部１１に対してデータ送信指示を出力する時間を延ばす。
ここで、図５（ｂ）の通信要求許可信号において、通信許可時間を付加せずに、通信要求コマンドに対する応答（ＯＫまたはＮＧ）のみを回答とするように構成しても良い。
この場合、基地局装置３２は、センサ端末１が通信要求時刻に、データ送信を行って良いか否かの回答を行うことになる。このため、センサ端末１は、応答がＮＧの場合、通信要求時刻を代えて再度、通信要求信号を送信する。
【００６４】
このとき、制御回路１１２は、無線回路１１１を介して受信する通信要求許可信号のパケットの各データを、一旦メモリ回路１１３に対して書き込んで記憶させる。
そして、制御回路１１２は、通信要求許可信号のパケットのデータが全て入力された時点、すなわちパケットのデータを全てメモリ回路１１３に書き込んだ後、受信完了通知信号を割り込み信号として制御部１４に出力する。
信号検出回路１４３は、上述した受信完了通知信号を、インターフェース回路１４５の通信部１１専用の割り込み信号端子を介して入力する。
そして、信号検出回路１４３は、通信部１１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１１＿３をリセットするとともに、受信完了通知信号の割り込みに対応する処理を開始する。
このとき、タイマー１４４＿１１＿３がカウントアップしたことにより、命令処理回路１４１に割り込みが入力された場合、命令処理回路１４１は、所定の時刻後に、再度通信要求信号を送信する。
【００６５】
通常動作モードに移行した後、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して稼動を停止する制御信号を出力する。これにより、通信部１１において、制御回路１１２は、通信部１１（無線回路１１１のみでも良い）に対する電力の供給を停止する。
ここで、命令処理回路１４１は、センサ端末１の端末識別情報及び測定センサ部１２のセンサ識別情報を記憶部１５から読み込み、また現在の時刻をリアルタイムクロック部１９から読み込む。
そして、命令処理回路１４１は、端末識別情報、センサ識別情報、現在の時刻、物理量のデータからなるデータ送信信号として基地局３に送信するパケットを、予め設定されているテンプレートに書き込んで生成する。
【００６６】
時刻ｔ９：
タイマー１４４＿１１＿４は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿４に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
命令処理回路１４１は、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させ、自身の作成したデータ送信信号のデータを通信部１１へ出力する。
この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１を含めた通信部１１に対して電力を供給して送信状態として起動させる。
そして、制御回路１１２は、インターフェース回路１１４を介して供給されるデータ送信信号のデータを、順次、無線回路１１１を介して、基地局３に対して送信する。
【００６７】
時刻ｔ１０：
命令処理回路１４１は、データ送信信号のデータを全て通信部１１に対して送信を終了すると、通信部１１が全てのデータの送信を終了するのに必要な時間が経過した後、通信部１１に対して、送信状態から無線回路１１１が稼動していない無送受信状態に移行する制御信号を出力する。
また、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して無送受信状態に移行する制御信号を出力した後、制御部１４を通常動作モードからホルトモードに移行させる。
【００６８】
時刻ｔ１１：
タイマー１４４＿１１＿５は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿５に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
命令処理回路１４１は、基地局３からのデータ送信確認信号を受信する受信処理を開始させることを指示する制御信号を、通信部１１に対して出力する。
また、この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１に対して電力を供給して受信状態として起動させる。
【００６９】
時刻ｔ１２：
通信部１１は、基地局３の基地局装置３２から送信されるデータ送信確認信号を受信すると、受信したことを示す受信完了通知信号を制御部１４へ出力する。
このとき、制御回路１１２は、無線回路１１１を介して受信するデータ送信確認信号の各データを、一旦メモリ回路１１３に対して書き込んで記憶させる。
そして、制御回路１１２は、データ送信確認信号のデータが全て入力された時点、すなわちデータ送信確認信号のデータを全てメモリ回路１１３に書き込んだ後、受信完了通知信号を割り込み信号として制御部１４に出力する。
信号検出回路１４３は、上述した受信完了通知信号を、インターフェース回路１４５の通信部１１専用の割り込み信号端子を介して入力する。
そして、信号検出回路１４３は、通信部１１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１１＿３をリセットするとともに、受信完了通知信号の割り込みに対応する処理を開始する。
【００７０】
時刻ｔ１３：
命令処理回路１４１は、通信部１１に出力したデータ送信信号のデータを削除した後、制御部１４を通常動作モードから停止モードに移行させる。
以降の処理は、時刻ｔ１から時刻ｔ１３までの繰り返しとなる。すなわち、制御部１４は、新たな起動センサ部１３からの起動信号の供給を、停止状態にて待つことになる。
【００７１】
上述したように、本実施形態によれば、通信部１１、測定センサ部１２及び制御部１４の各部を、無電力のセンサそして形成されている起動センサ部１３が起動信号を出力するまで、起動している状態に比較してほとんど電力を消費しない状態で待機することが可能となり、かつ、通信部１１、測定センサ部１２及び制御部１４の各々の消費電力と、バッテリ部１６の供給可能電流とを考慮し、センサ端末１が最も短い稼動時間となるように生成したタイムスケジュールに沿って、制御部１４がそれぞれの部を稼動させるため、バッテリ部１６がセンサ端末１の各部に電流を供給する時間を最短とすることができ、バッテリ部１６の電力供給が可能な期間を、従来に比較して長くすることが可能となる。
【００７２】
すなわち、測定センサ部１２、通信部１１及び制御部１４が同時に稼動しても、それぞれの消費電流の合計が供給可能電流より低い場合、それぞれの稼動状態が時間的に重なるタイムスケジュールとなる。
一方、測定センサ部１２、通信部１１及び制御部１４が同時に稼動すると、それぞれの消費電流の合計が供給可能電流より高くなる場合、測定センサ部１２の稼動状態と、通信部１１の稼動状態が時間的に重ならないようにずらしたタイムスケジュールとなる。
【００７３】
また、上述した本実施形態においては、通信部１１、測定センサ部１２を停止あるいは起動するためのタイマーを、制御部１４のタイマー部１４４に設けているが、このタイマーを通信部１１、測定センサ部１２の各々に設けるように構成しても良い。
この場合、制御部１４は通信部１１及び測定センサ部１２を起動あるいは停止した後、停止モードとなり、通信部１１、測定センサ部１２におけるタイマーのカウントアップによる割り込み信号により通常動作モードとなり、通信部１１及び測定センサ部１２の制御を行うように動作する。
【００７４】
例えば、タイマー１４４＿１２＿１、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿４がタイマー部１４４に設けられ、タイマー１４４＿１２＿２が測定センサ部１２に設けられ、タイマー１４４＿１１＿１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿５、及び１４４＿１１＿６が通信部１１に設けられる。
そして、時刻ｔ１において、制御部１４は、起動信号の入力により通常動作モードとなった後、記憶部１５のタイムスケジュールのテーブルから、各タイマーにカウントさせる時間を読み出し、自身及び通信部１１、測定センサ部１２のタイマーの各々に読み出した時間をそれぞれ設定し、タイマーのカウント動作を開始させる。
【００７５】
＜第２の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、この発明の第２の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。図６において、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
この図２において、図１の第１の実施形態と異なる構成は、測定センサ部１２が複数設けられていることである。以下、第１の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
本実施形態におけるセンサ端末１は、同様または異なる物理量のデータを測定する測定センサ部１２＿Ａ、…、１２＿Ｚが設けられている。これら測定センサ部１２＿Ａ、…、１２＿Ｚは、センサ素子の種類が同様あるいは異なっているが、構成自体が第１の実施形態における測定センサ部１２と同様である。
【００７６】
本実施形態においては、複数の測定センサ部１２が存在する。以下、説明を簡単にするため、測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂの２個の測定センサ部を有するとして説明を行う。測定センサ部１２が３個以上でも以下に説明する処理と同様である。
測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂを有する場合、記憶部１５に記憶されているタイムスケジュールが記載されたテーブルの構成は、図７に示す構成となる。この図７は、本実施形態における通信部１１及び測定センサ部１２を起動及び停止させるタイミングを示すタイムスケジュールが記述されたテーブルの構成を示す概念図である。
図７のテーブルから判るように、測定センサ部１２毎に、すなわち測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂの各々に起動時間と測定終了時間とが設定されている。
【００７７】
この図７のテーブルには、測定センサ部１２の関係としては、測定センサ部１２＿Ａの起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１及び測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２と、測定センサ部１２＿Ｂの起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１及び測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２とが設定されている。
また、通信部１１の動作に関係する各設定時間は、通信要求及びデータ通信の双方ともに、第１の実施形態と同様である。
また、制御部１４におけるタイマー部１４４には、測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂの各々を制御するため、測定センサ部１２＿Ａの起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１をカウントするタイマー１４４＿１２＿Ａ＿１と、測定センサ部１２＿Ａの測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２をカウントするタイマー１４４＿１２＿Ａ＿２と、測定センサ部１２＿Ｂの起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１をカウントするタイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１と、測定センサ部１２＿Ｂの測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２をカウントするタイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２と、第１の実施形態と同様な図７のテーブルにおける通信部１１の各設定時間をカウントするタイマーが設けられている。
【００７８】
次に、記憶部１５に記憶されるタイムスケジュールのテーブルの各設定時間のデータの生成について説明する。
このタイムスケジュールのテーブルには、すでに説明したように、制御部１４が起動してから、測定センサ部１２＿Ａ、測定センサ部１２＿Ｂ及び通信部１１を、それぞれどのようなタイミングにより起動及び停止の制御を行うかが設定されている。以下、図面を用いて、このタイムスケジュールの生成ついて説明する。
図８は、消費電力が大きい（後述）測定センサ部１２＿Ａと、消費電力が測定センサ部１２＿Ａより少ない測定センサ部１２＿Ｂを有したセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
この図８においては、縦軸がそれぞれのモードで動作したときの消費電力を示し、横軸が時間を示している。
【００７９】
ここで、例えば、測定センサ部１２＿Ｂ及び通信部１１を、制御部１４と同一期間で稼動させた際の、測定センサ部１２＿Ｂ、通信部１１及び制御部１４の各々の消費電流を加えた総電流量が、バッテリ部１６の供給可能な最大電流である供給可能電流を超えない。
しかしながら、測定センサ部１２＿Ａの消費電流が測定センサ部１２＿Ｂの消費電流より大きく、制御部１４の消費電流と合計すると、バッテリ部１６の供給可能電流に近くなり、通信部１１または測定センサ部１２＿Ｂと同一期間で稼動させることができない。したがって、測定センサ部１２＿Ａと、通信部１１または測定センサ部１２＿Ｂのいずれかとを同一の時間帯（期間）で同時に稼動させることはできないため、それぞれの稼動時間帯をずらす必要がある。
【００８０】
また、もう一つの条件としては、複数の測定センサ部の測定順序を示す優先度がある。図４の場合には、測定センサ部１２＿Ｂが測定センサ部１２＿Ａより、測定の順番の優先度が高いため、測定センサ部１２＿Ｂが先に起動されるタイムスケジュールとなっている。
このように、センサ端末１に複数の測定センサ部１２が備えられている場合、第１の実施形態の場合のように、測定センサ部１２と通信部１１と制御部１４の消費電流と、バッテリ部１６の供給可能電流との関係だけでなく、各測定センサ部の測定の優先度によって、タイムスケジュールが作成される。
【００８１】
起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１（時刻ｔ１から時刻ｔ１４までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２＿Ａの稼動を開始させるまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１は、センサ端末１の稼動期間のいずれのタイミングで、測定センサ部１２＿Ａを稼動させるかを示している。測定センサ部１２＿Ａは、測定の優先度が測定センサ部１２＿Ｂより低く、かつ測定センサ部１２＿Ｂや通信部１１と同一の期間に稼動できない。このため、起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１は、測定センサ部１２＿Ｂの稼動する期間と重ならないように、測定センサ部１２＿Ｂの測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２が経過した後の時間に起動するように設定する。
次に、測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２（時刻ｔ１から時刻ｔ１５までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２＿Ａの計測した物理量のデータの読み込みを制御部１４が開始するまでの時間に設定する。
【００８２】
この起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１と測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２との差の時間は、測定センサ部１２＿Ａの物理量のデータの測定をするために必要な稼動時間であり、測定センサ部１２＿Ａが内部に備えたセンサ素子１２２の種類により、センサ素子１２２が物理量を測定する測定状態となるまでの待機時間と、待機の後にセンサ素子１２２が実際に物理量のデータを測定する測定時間とからなる。このため、待機時間と測定時間とがセンサ素子１２２の仕様から既知であるため、この待機時間と測定時間とを加算することにより、起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１と測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２との差の時間が容易に求まり、この差の時間を起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１に加算することにより、測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２を求める。
【００８３】
起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２＿Ｂの稼動を開始させるまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１は、センサ端末１の稼動期間のいずれのタイミングで、測定センサ部１２＿Ｂを稼動させるかを示している。測定の優先度が測定センサ部１２＿Ａより高く、かつ測定センサ部１２＿Ｂとは同一期間に稼動できないが、通信部１１と同一の期間に稼動できるため、測定センサ部１２＿Ｂの稼動する期間と重ならないように、かつ通信部１１の稼動期間と重なる時間に設定する。
次に、測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２（時刻ｔ１から時刻ｔ６までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２＿Ｂの計測した物理量のデータの読み込みを制御部１４が開始するまでの時間に設定する。
起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１と測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２との差の時間の定義は、起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１と測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２との差の時間と同様であり、この差の時間を起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１に加算することにより、測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２を求める。
【００８４】
送信開始時間Ｔ１１＿１、受信開始時間Ｔ１１＿２及び受信終了時間Ｔ１１＿３は、測定センサ部１２＿Ｂの稼動する期間と重なり、測定センサ部１２＿Ａの稼動する期間と重ならない時間に設定されている以外、第１の実施形態と同様である。
送信開始時間Ｔ１１＿４、受信開始時間Ｔ１１＿５及び受信終了時間Ｔ１１＿６は、測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂの各々における物理量のデータの測定が終了した後に設定されている以外、第１の実施形態と同様である。
また、受信終了時間Ｔ１１＿３と送信開始時間Ｔ１１＿４との間に、制御部１４は、センサ端末１の端末識別情報、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報Ａ、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別情報Ｂを記憶部１５から読み出すとともに、リアルタイムクロック部１９から現在の時刻を読み込む。
また、受信終了時間Ｔ１１＿３と送信開始時間Ｔ１１＿４との間に、制御部１４は、端末識別情報、現在時刻、センサ識別情報Ａ、測定センサ部１２＿Ａの物理量のデータ、センサ識別情報Ｂ、測定センサ部１２＿Ｂの物理量のデータからなるデータ送信情報のパケットを生成し、記憶部１５に記憶させる。
【００８５】
次に、図６、図２及び図８を用いて、第２の実施形態によるセンサシステムの動作を説明する。ここで、測定センサ部１２は図２（ｃ）の構成であるものとして説明する。また、第１の実施形態と同様の処理については、簡易な説明にし、第１の実施形態と異なる動作については詳細に説明する。
時刻ｔ１：
起動センサ部１３が周囲の温度変化により、形状記憶合金のスイッチがオン状態となり、所定の電圧である起動信号が制御部１４に供給される。
そして、制御部１４は、起動センサ部１３から起動信号が供給されることにより、停止モードから通常動作モードに移行し、記憶部１５に記憶されているプログラムに記載された命令に従い、センサ端末１を制御する動作を行う。
そして、命令処理回路１４１は、通常動作モードに移行した後、タイマー部１４４のタイマー、すなわち、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１、１４４＿１２＿Ａ＿２、１４４＿１２＿Ｂ＿１、１４４＿１２＿Ｂ＿２、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿４、１４４＿１１＿５、１４４＿１１＿６の各々をリセットし、記憶部１５に記憶されているタイムスケジュールのテーブルにおける設定時間のデータを読み出し、各タイマーに対応する時間を書き込み、カウント動作を開始させる。
【００８６】
時刻ｔ２：
タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂに稼動を開始させるとともに、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させる。
測定センサ部１２＿Ｂ及び通信部１１の稼動を開始させた後、命令処理回路１４１は、制御部１４の動作を通常動作モードからホルトモードに移行させる。すなわち、命令処理回路１４１は、記憶部１５のプログラムに従った自身の動作を停止させる。
このホルトモードにおいては、クロック発振回路１４２が動作しているため、カウントアップしていない各タイマーのカウント動作は継続している。
【００８７】
時刻ｔ３：
通信部１１は、送信が行える状態となり、第１の実施形態と同様の処理により、基地局３に対して、図５（ａ）に示す構成の通信要求信号を送信する。
【００８８】
時刻ｔ４：
通信部１１は、基地局３に対する通信要求信号の送信を終了する。このとき、制御回路１１２は、無線回路１１１に対する電源の供給を停止し、省電力動作状態となる。
【００８９】
時刻ｔ５：
タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ｂの測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ｂに対して出力する。
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに（対応させて）、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータを読み込む。
【００９０】
時刻ｔ６：
タイマー１４４＿１１＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータを読み込みを一旦停止し、基地局３からの通信要求許可信号の受信を行うため、通信部１１に対して受信状態に移行することを指示する制御信号を出力する。
そして、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して制御信号を出力した後、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータの入力を再開する。
また、この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１に対して電力を供給して受信状態として起動させる。
【００９１】
時刻ｔ７：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２＿Ｂに対して停止を指示する制御信号を出力した後、制御部１４を通常動作モードからホルトモードに移行する。
そして、測定センサ部１２＿Ｂの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ｂ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ｂを停止状態とする。
【００９２】
時刻ｔ８：
通信部１１は、基地局３の基地局装置３２から送信される、図５（ｂ）に示す構成の通信要求許可信号を受信すると、受信したことを示す受信完了通知信号を制御部１４へ出力する。
そして、信号検出回路１４３は、通信部１１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１１＿３をリセットする。
通常動作モードに移行した後、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して稼動を停止する制御信号を出力する。これにより、通信部１１において、制御回路１１２は、通信部１１（無線回路１１１のみでも良い）に対する電力の供給を停止する。
【００９３】
時刻ｔ１４：
タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａに稼動を開始させる。
測定センサ部１２＿Ａの稼動を開始させた後、命令処理回路１４１は、制御部１４の動作を通常動作モードからホルトモードに移行させる。すなわち、命令処理回路１４１は、記憶部１５のプログラムに従った自身の動作を停止させる。
このホルトモードにおいては、クロック発振回路１４２が動作しているため、カウントアップしていない各タイマーのカウント動作は継続している。
【００９４】
時刻ｔ１５：
タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ａの測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ａに対して出力する。
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータを読み込む。
【００９５】
時刻ｔ１６：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２＿Ａに対して停止を指示する制御信号を出力する。
そして、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ａ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ａを停止状態とする。
そして、命令処理回路１４１は、センサ端末１の端末識別情報及び測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報を記憶部１５から読み込み、また現在の時刻をリアルタイムクロック部１９から読み込む。
また、命令処理回路１４１は、記憶部１５から、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別番号と、このセンサ識別番号に対応して記憶されている物理量のデータと、この物理量のデータを読み込んだた時刻とを読み出す。
【００９６】
そして、命令処理回路１４１は、端末識別情報、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報、測定センサ部１２＿Ａの物理量のデータを読み込んだ時刻、測定センサ部１２＿Ａの測定した物理量のデータ、測定センサ部１２＿Ｂの端末識別情報、測定センサ部１２＿Ｂの物理量のデータを読み込んだ時刻、測定センサ部１２＿Ｂの測定した物理量のデータからなるデータ送信信号として基地局３に送信するパケットを、予め設定されているテンプレートに書き込んで生成する。
以下、時刻ｔ９から時刻ｔ１３までのセンサ端末１の動作は、第１の実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００９７】
本実施形態は、上述したように、複数の測定センサ部１２が存在する場合、測定センサ部１２毎に設定された測定する順番を示す優先度と、各測定センサ部１２の稼動時間と、各測定センサ部１２の稼働時の消費電流と、通信部１１の稼働時の消費電流と、制御部１４の稼働時の消費電流と、バッテリ部１６の供給可能電流とを考慮し、同一の時間帯に動作させる部と、異なる時間帯に動作させる部との稼動のタイミングを示す、センサ端末１が最も短い稼動時間となるタイムスケジュールを生成する。
これにより、本実施形態によれば、このタイムスケジュールに従って、センサ端末１が最も短い稼動時間となるように、制御部１４が各部の稼動及び停止を行うため、バッテリ部１６がセンサ端末１の各部に電流を供給する時間を最短とすることができ、バッテリ部１６の電力供給が可能な期間を、従来に比較して長くすることが可能となる。
【００９８】
＜第３の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、図６に示す第２の実施形態の構成と同様である。
第３の実施形態が第２の実施形態と異なる点は、センサ端末１に搭載されている他の測定センサ部１２に比較して、非常に長い稼動時間を有する測定センサ部１２が存在し、この稼動時間の長い測定センサ部１２に対応したタイムスケジュールを有していることである。本実施形態においては、測定センサ部１２＿Ａが測定センサ部１２＿Ｂに比較して、非常に長い稼動時間を有しているとして説明する。
また、この測定センサ部１２＿Ａの稼働時の消費電流が、測定センサ部１２＿Ｂ、通信部１１及び制御部１４の各部の稼働時の消費電流と加算しても、バッテリ部１６の供給可能電流を超えないこととする。また、測定の順番の優先度は、測定センサ部１２＿Ａ及び測定センサ部１２＿Ｂが同一か、あるいは測定センサ部１２＿Ｂが測定センサ部１２＿Ａより高いとする。
【００９９】
次に、図９は、測定センサ部１２＿Ａと測定センサ部１２＿Ｂとからなるセンサ端末１の動作例を示すタイミングチャートである。図９において、縦軸は消費電流、横軸は時間である。この図９の動作を行わせるタイムスケジュールの構成は、図７と同様であり、測定センサ部１２＿Ａの起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１、測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２、測定センサ部１２＿Ｂの起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１、測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２と、通信部１１の通信要求及びデータ送信の各時刻が設定される。
すなわち、測定センサ部１２＿Ａ、測定センサ部１２＿Ｂ及び通信部１１が同一のタイミングで起動されるように、起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１、起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１及び送信開始時間Ｔ１１＿１は同一時間に設定する。
また、測定センサ部１２＿Ａの稼動時間が長いため、センサ端末１の稼動時間を短くするため、センサ端末１から基地局３に対して、データ送信を行う時間帯においても測定センサ部１２＿Ａを稼動させて物理量のデータの測定を行わせるようにスケジューリングを行う。
【０１００】
したがって、本実施形態においては、起動された同一の期間内において、測定センサ部１２＿Ｂの測定した物理量のデータと、測定センサ部１２＿Ａの測定した物理量のデータとを、基地局３に送信することはできない。
このため、起動された期間において、この期間に測定センサ部１２＿Ｂが測定した物理量のデータと、直前に起動された期間に測定センサ部１２＿Ａが測定した物理量のデータを、基地局３に起動する動作となる。
これにより、本実施形態においては、基地局３に対して物理量のデータを送信する時間帯においても、測定センサ部１２＿Ａの測定を行うため、測定センサ部１２＿Ａの測定が終了するまで、データ送信を行わない場合に比較して、センサ端末１の稼動時間を短くすることができる。
【０１０１】
次に、図６、図２及び図９を用いて、第３の実施形態によるセンサシステムの動作を説明する。ここで、測定センサ部１２は図２（ｃ）の構成として説明する。また、第１及び第２の実施形態と同様の処理については、簡易な説明にし、第１及び第２の実施形態と異なる動作については詳細に説明する。時刻ｔ１、ｔ３からｔ７及びｔ１０からｔ１３までの動作は、第２の実施形態と同様のため、説明を省略する。
【０１０２】
時刻ｔ２：
タイマー１４４＿Ａ＿１、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿Ａ＿１、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、タイマー１４４＿Ａ＿１及び測定センサ部１２＿Ｂの各々に稼動を開始させるとともに、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させる。
タイマー１４４＿Ａ＿１、測定センサ部１２＿Ｂ及び通信部１１の稼動を開始させた後、命令処理回路１４１は、制御部１４の動作を通常動作モードからホルトモードに移行させる。すなわち、命令処理回路１４１は、記憶部１５のプログラムに従った自身の動作を停止させる。
このホルトモードにおいては、クロック発振回路１４２が動作しているため、カウントアップしていない各タイマーのカウント動作は継続している。
【０１０３】
時刻ｔ８：
通信部１１は、基地局３の基地局装置３２から送信される、図５（ｂ）に示す構成の通信要求許可信号を受信すると、受信したことを示す受信完了通知信号を制御部１４へ出力する。
そして、信号検出回路１４３は、通信部１１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１１＿３をリセットするとともに、受信完了通知信号の割り込みに対応する処理を開始する。
通常動作モードに移行した後、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して稼動を停止する制御信号を出力する。これにより、通信部１１において、制御回路１１２は、通信部１１に対する電力の供給を停止する。
【０１０４】
そして、命令処理回路１４１は、記憶部１５から、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別番号と、このセンサ識別番号に対応して記憶されている物理量のデータと、この物理量のデータを読み込んだた時刻とを読み出す。
また、命令処理回路１４１は、記憶部１５から、直前の起動期間に書き込まれ、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別番号と、このセンサ識別番号に対応して記憶されている物理量のデータと、この物理量のデータを読み込んだ時刻とを読み出す。
そして、命令処理回路１４１は、端末識別情報、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報、測定センサ部１２＿Ａの物理量のデータを読み込んだ時刻、測定センサ部１２＿Ａの測定した物理量のデータ、測定センサ部１２＿Ｂの端末識別情報、測定センサ部１２＿Ｂの物理量のデータを読み込んだ時刻、測定センサ部１２＿Ｂの測定した物理量のデータからなるデータ送信信号として基地局３に送信するパケットを、予め設定されているテンプレートに書き込んで生成する。
これにより、起動した期間内に測定センサ部１２＿Ｂが測定した物理量のデータと、直前に起動した期間内に測定センサ部１２＿Ａが測定した物理量のデータとが同一のデータ送信信号のパケットにて送信されることになる。
【０１０５】
時刻ｔ９：
タイマー１４４＿１１＿４は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿４に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
命令処理回路１４１は、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させ、自身の作成したデータ送信信号のデータを通信部１１へ出力する。
この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１を含めた通信部１１に対して電力を供給して送信状態として起動させる。
そして、制御回路１１２は、インターフェース回路１１４を介して供給されるデータ送信信号のデータを、順次、無線回路１１１を介して、基地局３に対して送信する。
【０１０６】
時刻ｔ１７：
タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ａの測定が終了したことを検知し、一旦、基地局３へのデータ送信の処理を通信部１１に停止させ、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ａに対して出力する。
【０１０７】
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータを読み込む。
【０１０８】
時刻ｔ１７：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了すると、基地局３に対するデータ送信の処理の再開を通信部１１に行わせるとともに、測定センサ部１２＿Ａに対して停止を指示する制御信号を出力する。
そして、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ａ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ａを停止状態とする。
【０１０９】
＜第４の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。図１０は、本発明の第４の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。図１０において、第２の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
この図１０において、第２の実施形態と異なる構成は、図６の構成に加えて起動センサ部１３が複数設けられていることである。以下、第２の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
本実施形態におけるセンサ端末１は、異なる種類の無電力で動作するセンサ素子からなる起動センサ部１３＿１、…、１３＿ｍが設けられ、物理量のデータを測定する測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ、１２＿Ｃが設けられている。これら起動センサ部１３＿１、…、１３＿ｍは、センサ素子の種類が異なっているが、動作自体は第１及び第２の実施形態における起動センサ部１３と同様である。
【０１１０】
本実施形態においては、複数の起動センサ部１３のうちいずれの起動センサ部１３が起動するか、あるいは起動した起動センサ部１３の組み合わせにより、測定センサ部１２の測定順番を示す優先度が異なって設定されている。
このため、いずれの起動センサ部１３が起動されたかにより、起動された起動センサ部１３に対応したタイムスケジュールが設定されたテーブルが記憶部１５に予め書き込んで記憶されている。
また、起動した起動センサ部１３の組み合わせ毎に、タイムスケジュールが設定されたテーブルが記憶部１５に予め書き込まれて記憶されている。タイムスケジュールが設定されたテーブルは図７に示す構成と同様であり、このテーブルが起動センサ部の数で決められる優先度の組み合わせの数だけ、記憶部１５に予め記憶されている。また、制御部１４が優先度の組み合わせ毎に、後述する図１１のテーブルのデータを用い、センサ端末１の動作を制御するタイムスケジュールを生成する演算を行っても良い。
以下、センサ端末１には、図１０に示すように、起動センサ部１３＿１及び１３＿２の２個が設けられ、測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ、１２＿Ｃの３個の測定センサ部が設けられているとして説明する。
【０１１１】
次に、図１１は、起動センサ部１３＿１及び１３＿２のいずれが先に起動したかによる測定センサ部の測定順序の優先度を示したテーブルである。
図１１（ａ）が起動センサ部１３＿１が先に起動した場合の測定センサ部の優先度を示し、測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂの優先度が「１」であり、測定センサ部１２＿Ｃの優先度が「３」である。
一方、図１１（ｂ）が起動センサ部１３＿２が先に起動した場合の測定センサ部の優先度を示し、測定センサ部１２＿Ｃの優先度が「１」であり、測定センサ部１２＿Ｂの優先度が「２」であり、測定センサ部１２＿Ｃの優先度が「３」である場合を示している。
また、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）のテーブルには、測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ、１２＿Ｃ及び通信部１１の稼働時の消費電流が記載されている。
【０１１２】
次に、図１２は、起動センサ部１３＿１が起動センサ部１３＿２より先に起動した場合、図１１（ａ）に示される測定センサ部の測定順序の優先度により設定されたタイムスケジュールに沿ったセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
また、図１３は、起動センサ部１３＿２が起動センサ部１３＿１より先に起動した場合、図１１（ｂ）に示される測定センサ部の測定順序の優先度により設定されたタイムスケジュールに沿ったセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
上述した図１２及び図１３に示すように、測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ、１２＿Ｃの各々の測定の優先度と、測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ、１２＿Ｃの稼働時の消費電流と、通信部１１の稼働時の消費電流と、制御部１４の稼働時の消費電流と、バッテリ部１６の供給可能電流とにより、第１から第３の実施形態と同様にタイムスケジュールの生成を行う。
【０１１３】
そして、制御部１４において、インターフェース回路１４５が起動センサ部毎の起動信号入力端子を有している。
図１２及び図１３のタイミングチャートにおいて、信号検出回路１４３は、起動信号が入力されると、インターフェース回路１４５の起動信号入力端子のいずれに起動信号が入力されたかの情報、あるいは起動信号が入力された起動信号入力端子の組み合わせの情報を、命令処理回路１４１に出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、いずれの起動センサ部が先に起動したか、あるいは起動した起動センサ部の組み合わせに対応したタイムスケジュールのテーブルを記憶部１５から読み出し、読み出したタイムスケジュールに従って、センサ端末１の各部の起動及び停止の制御を行う。
【０１１４】
上述したように、本実施形態によれば、複数の起動センサ部１３と複数の測定センサ部１２とを有している場合、起動センサ部１３のいずれが先に起動したか、あるいは起動した起動センサ部１３の組み合わせにより、複数の測定センサ部１２のいずれの測定順序の優先度を高くするかを任意に設定することができる。
これにより、本実施形態によれば、起動センサの種類により、周囲の環境のいずれの物理量が変化したかが判るため、この変化した物理量に関係する測定センサ部１２の測定順序の優先度を上げるなど、センサ端末１の制御に変化を持たせることができる。
また、センサ端末１に備えられた複数の測定センサ部１２を、複数のグループに分けておき、起動センサ部１３のいずれが先に起動したか、あるいは起動した起動センサ部１３の組み合わせにより、いずれかのグループを選択し、グループ内の測定センサ部の小埜のに設定された優先度で、各測定センサ部を動作させるように構成してもよい。
【０１１５】
次に、図６、図１２を用いて、起動センサ部１３＿１が先に起動した場合の動作を説明する。
時刻ｔ１０１：
起動センサ部１３＿１が周囲の温度変化により、形状記憶合金のスイッチがオン状態となり、所定の電圧である起動信号が制御部１４に供給される。
そして、制御部１４は、起動センサ部１３＿１から起動信号が供給されることにより、停止モードから通常動作モードに移行し、記憶部１５に記憶されているプログラムに記載された命令に従い、センサ端末１を制御する動作を行うことになる。
次に、命令処理回路１４１は、起動センサ部１３＿１の起動センサ識別情報に対応して記載されているタイムスケジュールのテーブルを記憶部１５から読み出し、このテーブルにしたがった処理を開始する。
そして、命令処理回路１４１は、通常動作モードに移行した後、タイマー部１４４のタイマー、すなわち、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１、１４４＿１２＿Ａ＿２、１４４＿１２＿Ｂ＿１、１４４＿１２＿Ｂ＿２、１４４＿１２＿Ｃ＿１、１４４＿１２＿Ｃ＿２、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿４、１４４＿１１＿５、１４４＿１１＿６の各々をリセットし、記憶部１５から読み出したテーブに記載されている各タイマーに対応する時間を書き込み、カウント動作を開始させる。
【０１１６】
時刻ｔ１０２：
タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂに稼動を開始させるとともに、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させる。
測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ及び通信部１１の稼動を開始させた後、命令処理回路１４１は、制御部１４の動作を通常動作モードからホルトモードに移行させる。すなわち、命令処理回路１４１は、記憶部１５のプログラムに従った自身の動作を停止させる。
このホルトモードにおいては、クロック発振回路１４２が動作しているため、カウントアップしていない各タイマーのカウント動作は継続している。
【０１１７】
時刻ｔ１０３：
通信部１１は、送信が行える状態となり、第２の実施形態と同様の処理により、基地局３に対して、図５（ａ）に示す構成の通信要求信号を送信する。
【０１１８】
時刻ｔ１０４：
通信部１１は、基地局３に対する通信要求信号の送信を終了する。このとき、制御回路１１２は、無線回路１１１に対する電源の供給を停止し、省電力動作状態となる。
また、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
または、測定センサ部１２＿Ａからの測定完了通知を割り込み信号とし、信号検出回路１４３は、割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力してもよい。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ａの測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ａに対して出力する。
【０１１９】
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータを読み込む。
上述した、時刻ｔ１０３から時刻ｔ１０４の間は、測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ及び通信部１１が送信状態により起動しているが、それぞれの消費電流が１ｍＡ、２ｍＡ、１３ｍＡであるため、合計しても１６ｍＡであり、バッテリ部１６の供給可能電流を超えていない。
【０１２０】
時刻ｔ１０５：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２＿Ａに対して停止を指示する制御信号を出力した後、制御部１４を通常動作モードからホルトモードに移行する。
そして、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ａ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ａを停止状態とする。
【０１２１】
時刻ｔ１０６：
タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
または、測定センサ部１２＿Ｂからの測定完了通知を割り込み信号とし、信号検出回路１４３は、割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力してもよい。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ｂの測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ｂに対して出力する。
【０１２２】
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータを読み込む。
【０１２３】
時刻ｔ１０７：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２＿Ｂに対して停止を指示する制御信号を出力する。
そして、測定センサ部１２＿Ｂの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ｂ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ｂを停止状態とする。
また、タイマー１４４＿１１＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１１＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
命令処理回路１４１は、基地局３からの通信要求許可信号の受信を行うため、通信部１１に対して受信状態に移行することを指示する制御信号を出力する。
そして、この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１に対して電力を供給して受信状態として起動させる。
【０１２４】
時刻ｔ１０８：
通信部１１は、基地局３の基地局装置３２から送信される図５（ｂ）に示す通信要求許可信号を受信すると、受信したことを示す受信完了通知信号を制御部１４へ出力する。
そして、制御回路１１２は、通信要求許可信号のパケットのデータが全て入力された時点、すなわちパケットのデータを全てメモリ回路１１３に書き込んだ後、受信完了通知信号を割り込み信号として制御部１４に出力する。
信号検出回路１４３は、上述した受信完了通知信号を、インターフェース回路１４５の通信部１１専用の割り込み信号端子を介して入力する。
そして、信号検出回路１４３は、通信部１１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１１＿３をリセットするとともに、受信完了通知信号の割り込みに対応する処理を開始する。
【０１２５】
通常動作モードに移行した後、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して稼動を停止する制御信号を出力する。これにより、通信部１１において、制御回路１１２は、通信部１１に対する電力の供給を停止する。
ここで、命令処理回路１４１は、センサ端末１の端末識別情報及び測定センサ部１２のセンサ識別情報を記憶部１５から読み込み、また現在の時刻をリアルタイムクロック部１９から読み込む。
そして、命令処理回路１４１は、端末識別情報、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報、測定センサ部１２＿Ａの測定した物理量のデータを読み込んだ時刻、物理量のデータ、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別情報、測定センサ部１２＿Ｂの測定した物理量のデータを読み込んだ時刻、物理量のデータを、データ送信信号として基地局３に送信するパケットの予め設定されているテンプレートに書き込む。
【０１２６】
時刻ｔ１０９：
タイマー１４４＿１２＿Ｃ＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ｃ＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｃに稼動を開始させる。
【０１２７】
時刻ｔ１１０：
タイマー１４４＿１２＿Ｃ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ｃ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ｃ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ｃの測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ｃに対して出力する。
【０１２８】
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｃの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ｃのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ｃからの物理量のデータを読み込む。
【０１２９】
時刻ｔ１１１：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｃからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２＿Ｃに対して停止を指示する制御信号を出力する。
そして、測定センサ部１２＿Ｃの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ｃ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ｃを停止状態とする。
次に、命令処理回路１４１は、データ送信信号として基地局３に送信するパケットの予め設定されているテンプレートに対し、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別情報、測定センサ部１２＿Ｂの測定した物理量のデータを読み込んだ時刻、物理量のデータを付け加え、データ送信信号として基地局３に送信するパケットを生成する。
以降の時刻ｔ９から時刻ｔ１３における動作は、第１及び第２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
また、図１３のタイミングチャートの説明は、図１２の測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ及び１２＿Ｃの動作順序が異なるのみであるため、説明を省略する。
【０１３０】
＜第５の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第５の実施形態について説明する。図１４は、本発明の第５の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。図１４において、第２の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
この図１４において、第２の実施形態と異なる構成は、図６の構成に加えて電圧測定部１７が設けられていることである。以下、第２の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
【０１３１】
電圧測定部１７は、制御部１４により起動され、バッテリ部１６の電圧を測定し、測定値を制御部１４に対して出力する。
起動センサ部１３が起動し、起動信号を制御部１４に出力すると、制御部１４は、電圧測定部１７を起動し、バッテリ部１６の電圧を測定する。
記憶部１５には、判定電圧範囲（後述）に対応してタイムスケジュールのテーブルが記憶されている。例えば、バッテリ部１６が電力が最大に蓄積されている場合がＶｍａｘであり、センサ端末１を稼動するために必要な最低電圧がＶminであるとすると、ＶｍａｘとＶｍｉｎとの電圧の範囲を、複数の判定電圧範囲として分割し、各判定電圧範囲に対応したタイムスケジュールのテーブルが設定される。
【０１３２】
これにより、制御部１４は、起動信号で停止モードから通常動作モードに移行した後、電圧測定部１７を起動し、この電圧測定部１７の測定するバッテリ部１６の電圧を読み込む。
次に、制御部１４は、読み込んだバッテリ部１６の電圧がいずれの判定電圧範囲に含まれているかを判定し、その判定電圧範囲毎に対応して記憶されているタイムスケジュールにおけるテーブルの設定時間のデータを記憶部１５から読み出す。
そして、制御部１４は、読み出したタイムスケジュールにおけるテーブルの設定時間のデータに従って、センサ端末１の制御を行う。例えば、測定センサ部１２が複数設定されている場合、測定の順番を示す優先度を変更したタイムスケジュールとなっている。
【０１３３】
上述したように、本実施形態によれば、バッテリ部１６の電圧により、すなわちバッテリ部１６に蓄積されている残存電力に応じて、センサ端末１の各部の動作及び停止を制御するためのタイムスケジュールが設定されているため、バッテリ部１６の残存する電力に応じて、バッテリ部１６がセンサ端末１の各部に電流を供給する時間を最短とすることができ、バッテリ部１６の電力供給が可能な期間を、従来に比較して長くすることが可能となる。
【０１３４】
また、通信部１１が２種類の通信手段を有するように構成しても良い。すなわち、通信部１１が送信の際の消費電力は大きいが高速なIEEE802.11gによる通信装置と、IEEE802.11gより低速だが消費電力も少ないIEEE802.15.4による通信装置とを備えている構成としても良い。
そして、バッテリ部１６の電圧に対し、IEEE802.11gによる通信装置とIEEE802.15.4による通信装置とのいずれを用いるかを判定する閾値電圧を予め設定する。
制御部１４は、電圧測定部１７の測定する電圧が、上述した閾値電圧を超える場合、まだ十分な電力がバッテリ部１６に蓄積されているとして、無線通信に対しIEEE802.11gによる通信装置を用いる。
【０１３５】
一方、制御部１４は、電圧測定部１７の測定する電圧が、上述した閾値電圧以下の場合、十分な電力がバッテリ部１６に蓄積されていないとして、無線通信に対しIEEE802.15.4による通信装置を用いる。
また、測定センサ部１２のセンサ素子１２２が温度センサの場合、IEEE802.15.4による通信装置を用い、センサ素子１２２が温度センサに比較して非常にデータ数が多いＣＣＤ等の場合、データの転送時間を短縮するため、IEEE802.11gによる通信装置を用いる構成としても良い。また、この場合にも、バッテリ部１６の残存電力の測定において、端子間電圧が閾値電圧以下の場合、IEEE802.11gによる通信装置でなく、IEEE802.15.4による通信装置を用いるようにタイムスケジュールを設定する。
【０１３６】
上述したように、本実施形態によれば、バッテリ部１６の電圧により、すなわち蓄積されている電力に応じて、データ送信が高速で消費電力の高い通信装置と、よりデータ送信が低速で消費電力の低い通信装置との各々を使い分けるため、バッテリ部１６の電圧に応じたデータ送信を行うことが可能となる。
【０１３７】
＜第６の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第５の実施形態について説明する。図１５は、本発明の第６の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。図１５において、第５の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
この図１５において、第５の実施形態と異なる構成は、図１４の構成に加えて電源部１８が設けられていることである。以下、第５の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
測定センサ部１２＿Ａから１２＿Ｚの各々のいくつかが、動作電圧として複数種類有している場合、例えば８Ｖ、１０Ｖの２つを電源電圧として有し、いずれかを与えることにより動作する。このような測定センサ部１２の場合、より電源電圧の低い方が測定に時間が必要であったり、物理量のデータの測定精度が低下する状態となる。
電源部１８は、バッテリ部１６の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータなどにより昇圧し、センサ端末１に含まれる測定センサ部１２の各々に与える電圧を生成している。
電源部１８は、バッテリ部１６の電圧から、多段に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータにより、複数の電圧を生成している。
【０１３８】
しかしながら、バッテリ部１６の残存電力が低下した場合、バッテリ部１６の供給可能電流が低下するため、測定センサ部１２の消費電力を低下させる必要がある。
第５の実施形態と同様に、バッテリ部１６が電力が最大に蓄積されている場合がＶｍａｘであり、センサ端末１を稼動するために必要な最低電圧がＶminであるとすると、ＶｍａｘとＶｍｉｎとの電圧の範囲を、複数の判定電圧範囲として分割し、各判定電圧範囲に対応したタイムスケジュールのテーブルが設定されている。
このタイムスケジュールのテーブルには、各測定センサ部１２に対して与える電圧値が設定されている。そして、制御部１４はこれらの電圧値を生成するように電源部１８を制御する。
そして、判定電圧範囲が最低電圧Ｖｍｉｎに近くなるほど、各測定センサ部１２に対して与える電圧値が低くなる。このため、制御部１４は、電源部１８における高い方の電圧値の電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータを停止することになる。
【０１３９】
例えば、測定センサ部１２＿Ａが５Ｖ、８Ｖの電圧値の電圧で動作し、測定センサ部１２＿Ｂが５Ｖ、８Ｖ、１２Ｖの電圧値の電圧で動作する場合、判定電圧範囲Ｖw1に対応したタイムスケジュールのテーブルには、測定センサ部１２＿Ａを８Ｖで動作させ、測定センサ部１２＿Ｂを１２Ｖで動作させることが示されている。
判定電圧範囲Ｖw1より電圧値の低い判定電圧範囲Ｖw2に対応したタイムスケジュールのテーブルには、測定センサ部１２＿Ａを８Ｖで動作させ、測定センサ部１２＿Ｂを８Ｖで動作させることが示されている。
また、判定電圧範囲Ｖw2より電圧値の低い判定電圧範囲Ｖw3に対応したタイムスケジュールのテーブルには、測定センサ部１２＿Ａを５Ｖで動作させ、測定センサ部１２＿Ｂを５Ｖで動作させることが示されている。
【０１４０】
したがって、制御部１４は、起動センサ部１３からの起動振動により、停止モードから通常動作モードとなった後、電圧測定部１７を起動し、バッテリ部１６の電圧の電圧値を測定し、この測定した電圧値がいずれの判定電圧範囲に含まれているかの判定を行う。
例えば、制御部１４は、測定した電圧値が判定電圧範囲Ｖw1に含まれている場合、この判定電圧範囲Ｖw1に対応したタイムスケジュールのテーブルを記憶部１５から読み出す。
制御部１４は、読み出したテーブルに従い、電源部１８を、５Ｖ、８Ｖ、１２Ｖの各々を出力するよう制御する。この場合、３段のＤＣ／ＤＣコンバータの全てが動作することになる。
そして、制御部１４は、このタイムスケジュールのテーブルに記載されているように、測定センサ部１２＿Ａを８Ｖで駆動させ、測定センサ部１２＿Ｂを１２Ｖで動作させるように制御する。
【０１４１】
一方、制御部１４は、測定した電圧値が判定電圧範囲Ｖw3に含まれている場合、この判定電圧範囲Ｖw3に対応したタイムスケジュールのテーブルを記憶部１５から読み出す。
制御部１４は、読み出したテーブルに従い、電源部１８を、５Ｖを出力するよう制御する。この場合、３段のＤＣ／ＤＣコンバータの内、初段のみが動作することになる。
そして、制御部１４は、このタイムスケジュールのテーブルに記載されているように、測定センサ部１２＿Ａを５Ｖで駆動させ、測定センサ部１２＿Ｂを５Ｖで動作させるように制御する。
上述したように、本実施形態は、バッテリ部１６の残存電力（バッテリ部１６の電圧の電圧値）に応じて、各測定センサ部１２に対して、供給する電圧値を変更する制御、すなわち残存電力が低下するほど、測定センサ部１２が許容する電源電圧における低い電圧を供給するように制御することが可能である。
このため、本実施形態によれば、電源部１８の生成する複数の電圧値において、残存電力が低いほど、高い電圧値の生成を抑制するため、電源部１８が各測定センサ部１２に供給する電圧を生成する際の効率が向上し、バッテリ部１６の電力供給が可能な期間を、従来に比較して長くすることが可能となる。
【０１４２】
また、図１における制御部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりセンサ端末１におけるタイムスケジュールの管理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１４３】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１４４】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１４５】
１…センサ端末
２…データセンター
３…基地局
１１…通信部
１２，１２＿Ａ，１２＿Ｂ，１２＿Ｃ…測定センサ部
１３，１３＿１，１３＿２…起動センサ部
１４…制御部
１５…記憶部
１６…バッテリ部
１７…電圧測定部
１８…電源部
１９…リアルタイムクロック部
１００…ネットワーク
１１１…無線回路
１１２，１２１…制御回路
１１３，１２４…メモリ回路
１１４，１２５，１４５…インターフェース回路
１２２…センサ素子
１２３…Ａ／Ｄ変換回路
１４１…命令処理回路
１４２…クロック発振回路
１４３…信号検出回路
１４４…タイマー部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量を測定するセンサ端末、このセンサ端末からの物理量を収集するセンサシステム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の位置に配置したセンサ端末におけるセンサ素子が測定する物理量のデータを、センサ端末に搭載された無線機により、遠隔地のデータセンターのデータサーバに、基地局を介して送信し、所定の物理量のデータを収集する装置がある（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１においては、無線通信を行う際に、通常動作に加えて通信部による消費電力が必要となるため、無線通信を行う必要がないとき、制御部がセンサ端末を待機状態にして、電力消費を抑制する構成が記載されている。
【０００３】
しかし、特許文献１のセンサ端末においては、無線通信を行っていない場合でも、制御部によって電力が消費されるため、十分な消費電力の低減が行われていない。
これを解消するため、無電力で物理量を測定するセンサ素子を、センサ端末全体への電源供給を行うか否かのスイッチ手段として用いる構成がある（例えば、特許文献２参照）。
また、センサ端末が時間経過あるいはある物理量が所定の数値を超えた場合をイベントとして、イベントの発生によりセンサ端末全体に電源を供給する構成がある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６５６６号公報
【特許文献２】特開２００７−１０８８８４号公報
【特許文献３】特開２００９−２６１０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２は、物理量を測定するセンサ素子自体がセンサ端末に対して電源を供給するスイッチとして動作する。
また、特許文献２に記載されているように、測定される物理量が予め設定された閾値を超えるか否かにより、例えば異常あるいは正常であるかの判定結果として、異常の場合にセンサ端末を稼働させ、異常であることを無線通信する。
【０００６】
また、特許文献２においては、正確な物理量ではなく、ある閾値を超えたか否かの判定結果が測定結果として得られるのみである。このため、特許文献２のセンサ端末は、異常となったことを知るような用途に用いることができるが、物理量の正確な値を必要とする場合には使用することができない。
また、特許文献２において、センサ素子がセンサ端末を稼動させる起動部であるため、このセンサの種類が限られ、センサ端末が測定可能な物理量の種類が限られてしまう。
【０００７】
一方、特許文献３は、イベントの発生を検出するイベント起動装置を物理量と異なる構成として備え、センサ素子とセンサ端末とに対する電力の供給をイベントが発生した際に行うため、センサ端末における電力消費を低減することができる。
また、特許文献３は、イベントが発生した際に、電源をセンサ端末に供給するイベント起動装置と、物理量を測定するセンサ素子とが備えられているため、特許文献２と異なり、センサ端末が測定する物理量に制限はない。
【０００８】
しかしながら、特許文献３は、イベント起動装置に常時電力が供給されるため、特許文献１と同様に、十分な消費電力の低減を行うことができない。
さらに、特許文献３においては、イベントの発生後にセンサ素子により物理量を測定し、測定した後に無線通信を行うことが記載されているが、センサ端末が一旦イベントにより起動すると、センサ測定と無線通信とが終了するまで、電力を消費する構成となっており、十分な消費電力の低減を行うことができない。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、物理量の正確な値を検出することができ、かつセンサ端末の消費電力を従来に比較してより低減することができるセンサ端末、センサシステム及びその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】
【００１０】
本発明のセンサ端末は、計測対象の物理量を計測する測定センサ部と、前記測定センサ部が計測した前記物理量のデータを無線送信する通信部と、前記測定センサ部及び前記通信部の動作を制御する制御部と、前記測定センサ部、前記通信部及び前記制御部に電力を供給するバッテリと、前記測定センサ部より消費電力が少なく、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に前記制御部を起動する起動センサ部とを備え、前記制御部が、前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を起動させるタイミングを制御することを特徴とする。
【００１１】
本発明のセンサ端末は、前記測定センサ部を複数個有し、前記測定センサ部の動作タイミングが、当該測定センサ部の起動順番と、前記測定センサ部各々の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力の前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、予め設定されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明のセンサ端末は、前記起動センサ部を複数個有し、当該起動センサ部の各々が他と異なる種類の物理量を測定し、複数の前記起動センサ部において測定対象の物理量が閾値を超えた起動センサ部と、当該測定センサ部の稼動順番と、前記測定センサ部各々の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力の前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部の動作タイミングが予め設定されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明のセンサ端末は、前記比較結果が、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明のセンサ端末は、前記バッテリの端子間電圧を測定する電圧測定部をさらに備え、前記電圧測定部の測定した端子間電圧に応じて、前記制御部が前記測定センサ部の動作タイミングを制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明のセンサ端末は、前記通信部が通信に必要な電力が異なる複数の種類の通信方式を有し、前記電圧測定部の測定した端子間電圧に対応し、いずれの電力の通信方式を用いるかが設定されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明のセンサ端末は、前記物理量の種類に応じて、いずれの電力の通信方式を用いるかが設定されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明のセンサ端末は、前記バッテリの電力から複数の電圧を生成する電圧制御部をさらに有し、前記測定センサ部が複数の稼動電圧で動作する場合、前記電圧制御部が、前記電圧測定部の測定した端子間電圧に対応した前記稼動電圧を、前記測定センサ部に対して供給することを特徴とする。
【００１８】
本発明のセンサシステムは、物理量を測定するセンサ端末と、物理量を収集するセンサデータサーバと、前記センサ端末及び前記センサデータサーバ間の通信を制御する基地局装置とからなるセンサシステムであり、前記センサ端末が、計測対象の物理量を計測する測定センサ部と、前記測定センサ部が計測した前記物理量のデータを送信する通信部と、前記測定センサ部及び前記通信部の動作を制御する制御部と、前記測定センサ部、前記通信部及び前記制御部に電力を供給するバッテリと、前記測定センサ部より消費電力が少なく、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に前記制御部を起動する起動センサ部とを備え、前記制御部が、前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を動作させるタイミングを制御し、前記基地局装置が、前記センサ端末との無線通信を制御して、当該センサ端末から物理量のデータを受信し、前記センサデータサーバに送信することを特徴とする。
【００１９】
本発明のセンサシステムは、前記比較結果が、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明のセンサシステムは、前記センサ端末が前記動作タイミングにおいて起動された際、前記通信部が、前記測定センサ部の稼動時間から決まる、前記物理量のデータを送信可能となる時間を示すデータ要求時間情報を付加し、前記基地局装置との通信を要求する通信要求信号を前記基地局装置に送信することを特徴とする。
【００２１】
本発明のセンサシステムは、前記基地局装置が、前記通信許可依頼信号を受信すると、付加されている前記データ送信予定時間より後の通信許可時刻を付加した通信許可信号を前記センサ端末に送信することを特徴とする。
【００２２】
本発明のセンサ端末制御方法は、バッテリの供給する電力により動作する測定センサ部、前記測定センサ部より消費電力が少ない起動センサ部、通信部及び制御部を備えるセンサ端末を制御するセンサ端末制御方法であり、前記起動センサ部が、動作に必要な電力の供給を必要とせず、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に制御部を起動する過程と、前記制御部が前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を起動させるタイミングを制御する過程とを有することを特徴とする。
【００２３】
本発明のセンサ端末制御方法は、前記比較結果が、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、電力消費をせずに起動タイミングを検出する起動センサ部により制御部が起動された後、制御部が測定センサ部の物理量を測定するために必要な稼動時間と、バッテリの供給可能電力と測定センサ部及び通信部の消費電力の各々との消費電力とを比較して、バッテリの供給可能電力で並行に稼動可能な各部の稼動タイミングをそれぞれ制御することで、測定センサ部に対して物理量の正確な値を検出させることができ、かつセンサ端末の動作時間を従来に比較して短くすることにより、センサ端末の消費電力を従来に比較してより低減させるため、バッテリによる稼動時間を、従来に比較して長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第１の実施形態によるセンサシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】通信部１１、測定センサ部１２及び制御部１４の構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態における通信部１１及び測定センサ部１２を起動及び停止させるタイミングを示すタイムスケジュールが記述されたテーブルの構成を示す概念図である。
【図４】第１の実施形態によるセンサシステムの動作例を示すタイミングチャートである。
【図５】センサ端末１と基地局３との間で送受信される通信要求信号及び通信要求許可信号のパケットの構成例を示す図である。
【図６】この発明の第２の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。
【図７】第２の実施形態における通信部１１及び測定センサ部１２を起動及び停止させるタイミングを示すタイムスケジュールが記述されたテーブルの構成を示す概念図である。
【図８】消費電力が大きい測定センサ部１２＿Ａと、消費電力が測定センサ部１２Ａより少ない測定センサ部１２＿Ｂを有したセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】測定センサ部１２＿Ａと測定センサ部１２Ｂとからなるセンサ端末１の動作例を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第４の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。
【図１１】起動センサ部１３＿１及び１３＿２のいずれが先に起動したかによる測定センサ部の測定順序の優先度を示したテーブルである。
【図１２】起動センサ部１３＿１が起動センサ部１３＿２より先に起動した場合における測定センサ部の測定順序の優先度により設定されたタイムスケジュールに沿ったセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】起動センサ部１３＿２が起動センサ部１３＿１より先に起動した場合における測定センサ部の測定順序の優先度により設定されたタイムスケジュールに沿ったセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第５の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。
この図において、センサシステムは、センサ端末１、データセンター２及び基地局３から構成されている。センサ端末１は、データセンター２の遠隔地において１つあるいは複数個が配置されている。
データセンター２には、データサーバ２１が基地局３を介してセンサ端末１から送信される、センサ端末１の測定した物理量のデータが入力される。
また、データセンター２は、データベース２２に対し、センサ端末１を識別する端末識別情報と対応付けて、書き込み記憶させる。
基地局３は、アンテナ３１と基地局装置３２を有している。基地局装置３２は、アンテナ３１を介してセンサ端末１と無線通信によるデータの送受信を行う。また、基地局装置３２は、センサ端末１と無線通信によりデータの送受信を行い、センサ端末１に備えられたセンサ素子の測定した物理量のデータを受信し、データセンター２のデータサーバ２１へ送信する処理を行う。
基地局３とデータセンター２とは、無線及び有線のいずれか、あるいは双方からなるネットワーク１００（例えば、インターネットなどの通信網）により接続されている。
【００２７】
センサ端末１は、通信部１１、測定センサ部１２、起動センサ部１３、制御部１４、記憶部１５、バッテリ部１６及びリアルタイムクロック部１９を備えている。
通信部１１は、バッテリ部１６の供給する電力により、基地局３とデータの送受信を行う。
測定センサ部１２は、測定対象の物理量の計測を行い、計測したデータを制御部１４に対して出力する。
測定センサ部１２は、センサ素子として、例えば、加速度、温度センサ、湿度センサ、ガスセンサ、煙センサ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどを備えている。
図２は、通信部１１、測定センサ部１２及び制御部１４の構成例を示すブロック図である。図２（ｃ）及び図２（ｄ）は、測定センサ部１２の構成例を示すブロック図である。
【００２８】
図２（ｃ）は、測定結果をデジタル信号で出力する測定センサ部１２の構成例を示している。測定センサ部１２は、制御回路１２１、センサ素子１２２、Ａ／Ｄ変換回路１２３、メモリ回路１２４、インターフェース回路１２５を備えている。
制御回路１２１は、制御部１４から起動を指示する制御信号が入力されると、センサ素子１２２に電源を供給し、物理量の計測をセンサ素子１２２に行わせる。このとき、起動を指示する制御信号により、測定センサ部１２にバッテリ部１６から電源が供給され、電源の供給により起動した制御回路１２１が測定センサ部１２の稼動を開始する。例えば、測定センサ部１２の電源線をバッテリ部１６に接続するスイッチが、起動を指示する制御信号によりオンにされることで、測定センサ部１２にはバッテリ部１６から電力が供給されて駆動状態となる。
制御回路１２１は、センサ素子１２２が計測した物理量のデータをＡ／Ｄ変換回路１２３により、アナログデータからデジタルデータに変換する。
また、制御回路１２１は、デジタルデータをメモリ回路１２４に蓄積し、制御部１４からのデータ転送の指示を示す制御信号がインターフェース回路１２５を介して入力されると、メモリ回路１２４からデジタルデータを読み出し、制御部１４へ出力する。
【００２９】
一方、図２（ｄ）は、測定結果を計測したアナログ信号のまま出力する測定センサ部１２の構成例を示している。測定センサ部１２は、制御回路１２１、センサ素子１２２及びインターフェース回路１２５を備えている。
制御回路１２１は、制御部１４からの起動を指示する制御信号が入力されると、センサ素子１２２にバッテリ部１６から電源を供給し、物理量の計測をセンサ素子１２２に行わせる。このとき、起動を指示する制御信号により、測定センサ部１２に電源が供給され、電源の供給により起動した制御回路１２１が測定センサ部１２の稼動を開始する。
また、制御回路１２１は、計測した物理量のデータを、アナログデータのまま、インターフェース回路１２５を介して制御部１４へ出力する。
この図２（ｄ）の測定センサ部１２を用いる場合、アナログデータをデジタルデータに変換するため、制御部１４にＡ／Ｄ変換回路を設けておく必要がある。センサ素子１２２とインターフェース回路１２５は図２（ｃ）と同様の構成である。
【００３０】
図１に戻り、起動センサ部１３は、測定センサ部１２より少ない消費電力で動作するセンサ素子、あるいは無電力で動作するセンサ素子を有し、このセンサ素子が所定の条件、すなわち予め設定した物理量の閾値を超えると起動信号を出力する構成となっている。
例えば、起動センサ部１３は、無電力で動作するセンサ素子としては、磁性体からなるセンサ素子を備えた感温磁性体センサスイッチ、形状記憶合金からなるセンサ素子を備えた形状記憶合金センサスイッチ、圧電素子やピエゾフィルム素子などからなるセンサ素子を備えた外力起電型センサスイッチである振動センサスイッチや圧力センサスイッチなどである。
【００３１】
形状記憶合金スイッチの場合、この形状記憶合金スイッチを所定の電圧端子と制御部１４の起動信号入力端子との間に設け、所定の閾値を超える際に、スイッチ端子が接触してスイッチがオンし、制御部１４の起動信号入力端子に電圧端子の電圧が起動信号として与えられる。
また、外力起電型センサスイッチの場合、この外力起電型センサスイッチに所定の圧力あるいは振動が印加された際に出力する電圧を、制御部１４の起動信号入力端子に供給する起動信号として用いる。
【００３２】
すなわち、起動センサ部１３におけるセンサ素子が、予め設定した物理量の閾値を周囲の物理量が超えたことを検出した場合、すなわち、検出対象の物理量である温度、振動あるいは圧力などが閾値を超える値でセンサ素子に印加された場合に、起動センサ部１３がオン状態となり、起動信号を出力する。
一方、起動センサ部１３におけるセンサ素子が、予め設定した物理量の閾値を周囲の物理量が超えたことを検出しない場合、すなわち、検出対象の物理量である温度、振動あるいは圧力などが閾値を超えない値でセンサ素子に印加されている場合に、起動センサ部１３はオフ状態であり、起動信号を出力しない。
【００３３】
また、本実施形態においては、測定センサ部１２により計測する物理量と起動センサ部１３が検出する物理量とは、相関（因果関係）があるものを用いても良い。相関があるものとしては、例えば、起動センサ部１３により検出される物理量と同種の物理量、または起動センサ部１３が測定する物理量が変化した場合に対応して変化する異なる物理量がある。
具体例としては、測定センサ部１２及び起動センサ部１３が同種の物理量の場合、消費電力が少ないが感度の悪いセンサ素子（形状記憶合金センサスイッチ）を起動センサ部１３に用い、起動センサ部１３に用いたセンサ素子に比較して消費電力が多いが感度の良いセンサ素子（抵抗を用いた高精度な温度センサ）を測定センサ部１２に用いる。
また、測定センサ部１２及び起動センサ部１３が異種の物理量の場合、人間が乗るマットに圧電素子をセンサ素子とする起動センサ部１３を設け、測定センサ部１２に人間の顔を撮像するＣＣＤをセンサ素子として用いる。これらセンサ素子の相関は、ある電圧が発生した際、ＣＣＤにより撮像する位置に撮像対象が存在することによる。
【００３４】
次に、図２（ｂ）は制御部１４の構成例を示すブロック図である。
この制御部１４は、上述したように、ＣＰＵである命令処理回路１４１、制御部１４を順序駆動するためのクロックを生成するクロック発振回路１４２、データ及び割り込み信号の専用端子を備えるインターフェース回路１４５を介して入力される信号を検出する信号検出回路１４３、後述するタイムスケジュールに対応して各部を駆動する時間を経時するタイマー部１４４などから構成されている。インターフェース回路１４５は、通信部１１及び測定センサ部１２からのデータを入力する端子、通信部１１からの割り込み信号を入力する端子、起動センサ部１３からの割り込み信号を入力する端子などを有している。
信号検出回路１４３は、インターフェース回路１４５のいずれの端子から入力されたかを命令処理回路１４１に通知する処理を行う。
この制御部１４は、インターフェース回路１４５の起動信号入力端子に対し、起動センサ部１３から起動信号が供給されると起動し、すなわちスタンバイ状態から通常動作モードに移行し、通信部１１及び測定センサ部１２、さらに自身を通常動作モードからスタンバイ状態へ移行させる制御を行う。
【００３５】
また、制御部１４は、複数の消費電力の異なる動作モードを有し、例えば、本実施形態の動作モードとして、以下の３種類がある。
Ａ．通常動作（ｒｕｎ）モード
クロック発振回路１４２が稼動しており、周辺回路である信号検出回路１４３が動作状態にあり、命令処理回路１４１が記憶部１５に記憶された動作プログラムに従って、演算やデータ転送などの処理を行うモード。
Ｂ．ホルト（ｈａｌｔ）モード
クロック発振回路１４２が稼動しており、周辺回路が稼動しており、命令処理回路１４１が動作を行っていないモード。
Ｃ．停止（ｓｔｏｐ）モード
クロック発振回路１４２が停止しており、周辺回路が稼動しており、命令処理回路１４１が動作を行っていないモード。
スタンバイモードとはホルトモードか停止モードを指している。また、各モードにおける消費電力の関係は、通常動作モードが最も大きく、ホルトモードが通常動作モードより小さく、停止モードがクロックが停止しているために最も小さくなっている。
【００３６】
また、制御部１４のタイマー部１４４は、タイムスケジュールに沿って測定センサ部１２及び通信部１１を制御するため、時間管理のために用いる複数のタイマーから構成されている。
記憶部１５には、制御部１４のＣＰＵを駆動させるための動作が記述されたプログラムと、通信部１１及び測定センサ部１２を起動及び停止させるタイミングを示すタイムスケジュールが記述されたタイムテーブル（後述する）が記憶されている。
バッテリ部１６は、通信部１１、測定センサ部１２、制御部１４、記憶部１５及びリアルタイムクロック部１９に対し、それぞれの駆動のための電力を供給している。
リアルタイムクロック部１９は、制御部１４が停止モードであっても動作を継続し、日時を計時している。また、リアルタイムクロック部１９は、詳細は記載しないが、定期的に基地局３と時刻を同期させるため、時刻合わせ処理を行っている。
【００３７】
次に、図３は、通信部１１及び測定センサ部１２を起動及び停止させるタイミングを示すタイムスケジュールが記述されたタイムテーブルの構成を示す概念図である。
図３のテーブルの測定センサ部１２のタイムスケジュールを実現するため、タイマー部１４４は、測定センサ部１２の起動時間Ｔ１２＿１を計測するためのタイマー１４４＿１２＿１、測定センサ部１２の測定終了時間Ｔ１２＿２とを計測するためのタイマー１４４＿１２＿２の計２個必要となる。
また、図３のテーブルの通信部１１のタイムスケジュールを実現するため、タイマー部１４４は、通信（ＴＸ：Ｔｒａｎｓｍｉｔ）要求において、送信開始時間Ｔ１１＿１を計測するためのタイマー１４４＿１１＿１、受信（ＲＸ：Ｒｅｃｅｉｖｅ）開始時間Ｔ１１＿２を計測するためのタイマー１４４＿１１＿２、受信終了時間Ｔ１１＿３を計測するためのタイマー１４４＿１１＿３の計３個が必要となる。図３のテーブルの通信部１１のタイムスケジュールを実現するため、タイマー部１４４は、データ送信において、送信開始時間Ｔ１１＿４を計測するためのタイマー１４４＿１１＿４、受信開始時間Ｔ１１＿５を計測するためのタイマー１４４＿１１＿５、受信終了時間Ｔ１１＿６を計測するためのタイマー１４４＿１１＿６の計３個が必要となる。
【００３８】
測定センサ部１２の起動時間Ｔ１２＿１は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から測定センサ部１２を起動させるまでの時間である。
また、測定センサ部１２の測定終了時間Ｔ１２＿２は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から測定センサ部１２を停止させるまでの時間である。
【００３９】
通信部１１の通信要求における送信開始時間Ｔ１１＿１は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、基地局３への通信要求信号の送信を通信部１１に開始させるまでの時間である。
また、通信部１１の通信要求における受信開始時間Ｔ１１＿２は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、基地局３からの通信要求許可信号の受信を通信部１１に開始させるまでの時間として設定されている。
また、通信部１１の通信要求における受信完了時間Ｔ１１＿３は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、基地局３からの通信要求許可信号の受信状態を終了させる（タイムアウトによる終了）までの時間である。
【００４０】
通信部１１のデータ送信における送信開始時間Ｔ１１＿４は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、基地局３へのデータ（測定センサ部１２の計測した物理量のデータ）の送信を、通信部１１に開始させるまでの時間である。
また、通信部１１の通信要求における受信開始時間Ｔ１１＿５は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、基地局３からのデータ送信確認信号の受信を通信部１１に開始させるまでの時間である。
また、通信部１１の通信要求における受信完了時間Ｔ１１＿６は、制御部１４が停止モードから通常動作モードに移行した時点から、通信部１１に対して基地局３からのデータ送信確認信号の受信を終了する（タイムアウトによる終了）までの時間である。
【００４１】
次に、図２（ａ）は、通信部１１の構成例を示すブロック図である。通信部１１は、無線回路１１１、制御回路１１２、メモリ回路１１３及びインターフェース回路１１４を備えている。制御回路１１２は、通信要求信号を基地局３に対して送信することを指示する通信要求送信信号が、制御部１４からインターフェース回路１１４を介して入力することで起動し、通信要求信号を基地局３に対して送信する。すなわち、制御回路１１２は、通信要求送信信号が供給されると、メモリ回路１１３に記憶されている送信要求のデータを通信要求信号として、無線回路１１１から送信する。
【００４２】
また、制御回路１１２は、基地局３から受信したデータを一旦メモリ回路１１３に記憶させ、基地局３からのデータの受信が終了した時点で、制御部１４に対して受信完了通知を出力する。
また、制御回路１１２は、制御部１４から起動を指示する制御信号が入力されると、通信部１１に対する電源の供給を開始する。このとき、起動を指示する制御信号により、通信部１１に電源が供給され、電源の供給により起動した制御回路１１２が通信部１１の稼動を開始する。例えば、通信部１１の電源線をバッテリ部１６に接続するスイッチを、起動を指示する制御信号がオンすることで通信部１１に電力を駆動する状態となる。また、データの送信状態及びデータの受信状態に応じて、無線回路１１１内の送信及び受信の各々に必要な回路に電源を供給し、送信または受信を行う。
【００４３】
次に、記憶部１５に記憶されるタイムスケジュールのデータの生成について説明する。
このタイムスケジュールには、すでに説明したように、制御部１４が起動してから、測定センサ部１２及び通信部１１をそれぞれどのようなタイミングにより制御するかが設定されている。以下、図面を用いて、このタイムスケジュールの生成ついて説明する。
図４は、消費電力量が少ない、すなわち、測定センサ部１２及び通信部１１を、制御部１４と同一時間で稼動させても、測定センサ部１２、通信部１１及び制御部１４の各々の消費電流を加えた総電流量が、バッテリ部１６の供給可能な最大電流である供給可能電流（実際には電力であるが、バッテリ部１６としては一定電圧で電流を出力するために電流量で考える）を超えない場合における、第１の実施形態によるセンサシステムの動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、このタイミングチャートに応じた動作を設定するタイムスケジュールのユーザが行う生成について説明する。この図４においては、縦軸がそれぞれのモードで動作したときの消費電力を示し、横軸が時間を示している。
【００４４】
起動時間Ｔ１２＿１（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２の稼動を開始させるまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１２＿１は、センサ端末１の稼動期間のいずれのタイミングで、測定センサ部１２を稼動（すなわち起動）させるかを示している。
後述する、通信部１１の消費電流と、制御部１４との消費電流と、測定センサ部１２の消費電流とを加算した総消費電流が、バッテリ部１６の供給可能電流を超えないため、通信部１１と重なる期間で稼動する時間に、起動時間Ｔ１２＿１を設定する。
次に、測定終了時間Ｔ１２＿２（時刻ｔ１から時刻ｔ５までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２の計測した物理量のデータの読み込みを制御部１４が開始するまでの時間を示している。
【００４５】
この起動時間Ｔ１２＿１と測定終了時間Ｔ１２＿２との差の時間は、測定センサ部１２の物理量のデータの測定をするために必要な稼動時間であり、測定センサ部１２が内部に備えたセンサ素子１２２の種類により、センサ素子１２２が物理量を測定する測定状態となる（安定したデータを測定できる）までの待機時間と、待機の後にセンサ素子１２２が実際に物理量のデータを測定する測定時間とからなる。このため、待機時間と測定時間とがセンサ素子１２２の仕様から既知であるため、この待機時間と測定時間とを加算することにより、起動時間Ｔ１２＿１と測定終了時間Ｔ１２＿２との差の時間が容易に求まり、この差の時間を起動時間Ｔ１２＿１に加算することにより、ユーザが測定終了時間Ｔ１２＿２を求める。また、測定終了時に測定センサ部１２より、制御部１４に対して測定完了通知を送信してもよい。実際の測定終了時間は計算で求めた測定終了時間１２＿２の前後に変動する場合がある。測定終了時間１２＿２が予定よりも早い場合、制御部１４に対し測定結果をより早いタイミングで送信することが可能となる。また、測定終了時間１２＿２が予定よりも遅い場合、制御部１４を立ち上げ続ける必要がなく、測定結果を送信するタイミングで立ち上げることができ、消費電力の低下に貢献することが可能となる。
【００４６】
また、送信開始時間Ｔ１１＿１（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間）は、基地局３に対して通信要求を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３に対して通信要求信号の送信を指示するまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１１＿１は、センサ端末１の稼動期間のいずれのタイミングで、通信部１１を送信状態として稼動を開始させるかを示している。
受信開始時間Ｔ１１＿２（時刻ｔ１から時刻ｔ６までの時間）は、基地局３に対して通信要求を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３からの通信要求許可信号の受信を開始させるまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１１＿２は、センサ端末１の稼動期間のいずれのタイミングで、通信部１１を受信状態として稼動を開始させるかを示している。
受信終了時間Ｔ１１＿３（時刻ｔ１から時刻ｔ８までの時間）は、基地局３に対して通信要求を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３からの通信要求許可信号の受信を、タイムアップとして終了させるまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１１＿３は、基地局３から通信要求許可信号が送信されるのをどの程度まで受信状態で待機するかを示している。
【００４７】
送信開始時間Ｔ１１＿１と受信開始時間Ｔ１１＿２との差分は、基地局３に対して通信要求信号を送信してから、基地局３から通信要求許可信号が返信される最短時間より短い時間に設定されている。これにより、基地局３からの通信要求許可信号の送信が期待される時間に、通信部１１を受信状態にすることができる。
また、受信開始時間Ｔ１１＿２と受信終了時間Ｔ１１＿３との差分は、通信部１１の無線回路１１１が受信状態となってから、受信状態で待機する時間として予め設定されたタイムアウト時間となっている。これにより、何らかの事情により、基地局３からの通信要求許可信号の送信が行われなかった場合、通信部１１が通信要求許可信号の受信を無駄に待って、電力を消費するのを防ぐことができる。
また、送信開始時間Ｔ１１＿４（時刻ｔ１から時刻ｔ９までの時間）は、基地局３に対してデータ送信を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３に対してデータの送信を通信部１１に対して指示するまでの時間を示している。
受信開始時間Ｔ１１＿５（時刻ｔ１から時刻ｔ１１までの時間）は、基地局３に対してデータ送信を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３からのデータ送信確認信号の受信を通信部１１に開始させるまでの時間を示している。
受信終了時間Ｔ１１＿６（時刻ｔ１から時刻ｔ１２までの時間）は、基地局３に対してデータ送信を行う際に、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、基地局３からのデータ送信確認信号の受信を通信部１１に対して終了させるまでの時間を示している。
【００４８】
送信開始時間Ｔ１１＿４は、測定センサ部１２の測定した物理量のデータに対し、センサ端末１の端末識別情報、測定センサ部１２のセンサ識別情報及び測定センサ部１２による物理用のデータの測定日時の情報を付加し、送信する送信パケットを構成する時間として設定されている。このとき、制御部１４は、測定日時の情報をリアルタイムクロック部１９から読み込み、センサ端末１の端末識別情報及び測定センサ部１２のセンサ識別情報を記憶部１５から読み込む。
【００４９】
送信開始時間Ｔ１１＿４と受信開始時間Ｔ１１＿５との差分は、測定センサ部１２が測定する物理量のデータのデータ量が予め判っているため、この物理量のデータを送信するために必要な時間と、基地局３が全てのデータを受信し、データ送信確認信号を送信する最短時間より短い時間に設定されている。これにより、基地局３からのデータ送信確認信号の送信が期待される時間に、通信部１１を受信状態にすることができる。
また、受信開始時間Ｔ１１＿５と受信時間終了時間Ｔ１１＿６との差分は、通信部１１の無線回路１１１が受信状態となってから、受信状態で待機する時間として予め設定されたタイムアウト時間となっている。これにより、何らかの事情により、基地局３からのデータ送信確認信号の送信が行われなかった場合、通信部１１がデータ送信確認信号の受信を無駄に待って、電力を消費するのを防ぐことができる。
【００５０】
図４のタイミングチャートの場合、測定センサ部１２、制御部１４及び通信部１１の各々の稼動した際の消費電流の合計が、バッテリ部１６の供給可能な電流を超えないため、通信部１１と測定センサ部１２とを同一の時間帯で稼動させるタイムスケジュールとしている。
一方、測定センサ部１２、制御部１４及び通信部１１の各々の稼動した際の消費電流の合計が、バッテリ部１６の供給可能な電流を超えた場合、ユーザは測定センサ部１２と通信部１１との稼動する時間帯を異ならせ、稼動状態が時間的に重ならないように、タイムスケジュールを設定することになる。この場合、測定センサ部１２による測定及び通信部１１に通信要求送信を行わせる順番は、タイムスケジュールの時間を調整するのみであるため、何れが先に稼動しても良い。
【００５１】
次に、図１、図２及び図３を用いて、第１の実施形態によるセンサシステムの動作を説明する。以下、例えば、起動センサ部１３が形状記憶合金を用いた温度センサスイッチであり、測定センサ部１２のセンサ素子１２２がサーミスタを用いた温度センサであるとして説明する。また、測定センサ部１２を図２（ｃ）の構成として説明する。
時刻ｔ１：
起動センサ部１３が周囲の温度変化により、形状記憶合金のスイッチがオン状態となり、所定の電圧である起動信号が制御部１４のインターフェース回路１４５の起動信号入力端子に供給される。
そして、信号検出回路１４３は、インターフェース回路１４５の起動信号入力端子に割り込み信号が入力されたことを検出する。
【００５２】
次に、信号検出回路１４３は、起動信号入力端子に起動信号が入力されると、制御部１４に対して、起動信号が入力されたことを示す制御信号を、命令処理回路１４１の割り込み端子に対して出力するとともに、起動信号が入力されたことを示す情報を命令処理回路１４１に対して出力する。
命令処理回路１４１は、割り込み信号が入力されると、クロック発振回路１４２を起動させて、動作クロックのクロック発振を開始させ、自身を停止モードから通常動作モードに移行する。
すなわち、制御部１４は、起動センサ部１３から信号検出回路１４３を介して、起動信号が供給されることにより、停止モードから通常動作モードに移行し、記憶部１５に記憶されているプログラムに記載された命令に従い、センサ端末１を制御する動作を行う。
【００５３】
そして、命令処理回路１４１は、通常動作モードに移行した後、タイマー部１４４のタイマー、すなわち、タイマー１４４＿１２＿１、１４４＿１２＿２、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿４、１４４＿１１＿５、１４４＿１１＿６の各々をリセットし、記憶部１５に記憶されているタイムスケジュールのテーブルを読み出し、各タイマーに対応する時間を、タイマー部１４４におけるタイマーの各々に書き込み、カウント動作を開始させる。
これらのタイマーの各々は、カウントアップにより出力されるカウントアップ信号を、信号検出回路１４３の異なるタイマー割り込み端子に出力する。信号検出回路１４３は、備えたタイマー割り込み端子のいずれにカウントアップ信号が入力されると、命令処理回路１４１の割り込み端子に割り込み信号を出力とともに、それぞれのタイマー割り込み端子に割りつけられた処理を行うように、命令処理回路１４１に対し、いずれのタイマーからの割り込み信号であるかを示す情報を出力する。
【００５４】
また、例えば、各タイマーがカウントダウンタイマーである場合、命令処理回路１４１は、記憶部１５のタイムスケジュールのテーブルから、時間Ｔ１２＿１、Ｔ１２＿２、Ｔ１１＿１、Ｔ１１＿２、Ｔ１１＿３、Ｔ１１＿４、Ｔ１１＿５、Ｔ１１＿６の各々を読み出し、それぞれタイマー１４４＿１２＿１、１４４＿１２＿２、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿４、１４４＿１１＿５、１４４＿１１＿６に設定する。この各タイマーは、カウントが開始されると所定の同一周期（同一クロックであるクロック発振回路１４２が生成する動作クロック）によりカウントダウンし、カウント値が０となるとカウントアップ信号を出力する。
そして、命令処理回路１４１は、タイマー１４４＿１２＿１、１４４＿１２＿２、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿４、１４４＿１１＿５、１４４＿１１＿６に対し、カウント動作を開始させる。
【００５５】
時刻ｔ２：
タイマー１４４＿１２＿１及びタイマー１４４＿１１＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿１及びタイマー１４４＿１１＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２に稼動を開始させるとともに、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させる。
測定センサ部１２及び通信部１１の稼動を開始させた後、命令処理回路１４１は、制御部１４の動作を通常動作モードからホルトモードに移行させる。すなわち、命令処理回路１４１は、記憶部１５のプログラムに従った自身の動作を停止させる。
このホルトモードにおいては、クロック発振回路１４２が動作しているため、カウントアップしていない各タイマーのカウント動作は継続している。
【００５６】
時刻ｔ３：
通信部１１は、送信が行える状態となり、基地局３に対して通信要求信号を送信する。
すなわち、制御回路１１２は、メモリ回路１１３に記憶されているデータを用いて、通信要求信号のパケットを生成し、無線回路１１１を介して、通信要求信号を基地局３に対して送信する。
図５は、センサ端末１と基地局３との間で送受信される通信要求信号及び通信要求許可信号のパケットの構成例を示す図である。
通信部１１は、図５（ａ）に示すように、デイストネーション・アドレス（送り先アドレル）と、ソース・アドレス（送り元アドレス）と、通信要求コマンドと、通信要求時刻とを含む通信要求信号のパケットを、基地局３に対して送信する。通信部１１の制御回路１１２は、メモリ回路１１３からデイストネーション・アドレス、ソース・アドレス、通信要求コマンドを読み出す。
【００５７】
また、制御回路１１２は、送信開始時間Ｔ１１＿４と送信開始時間Ｔ１１＿１とを記憶部１５から読み出し、リアルタイムクロック部１９の現在の時刻である現時刻を読み出し、自身の通信要求信号の送信に必要な送信時間Ｔｔをメモリ回路１１３から読み出す。メモリ回路１１３には、処理で用いる順番にそれぞれのデータが予め記憶されている。
そして、制御回路１１２は、送信開始時間Ｔ１１＿４から送信開始時間Ｔ１１＿１を減算し、減算結果に送信時間Ｔｔを加算し、加算結果の時間を現時刻に加算し、加算結果を通信要求時刻とする。この通信要求時刻は、基地局３の基地局装置３２に対し、センサ端末１として物理量のデータを送信したい時刻を示している。すなわち、通信要求時刻は、測定センサ部１２が物理量の測定が終了し、物理量のデータを送信するパケットを構成する時間を含めており、通信部１１が物理量のデータのパケットを即座に送信可能となる時間を示している。
【００５８】
時刻ｔ４：
通信部１１は、基地局３に対する通信要求信号の送信を終了する。このとき、制御回路１１２は、無線回路１１１に対する電源の供給を停止し、省電力動作状態となる。
【００５９】
時刻ｔ５：
タイマー１４４＿１２＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
または、測定センサ部１２からの測定完了通知を割り込み信号とし、信号検出回路１４３は、割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力してもよい。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２の測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２に対して出力する。
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２の制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２のセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに（対応させて）、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２からの物理量のデータを読み込む。
【００６０】
時刻ｔ６：
タイマー１４４＿１１＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１１＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
命令処理回路１４１は、基地局３からの通信要求許可信号の受信を行うため、通信部１１に対して受信状態に移行することを指示する制御信号を出力する。
また、この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１に対して電力を供給して受信状態として起動させる。
【００６１】
時刻ｔ７：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２からの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２に対して停止を指示する制御信号を出力した後、制御部１４を通常動作モードからホルトモードに移行する。
そして、制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２を停止状態とする。
【００６２】
時刻ｔ８：
通信部１１は、基地局３の基地局装置３２から送信される通信要求許可信号を受信すると、受信したことを示す受信完了通知信号を制御部１４へ出力する。
基地局３の基地局装置３２は、図５（ｂ）に示すように、デイストネーション・アドレス（送り先アドレス）と、ソース・アドレス（送り元アドレス）と、通信要求コマンドに対する応答（ＯＫまたはＮＧ）と、通信許可時刻とを含む通信要求許可信号のパケットを、センサ端末１に対して送信する。この通信許可時刻は、センサ端末１が送信した通信要求時刻が空いていれば、通信要求時刻と同一であるが、他のセンサ端末１がすでに予約していたり、あるいは他のセンサ端末１と通信中の場合、通信要求時刻より後の時間を通信許可時刻として通知する。
【００６３】
また、命令処理回路１４１は、通信許可時刻が通信要求時刻と異なる場合、通信許可時刻から通信要求許可時刻を減算し、減算結果を現在のタイマー１４４＿１１＿４のカウント値に加算し、制御部１４が通信部１１に対してデータ送信指示を出力する時間を延ばす。
ここで、図５（ｂ）の通信要求許可信号において、通信許可時間を付加せずに、通信要求コマンドに対する応答（ＯＫまたはＮＧ）のみを回答とするように構成しても良い。
この場合、基地局装置３２は、センサ端末１が通信要求時刻に、データ送信を行って良いか否かの回答を行うことになる。このため、センサ端末１は、応答がＮＧの場合、通信要求時刻を代えて再度、通信要求信号を送信する。
【００６４】
このとき、制御回路１１２は、無線回路１１１を介して受信する通信要求許可信号のパケットの各データを、一旦メモリ回路１１３に対して書き込んで記憶させる。
そして、制御回路１１２は、通信要求許可信号のパケットのデータが全て入力された時点、すなわちパケットのデータを全てメモリ回路１１３に書き込んだ後、受信完了通知信号を割り込み信号として制御部１４に出力する。
信号検出回路１４３は、上述した受信完了通知信号を、インターフェース回路１４５の通信部１１専用の割り込み信号端子を介して入力する。
そして、信号検出回路１４３は、通信部１１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１１＿３をリセットするとともに、受信完了通知信号の割り込みに対応する処理を開始する。
このとき、タイマー１４４＿１１＿３がカウントアップしたことにより、命令処理回路１４１に割り込みが入力された場合、命令処理回路１４１は、所定の時刻後に、再度通信要求信号を送信する。
【００６５】
通常動作モードに移行した後、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して稼動を停止する制御信号を出力する。これにより、通信部１１において、制御回路１１２は、通信部１１（無線回路１１１のみでも良い）に対する電力の供給を停止する。
ここで、命令処理回路１４１は、センサ端末１の端末識別情報及び測定センサ部１２のセンサ識別情報を記憶部１５から読み込み、また現在の時刻をリアルタイムクロック部１９から読み込む。
そして、命令処理回路１４１は、端末識別情報、センサ識別情報、現在の時刻、物理量のデータからなるデータ送信信号として基地局３に送信するパケットを、予め設定されているテンプレートに書き込んで生成する。
【００６６】
時刻ｔ９：
タイマー１４４＿１１＿４は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿４に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
命令処理回路１４１は、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させ、自身の作成したデータ送信信号のデータを通信部１１へ出力する。
この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１を含めた通信部１１に対して電力を供給して送信状態として起動させる。
そして、制御回路１１２は、インターフェース回路１１４を介して供給されるデータ送信信号のデータを、順次、無線回路１１１を介して、基地局３に対して送信する。
【００６７】
時刻ｔ１０：
命令処理回路１４１は、データ送信信号のデータを全て通信部１１に対して送信を終了すると、通信部１１が全てのデータの送信を終了するのに必要な時間が経過した後、通信部１１に対して、送信状態から無線回路１１１が稼動していない無送受信状態に移行する制御信号を出力する。
また、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して無送受信状態に移行する制御信号を出力した後、制御部１４を通常動作モードからホルトモードに移行させる。
【００６８】
時刻ｔ１１：
タイマー１４４＿１１＿５は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿５に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
命令処理回路１４１は、基地局３からのデータ送信確認信号を受信する受信処理を開始させることを指示する制御信号を、通信部１１に対して出力する。
また、この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１に対して電力を供給して受信状態として起動させる。
【００６９】
時刻ｔ１２：
通信部１１は、基地局３の基地局装置３２から送信されるデータ送信確認信号を受信すると、受信したことを示す受信完了通知信号を制御部１４へ出力する。
このとき、制御回路１１２は、無線回路１１１を介して受信するデータ送信確認信号の各データを、一旦メモリ回路１１３に対して書き込んで記憶させる。
そして、制御回路１１２は、データ送信確認信号のデータが全て入力された時点、すなわちデータ送信確認信号のデータを全てメモリ回路１１３に書き込んだ後、受信完了通知信号を割り込み信号として制御部１４に出力する。
信号検出回路１４３は、上述した受信完了通知信号を、インターフェース回路１４５の通信部１１専用の割り込み信号端子を介して入力する。
そして、信号検出回路１４３は、通信部１１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１１＿３をリセットするとともに、受信完了通知信号の割り込みに対応する処理を開始する。
【００７０】
時刻ｔ１３：
命令処理回路１４１は、通信部１１に出力したデータ送信信号のデータを削除した後、制御部１４を通常動作モードから停止モードに移行させる。
以降の処理は、時刻ｔ１から時刻ｔ１３までの繰り返しとなる。すなわち、制御部１４は、新たな起動センサ部１３からの起動信号の供給を、停止状態にて待つことになる。
【００７１】
上述したように、本実施形態によれば、通信部１１、測定センサ部１２及び制御部１４の各部を、無電力のセンサそして形成されている起動センサ部１３が起動信号を出力するまで、起動している状態に比較してほとんど電力を消費しない状態で待機することが可能となり、かつ、通信部１１、測定センサ部１２及び制御部１４の各々の消費電力と、バッテリ部１６の供給可能電流とを考慮し、センサ端末１が最も短い稼動時間となるように生成したタイムスケジュールに沿って、制御部１４がそれぞれの部を稼動させるため、バッテリ部１６がセンサ端末１の各部に電流を供給する時間を最短とすることができ、バッテリ部１６の電力供給が可能な期間を、従来に比較して長くすることが可能となる。
【００７２】
すなわち、測定センサ部１２、通信部１１及び制御部１４が同時に稼動しても、それぞれの消費電流の合計が供給可能電流より低い場合、それぞれの稼動状態が時間的に重なるタイムスケジュールとなる。
一方、測定センサ部１２、通信部１１及び制御部１４が同時に稼動すると、それぞれの消費電流の合計が供給可能電流より高くなる場合、測定センサ部１２の稼動状態と、通信部１１の稼動状態が時間的に重ならないようにずらしたタイムスケジュールとなる。
【００７３】
また、上述した本実施形態においては、通信部１１、測定センサ部１２を停止あるいは起動するためのタイマーを、制御部１４のタイマー部１４４に設けているが、このタイマーを通信部１１、測定センサ部１２の各々に設けるように構成しても良い。
この場合、制御部１４は通信部１１及び測定センサ部１２を起動あるいは停止した後、停止モードとなり、通信部１１、測定センサ部１２におけるタイマーのカウントアップによる割り込み信号により通常動作モードとなり、通信部１１及び測定センサ部１２の制御を行うように動作する。
【００７４】
例えば、タイマー１４４＿１２＿１、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿４がタイマー部１４４に設けられ、タイマー１４４＿１２＿２が測定センサ部１２に設けられ、タイマー１４４＿１１＿１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿５、及び１４４＿１１＿６が通信部１１に設けられる。
そして、時刻ｔ１において、制御部１４は、起動信号の入力により通常動作モードとなった後、記憶部１５のタイムスケジュールのテーブルから、各タイマーにカウントさせる時間を読み出し、自身及び通信部１１、測定センサ部１２のタイマーの各々に読み出した時間をそれぞれ設定し、タイマーのカウント動作を開始させる。
【００７５】
＜第２の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、この発明の第２の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。図６において、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
この図２において、図１の第１の実施形態と異なる構成は、測定センサ部１２が複数設けられていることである。以下、第１の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
本実施形態におけるセンサ端末１は、同様または異なる物理量のデータを測定する測定センサ部１２＿Ａ、…、１２＿Ｚが設けられている。これら測定センサ部１２＿Ａ、…、１２＿Ｚは、センサ素子の種類が同様あるいは異なっているが、構成自体が第１の実施形態における測定センサ部１２と同様である。
【００７６】
本実施形態においては、複数の測定センサ部１２が存在する。以下、説明を簡単にするため、測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂの２個の測定センサ部を有するとして説明を行う。測定センサ部１２が３個以上でも以下に説明する処理と同様である。
測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂを有する場合、記憶部１５に記憶されているタイムスケジュールが記載されたテーブルの構成は、図７に示す構成となる。この図７は、本実施形態における通信部１１及び測定センサ部１２を起動及び停止させるタイミングを示すタイムスケジュールが記述されたテーブルの構成を示す概念図である。
図７のテーブルから判るように、測定センサ部１２毎に、すなわち測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂの各々に起動時間と測定終了時間とが設定されている。
【００７７】
この図７のテーブルには、測定センサ部１２の関係としては、測定センサ部１２＿Ａの起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１及び測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２と、測定センサ部１２＿Ｂの起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１及び測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２とが設定されている。
また、通信部１１の動作に関係する各設定時間は、通信要求及びデータ通信の双方ともに、第１の実施形態と同様である。
また、制御部１４におけるタイマー部１４４には、測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂの各々を制御するため、測定センサ部１２＿Ａの起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１をカウントするタイマー１４４＿１２＿Ａ＿１と、測定センサ部１２＿Ａの測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２をカウントするタイマー１４４＿１２＿Ａ＿２と、測定センサ部１２＿Ｂの起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１をカウントするタイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１と、測定センサ部１２＿Ｂの測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２をカウントするタイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２と、第１の実施形態と同様な図７のテーブルにおける通信部１１の各設定時間をカウントするタイマーが設けられている。
【００７８】
次に、記憶部１５に記憶されるタイムスケジュールのテーブルの各設定時間のデータの生成について説明する。
このタイムスケジュールのテーブルには、すでに説明したように、制御部１４が起動してから、測定センサ部１２＿Ａ、測定センサ部１２＿Ｂ及び通信部１１を、それぞれどのようなタイミングにより起動及び停止の制御を行うかが設定されている。以下、図面を用いて、このタイムスケジュールの生成ついて説明する。
図８は、消費電力が大きい（後述）測定センサ部１２＿Ａと、消費電力が測定センサ部１２＿Ａより少ない測定センサ部１２＿Ｂを有したセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
この図８においては、縦軸がそれぞれのモードで動作したときの消費電力を示し、横軸が時間を示している。
【００７９】
ここで、例えば、測定センサ部１２＿Ｂ及び通信部１１を、制御部１４と同一期間で稼動させた際の、測定センサ部１２＿Ｂ、通信部１１及び制御部１４の各々の消費電流を加えた総電流量が、バッテリ部１６の供給可能な最大電流である供給可能電流を超えない。
しかしながら、測定センサ部１２＿Ａの消費電流が測定センサ部１２＿Ｂの消費電流より大きく、制御部１４の消費電流と合計すると、バッテリ部１６の供給可能電流に近くなり、通信部１１または測定センサ部１２＿Ｂと同一期間で稼動させることができない。したがって、測定センサ部１２＿Ａと、通信部１１または測定センサ部１２＿Ｂのいずれかとを同一の時間帯（期間）で同時に稼動させることはできないため、それぞれの稼動時間帯をずらす必要がある。
【００８０】
また、もう一つの条件としては、複数の測定センサ部の測定順序を示す優先度がある。図４の場合には、測定センサ部１２＿Ｂが測定センサ部１２＿Ａより、測定の順番の優先度が高いため、測定センサ部１２＿Ｂが先に起動されるタイムスケジュールとなっている。
このように、センサ端末１に複数の測定センサ部１２が備えられている場合、第１の実施形態の場合のように、測定センサ部１２と通信部１１と制御部１４の消費電流と、バッテリ部１６の供給可能電流との関係だけでなく、各測定センサ部の測定の優先度によって、タイムスケジュールが作成される。
【００８１】
起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１（時刻ｔ１から時刻ｔ１４までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２＿Ａの稼動を開始させるまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１は、センサ端末１の稼動期間のいずれのタイミングで、測定センサ部１２＿Ａを稼動させるかを示している。測定センサ部１２＿Ａは、測定の優先度が測定センサ部１２＿Ｂより低く、かつ測定センサ部１２＿Ｂや通信部１１と同一の期間に稼動できない。このため、起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１は、測定センサ部１２＿Ｂの稼動する期間と重ならないように、測定センサ部１２＿Ｂの測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２が経過した後の時間に起動するように設定する。
次に、測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２（時刻ｔ１から時刻ｔ１５までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２＿Ａの計測した物理量のデータの読み込みを制御部１４が開始するまでの時間に設定する。
【００８２】
この起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１と測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２との差の時間は、測定センサ部１２＿Ａの物理量のデータの測定をするために必要な稼動時間であり、測定センサ部１２＿Ａが内部に備えたセンサ素子１２２の種類により、センサ素子１２２が物理量を測定する測定状態となるまでの待機時間と、待機の後にセンサ素子１２２が実際に物理量のデータを測定する測定時間とからなる。このため、待機時間と測定時間とがセンサ素子１２２の仕様から既知であるため、この待機時間と測定時間とを加算することにより、起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１と測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２との差の時間が容易に求まり、この差の時間を起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１に加算することにより、測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２を求める。
【００８３】
起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２＿Ｂの稼動を開始させるまでの時間を示している。この起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１は、センサ端末１の稼動期間のいずれのタイミングで、測定センサ部１２＿Ｂを稼動させるかを示している。測定の優先度が測定センサ部１２＿Ａより高く、かつ測定センサ部１２＿Ｂとは同一期間に稼動できないが、通信部１１と同一の期間に稼動できるため、測定センサ部１２＿Ｂの稼動する期間と重ならないように、かつ通信部１１の稼動期間と重なる時間に設定する。
次に、測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２（時刻ｔ１から時刻ｔ６までの時間）は、制御部１４が、起動信号の入力により起動された時点から、測定センサ部１２＿Ｂの計測した物理量のデータの読み込みを制御部１４が開始するまでの時間に設定する。
起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１と測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２との差の時間の定義は、起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１と測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２との差の時間と同様であり、この差の時間を起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１に加算することにより、測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２を求める。
【００８４】
送信開始時間Ｔ１１＿１、受信開始時間Ｔ１１＿２及び受信終了時間Ｔ１１＿３は、測定センサ部１２＿Ｂの稼動する期間と重なり、測定センサ部１２＿Ａの稼動する期間と重ならない時間に設定されている以外、第１の実施形態と同様である。
送信開始時間Ｔ１１＿４、受信開始時間Ｔ１１＿５及び受信終了時間Ｔ１１＿６は、測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂの各々における物理量のデータの測定が終了した後に設定されている以外、第１の実施形態と同様である。
また、受信終了時間Ｔ１１＿３と送信開始時間Ｔ１１＿４との間に、制御部１４は、センサ端末１の端末識別情報、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報Ａ、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別情報Ｂを記憶部１５から読み出すとともに、リアルタイムクロック部１９から現在の時刻を読み込む。
また、受信終了時間Ｔ１１＿３と送信開始時間Ｔ１１＿４との間に、制御部１４は、端末識別情報、現在時刻、センサ識別情報Ａ、測定センサ部１２＿Ａの物理量のデータ、センサ識別情報Ｂ、測定センサ部１２＿Ｂの物理量のデータからなるデータ送信情報のパケットを生成し、記憶部１５に記憶させる。
【００８５】
次に、図６、図２及び図８を用いて、第２の実施形態によるセンサシステムの動作を説明する。ここで、測定センサ部１２は図２（ｃ）の構成であるものとして説明する。また、第１の実施形態と同様の処理については、簡易な説明にし、第１の実施形態と異なる動作については詳細に説明する。
時刻ｔ１：
起動センサ部１３が周囲の温度変化により、形状記憶合金のスイッチがオン状態となり、所定の電圧である起動信号が制御部１４に供給される。
そして、制御部１４は、起動センサ部１３から起動信号が供給されることにより、停止モードから通常動作モードに移行し、記憶部１５に記憶されているプログラムに記載された命令に従い、センサ端末１を制御する動作を行う。
そして、命令処理回路１４１は、通常動作モードに移行した後、タイマー部１４４のタイマー、すなわち、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１、１４４＿１２＿Ａ＿２、１４４＿１２＿Ｂ＿１、１４４＿１２＿Ｂ＿２、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿４、１４４＿１１＿５、１４４＿１１＿６の各々をリセットし、記憶部１５に記憶されているタイムスケジュールのテーブルにおける設定時間のデータを読み出し、各タイマーに対応する時間を書き込み、カウント動作を開始させる。
【００８６】
時刻ｔ２：
タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂに稼動を開始させるとともに、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させる。
測定センサ部１２＿Ｂ及び通信部１１の稼動を開始させた後、命令処理回路１４１は、制御部１４の動作を通常動作モードからホルトモードに移行させる。すなわち、命令処理回路１４１は、記憶部１５のプログラムに従った自身の動作を停止させる。
このホルトモードにおいては、クロック発振回路１４２が動作しているため、カウントアップしていない各タイマーのカウント動作は継続している。
【００８７】
時刻ｔ３：
通信部１１は、送信が行える状態となり、第１の実施形態と同様の処理により、基地局３に対して、図５（ａ）に示す構成の通信要求信号を送信する。
【００８８】
時刻ｔ４：
通信部１１は、基地局３に対する通信要求信号の送信を終了する。このとき、制御回路１１２は、無線回路１１１に対する電源の供給を停止し、省電力動作状態となる。
【００８９】
時刻ｔ５：
タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ｂの測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ｂに対して出力する。
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに（対応させて）、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータを読み込む。
【００９０】
時刻ｔ６：
タイマー１４４＿１１＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータを読み込みを一旦停止し、基地局３からの通信要求許可信号の受信を行うため、通信部１１に対して受信状態に移行することを指示する制御信号を出力する。
そして、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して制御信号を出力した後、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータの入力を再開する。
また、この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１に対して電力を供給して受信状態として起動させる。
【００９１】
時刻ｔ７：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２＿Ｂに対して停止を指示する制御信号を出力した後、制御部１４を通常動作モードからホルトモードに移行する。
そして、測定センサ部１２＿Ｂの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ｂ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ｂを停止状態とする。
【００９２】
時刻ｔ８：
通信部１１は、基地局３の基地局装置３２から送信される、図５（ｂ）に示す構成の通信要求許可信号を受信すると、受信したことを示す受信完了通知信号を制御部１４へ出力する。
そして、信号検出回路１４３は、通信部１１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１１＿３をリセットする。
通常動作モードに移行した後、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して稼動を停止する制御信号を出力する。これにより、通信部１１において、制御回路１１２は、通信部１１（無線回路１１１のみでも良い）に対する電力の供給を停止する。
【００９３】
時刻ｔ１４：
タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａに稼動を開始させる。
測定センサ部１２＿Ａの稼動を開始させた後、命令処理回路１４１は、制御部１４の動作を通常動作モードからホルトモードに移行させる。すなわち、命令処理回路１４１は、記憶部１５のプログラムに従った自身の動作を停止させる。
このホルトモードにおいては、クロック発振回路１４２が動作しているため、カウントアップしていない各タイマーのカウント動作は継続している。
【００９４】
時刻ｔ１５：
タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ａの測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ａに対して出力する。
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータを読み込む。
【００９５】
時刻ｔ１６：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２＿Ａに対して停止を指示する制御信号を出力する。
そして、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ａ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ａを停止状態とする。
そして、命令処理回路１４１は、センサ端末１の端末識別情報及び測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報を記憶部１５から読み込み、また現在の時刻をリアルタイムクロック部１９から読み込む。
また、命令処理回路１４１は、記憶部１５から、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別番号と、このセンサ識別番号に対応して記憶されている物理量のデータと、この物理量のデータを読み込んだた時刻とを読み出す。
【００９６】
そして、命令処理回路１４１は、端末識別情報、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報、測定センサ部１２＿Ａの物理量のデータを読み込んだ時刻、測定センサ部１２＿Ａの測定した物理量のデータ、測定センサ部１２＿Ｂの端末識別情報、測定センサ部１２＿Ｂの物理量のデータを読み込んだ時刻、測定センサ部１２＿Ｂの測定した物理量のデータからなるデータ送信信号として基地局３に送信するパケットを、予め設定されているテンプレートに書き込んで生成する。
以下、時刻ｔ９から時刻ｔ１３までのセンサ端末１の動作は、第１の実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００９７】
本実施形態は、上述したように、複数の測定センサ部１２が存在する場合、測定センサ部１２毎に設定された測定する順番を示す優先度と、各測定センサ部１２の稼動時間と、各測定センサ部１２の稼働時の消費電流と、通信部１１の稼働時の消費電流と、制御部１４の稼働時の消費電流と、バッテリ部１６の供給可能電流とを考慮し、同一の時間帯に動作させる部と、異なる時間帯に動作させる部との稼動のタイミングを示す、センサ端末１が最も短い稼動時間となるタイムスケジュールを生成する。
これにより、本実施形態によれば、このタイムスケジュールに従って、センサ端末１が最も短い稼動時間となるように、制御部１４が各部の稼動及び停止を行うため、バッテリ部１６がセンサ端末１の各部に電流を供給する時間を最短とすることができ、バッテリ部１６の電力供給が可能な期間を、従来に比較して長くすることが可能となる。
【００９８】
＜第３の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、図６に示す第２の実施形態の構成と同様である。
第３の実施形態が第２の実施形態と異なる点は、センサ端末１に搭載されている他の測定センサ部１２に比較して、非常に長い稼動時間を有する測定センサ部１２が存在し、この稼動時間の長い測定センサ部１２に対応したタイムスケジュールを有していることである。本実施形態においては、測定センサ部１２＿Ａが測定センサ部１２＿Ｂに比較して、非常に長い稼動時間を有しているとして説明する。
また、この測定センサ部１２＿Ａの稼働時の消費電流が、測定センサ部１２＿Ｂ、通信部１１及び制御部１４の各部の稼働時の消費電流と加算しても、バッテリ部１６の供給可能電流を超えないこととする。また、測定の順番の優先度は、測定センサ部１２＿Ａ及び測定センサ部１２＿Ｂが同一か、あるいは測定センサ部１２＿Ｂが測定センサ部１２＿Ａより高いとする。
【００９９】
次に、図９は、測定センサ部１２＿Ａと測定センサ部１２＿Ｂとからなるセンサ端末１の動作例を示すタイミングチャートである。図９において、縦軸は消費電流、横軸は時間である。この図９の動作を行わせるタイムスケジュールの構成は、図７と同様であり、測定センサ部１２＿Ａの起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１、測定終了時間Ｔ１２＿Ａ＿２、測定センサ部１２＿Ｂの起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１、測定終了時間Ｔ１２＿Ｂ＿２と、通信部１１の通信要求及びデータ送信の各時刻が設定される。
すなわち、測定センサ部１２＿Ａ、測定センサ部１２＿Ｂ及び通信部１１が同一のタイミングで起動されるように、起動時間Ｔ１２＿Ａ＿１、起動時間Ｔ１２＿Ｂ＿１及び送信開始時間Ｔ１１＿１は同一時間に設定する。
また、測定センサ部１２＿Ａの稼動時間が長いため、センサ端末１の稼動時間を短くするため、センサ端末１から基地局３に対して、データ送信を行う時間帯においても測定センサ部１２＿Ａを稼動させて物理量のデータの測定を行わせるようにスケジューリングを行う。
【０１００】
したがって、本実施形態においては、起動された同一の期間内において、測定センサ部１２＿Ｂの測定した物理量のデータと、測定センサ部１２＿Ａの測定した物理量のデータとを、基地局３に送信することはできない。
このため、起動された期間において、この期間に測定センサ部１２＿Ｂが測定した物理量のデータと、直前に起動された期間に測定センサ部１２＿Ａが測定した物理量のデータを、基地局３に起動する動作となる。
これにより、本実施形態においては、基地局３に対して物理量のデータを送信する時間帯においても、測定センサ部１２＿Ａの測定を行うため、測定センサ部１２＿Ａの測定が終了するまで、データ送信を行わない場合に比較して、センサ端末１の稼動時間を短くすることができる。
【０１０１】
次に、図６、図２及び図９を用いて、第３の実施形態によるセンサシステムの動作を説明する。ここで、測定センサ部１２は図２（ｃ）の構成として説明する。また、第１及び第２の実施形態と同様の処理については、簡易な説明にし、第１及び第２の実施形態と異なる動作については詳細に説明する。時刻ｔ１、ｔ３からｔ７及びｔ１０からｔ１３までの動作は、第２の実施形態と同様のため、説明を省略する。
【０１０２】
時刻ｔ２：
タイマー１４４＿Ａ＿１、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿Ａ＿１、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、タイマー１４４＿Ａ＿１及び測定センサ部１２＿Ｂの各々に稼動を開始させるとともに、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させる。
タイマー１４４＿Ａ＿１、測定センサ部１２＿Ｂ及び通信部１１の稼動を開始させた後、命令処理回路１４１は、制御部１４の動作を通常動作モードからホルトモードに移行させる。すなわち、命令処理回路１４１は、記憶部１５のプログラムに従った自身の動作を停止させる。
このホルトモードにおいては、クロック発振回路１４２が動作しているため、カウントアップしていない各タイマーのカウント動作は継続している。
【０１０３】
時刻ｔ８：
通信部１１は、基地局３の基地局装置３２から送信される、図５（ｂ）に示す構成の通信要求許可信号を受信すると、受信したことを示す受信完了通知信号を制御部１４へ出力する。
そして、信号検出回路１４３は、通信部１１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１１＿３をリセットするとともに、受信完了通知信号の割り込みに対応する処理を開始する。
通常動作モードに移行した後、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して稼動を停止する制御信号を出力する。これにより、通信部１１において、制御回路１１２は、通信部１１に対する電力の供給を停止する。
【０１０４】
そして、命令処理回路１４１は、記憶部１５から、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別番号と、このセンサ識別番号に対応して記憶されている物理量のデータと、この物理量のデータを読み込んだた時刻とを読み出す。
また、命令処理回路１４１は、記憶部１５から、直前の起動期間に書き込まれ、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別番号と、このセンサ識別番号に対応して記憶されている物理量のデータと、この物理量のデータを読み込んだ時刻とを読み出す。
そして、命令処理回路１４１は、端末識別情報、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報、測定センサ部１２＿Ａの物理量のデータを読み込んだ時刻、測定センサ部１２＿Ａの測定した物理量のデータ、測定センサ部１２＿Ｂの端末識別情報、測定センサ部１２＿Ｂの物理量のデータを読み込んだ時刻、測定センサ部１２＿Ｂの測定した物理量のデータからなるデータ送信信号として基地局３に送信するパケットを、予め設定されているテンプレートに書き込んで生成する。
これにより、起動した期間内に測定センサ部１２＿Ｂが測定した物理量のデータと、直前に起動した期間内に測定センサ部１２＿Ａが測定した物理量のデータとが同一のデータ送信信号のパケットにて送信されることになる。
【０１０５】
時刻ｔ９：
タイマー１４４＿１１＿４は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿４に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
命令処理回路１４１は、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させ、自身の作成したデータ送信信号のデータを通信部１１へ出力する。
この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１を含めた通信部１１に対して電力を供給して送信状態として起動させる。
そして、制御回路１１２は、インターフェース回路１１４を介して供給されるデータ送信信号のデータを、順次、無線回路１１１を介して、基地局３に対して送信する。
【０１０６】
時刻ｔ１７：
タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ａの測定が終了したことを検知し、一旦、基地局３へのデータ送信の処理を通信部１１に停止させ、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ａに対して出力する。
【０１０７】
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータを読み込む。
【０１０８】
時刻ｔ１７：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了すると、基地局３に対するデータ送信の処理の再開を通信部１１に行わせるとともに、測定センサ部１２＿Ａに対して停止を指示する制御信号を出力する。
そして、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ａ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ａを停止状態とする。
【０１０９】
＜第４の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。図１０は、本発明の第４の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。図１０において、第２の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
この図１０において、第２の実施形態と異なる構成は、図６の構成に加えて起動センサ部１３が複数設けられていることである。以下、第２の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
本実施形態におけるセンサ端末１は、異なる種類の無電力で動作するセンサ素子からなる起動センサ部１３＿１、…、１３＿ｍが設けられ、物理量のデータを測定する測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ、１２＿Ｃが設けられている。これら起動センサ部１３＿１、…、１３＿ｍは、センサ素子の種類が異なっているが、動作自体は第１及び第２の実施形態における起動センサ部１３と同様である。
【０１１０】
本実施形態においては、複数の起動センサ部１３のうちいずれの起動センサ部１３が起動するか、あるいは起動した起動センサ部１３の組み合わせにより、測定センサ部１２の測定順番を示す優先度が異なって設定されている。
このため、いずれの起動センサ部１３が起動されたかにより、起動された起動センサ部１３に対応したタイムスケジュールが設定されたテーブルが記憶部１５に予め書き込んで記憶されている。
また、起動した起動センサ部１３の組み合わせ毎に、タイムスケジュールが設定されたテーブルが記憶部１５に予め書き込まれて記憶されている。タイムスケジュールが設定されたテーブルは図７に示す構成と同様であり、このテーブルが起動センサ部の数で決められる優先度の組み合わせの数だけ、記憶部１５に予め記憶されている。また、制御部１４が優先度の組み合わせ毎に、後述する図１１のテーブルのデータを用い、センサ端末１の動作を制御するタイムスケジュールを生成する演算を行っても良い。
以下、センサ端末１には、図１０に示すように、起動センサ部１３＿１及び１３＿２の２個が設けられ、測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ、１２＿Ｃの３個の測定センサ部が設けられているとして説明する。
【０１１１】
次に、図１１は、起動センサ部１３＿１及び１３＿２のいずれが先に起動したかによる測定センサ部の測定順序の優先度を示したテーブルである。
図１１（ａ）が起動センサ部１３＿１が先に起動した場合の測定センサ部の優先度を示し、測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂの優先度が「１」であり、測定センサ部１２＿Ｃの優先度が「３」である。
一方、図１１（ｂ）が起動センサ部１３＿２が先に起動した場合の測定センサ部の優先度を示し、測定センサ部１２＿Ｃの優先度が「１」であり、測定センサ部１２＿Ｂの優先度が「２」であり、測定センサ部１２＿Ｃの優先度が「３」である場合を示している。
また、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）のテーブルには、測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ、１２＿Ｃ及び通信部１１の稼働時の消費電流が記載されている。
【０１１２】
次に、図１２は、起動センサ部１３＿１が起動センサ部１３＿２より先に起動した場合、図１１（ａ）に示される測定センサ部の測定順序の優先度により設定されたタイムスケジュールに沿ったセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
また、図１３は、起動センサ部１３＿２が起動センサ部１３＿１より先に起動した場合、図１１（ｂ）に示される測定センサ部の測定順序の優先度により設定されたタイムスケジュールに沿ったセンサ端末１の動作を示すタイミングチャートである。
上述した図１２及び図１３に示すように、測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ、１２＿Ｃの各々の測定の優先度と、測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ、１２＿Ｃの稼働時の消費電流と、通信部１１の稼働時の消費電流と、制御部１４の稼働時の消費電流と、バッテリ部１６の供給可能電流とにより、第１から第３の実施形態と同様にタイムスケジュールの生成を行う。
【０１１３】
そして、制御部１４において、インターフェース回路１４５が起動センサ部毎の起動信号入力端子を有している。
図１２及び図１３のタイミングチャートにおいて、信号検出回路１４３は、起動信号が入力されると、インターフェース回路１４５の起動信号入力端子のいずれに起動信号が入力されたかの情報、あるいは起動信号が入力された起動信号入力端子の組み合わせの情報を、命令処理回路１４１に出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、いずれの起動センサ部が先に起動したか、あるいは起動した起動センサ部の組み合わせに対応したタイムスケジュールのテーブルを記憶部１５から読み出し、読み出したタイムスケジュールに従って、センサ端末１の各部の起動及び停止の制御を行う。
【０１１４】
上述したように、本実施形態によれば、複数の起動センサ部１３と複数の測定センサ部１２とを有している場合、起動センサ部１３のいずれが先に起動したか、あるいは起動した起動センサ部１３の組み合わせにより、複数の測定センサ部１２のいずれの測定順序の優先度を高くするかを任意に設定することができる。
これにより、本実施形態によれば、起動センサの種類により、周囲の環境のいずれの物理量が変化したかが判るため、この変化した物理量に関係する測定センサ部１２の測定順序の優先度を上げるなど、センサ端末１の制御に変化を持たせることができる。
また、センサ端末１に備えられた複数の測定センサ部１２を、複数のグループに分けておき、起動センサ部１３のいずれが先に起動したか、あるいは起動した起動センサ部１３の組み合わせにより、いずれかのグループを選択し、グループ内の測定センサ部の小埜のに設定された優先度で、各測定センサ部を動作させるように構成してもよい。
【０１１５】
次に、図６、図１２を用いて、起動センサ部１３＿１が先に起動した場合の動作を説明する。
時刻ｔ１０１：
起動センサ部１３＿１が周囲の温度変化により、形状記憶合金のスイッチがオン状態となり、所定の電圧である起動信号が制御部１４に供給される。
そして、制御部１４は、起動センサ部１３＿１から起動信号が供給されることにより、停止モードから通常動作モードに移行し、記憶部１５に記憶されているプログラムに記載された命令に従い、センサ端末１を制御する動作を行うことになる。
次に、命令処理回路１４１は、起動センサ部１３＿１の起動センサ識別情報に対応して記載されているタイムスケジュールのテーブルを記憶部１５から読み出し、このテーブルにしたがった処理を開始する。
そして、命令処理回路１４１は、通常動作モードに移行した後、タイマー部１４４のタイマー、すなわち、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１、１４４＿１２＿Ａ＿２、１４４＿１２＿Ｂ＿１、１４４＿１２＿Ｂ＿２、１４４＿１２＿Ｃ＿１、１４４＿１２＿Ｃ＿２、１４４＿１１＿１、１４４＿１１＿２、１４４＿１１＿３、１４４＿１１＿４、１４４＿１１＿５、１４４＿１１＿６の各々をリセットし、記憶部１５から読み出したテーブに記載されている各タイマーに対応する時間を書き込み、カウント動作を開始させる。
【０１１６】
時刻ｔ１０２：
タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿１、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿１及びタイマー１４４＿１１＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａ及び１２＿Ｂに稼動を開始させるとともに、通信部１１に対して基地局３に対する通信要求信号の送信処理を開始させる。
測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ及び通信部１１の稼動を開始させた後、命令処理回路１４１は、制御部１４の動作を通常動作モードからホルトモードに移行させる。すなわち、命令処理回路１４１は、記憶部１５のプログラムに従った自身の動作を停止させる。
このホルトモードにおいては、クロック発振回路１４２が動作しているため、カウントアップしていない各タイマーのカウント動作は継続している。
【０１１７】
時刻ｔ１０３：
通信部１１は、送信が行える状態となり、第２の実施形態と同様の処理により、基地局３に対して、図５（ａ）に示す構成の通信要求信号を送信する。
【０１１８】
時刻ｔ１０４：
通信部１１は、基地局３に対する通信要求信号の送信を終了する。このとき、制御回路１１２は、無線回路１１１に対する電源の供給を停止し、省電力動作状態となる。
また、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
または、測定センサ部１２＿Ａからの測定完了通知を割り込み信号とし、信号検出回路１４３は、割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力してもよい。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ａ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ａの測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ａに対して出力する。
【０１１９】
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータを読み込む。
上述した、時刻ｔ１０３から時刻ｔ１０４の間は、測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ及び通信部１１が送信状態により起動しているが、それぞれの消費電流が１ｍＡ、２ｍＡ、１３ｍＡであるため、合計しても１６ｍＡであり、バッテリ部１６の供給可能電流を超えていない。
【０１２０】
時刻ｔ１０５：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ａからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２＿Ａに対して停止を指示する制御信号を出力した後、制御部１４を通常動作モードからホルトモードに移行する。
そして、測定センサ部１２＿Ａの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ａ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ａを停止状態とする。
【０１２１】
時刻ｔ１０６：
タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ｂ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
または、測定センサ部１２＿Ｂからの測定完了通知を割り込み信号とし、信号検出回路１４３は、割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力してもよい。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ｂの測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ｂに対して出力する。
【０１２２】
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータを読み込む。
【０１２３】
時刻ｔ１０７：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｂからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２＿Ｂに対して停止を指示する制御信号を出力する。
そして、測定センサ部１２＿Ｂの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ｂ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ｂを停止状態とする。
また、タイマー１４４＿１１＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１１＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
命令処理回路１４１は、基地局３からの通信要求許可信号の受信を行うため、通信部１１に対して受信状態に移行することを指示する制御信号を出力する。
そして、この制御信号が供給されると、通信部１１の制御回路１１２は、無線回路１１１に対して電力を供給して受信状態として起動させる。
【０１２４】
時刻ｔ１０８：
通信部１１は、基地局３の基地局装置３２から送信される図５（ｂ）に示す通信要求許可信号を受信すると、受信したことを示す受信完了通知信号を制御部１４へ出力する。
そして、制御回路１１２は、通信要求許可信号のパケットのデータが全て入力された時点、すなわちパケットのデータを全てメモリ回路１１３に書き込んだ後、受信完了通知信号を割り込み信号として制御部１４に出力する。
信号検出回路１４３は、上述した受信完了通知信号を、インターフェース回路１４５の通信部１１専用の割り込み信号端子を介して入力する。
そして、信号検出回路１４３は、通信部１１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１１＿３をリセットするとともに、受信完了通知信号の割り込みに対応する処理を開始する。
【０１２５】
通常動作モードに移行した後、命令処理回路１４１は、通信部１１に対して稼動を停止する制御信号を出力する。これにより、通信部１１において、制御回路１１２は、通信部１１に対する電力の供給を停止する。
ここで、命令処理回路１４１は、センサ端末１の端末識別情報及び測定センサ部１２のセンサ識別情報を記憶部１５から読み込み、また現在の時刻をリアルタイムクロック部１９から読み込む。
そして、命令処理回路１４１は、端末識別情報、測定センサ部１２＿Ａのセンサ識別情報、測定センサ部１２＿Ａの測定した物理量のデータを読み込んだ時刻、物理量のデータ、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別情報、測定センサ部１２＿Ｂの測定した物理量のデータを読み込んだ時刻、物理量のデータを、データ送信信号として基地局３に送信するパケットの予め設定されているテンプレートに書き込む。
【０１２６】
時刻ｔ１０９：
タイマー１４４＿１２＿Ｃ＿１は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ｃ＿１に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｃに稼動を開始させる。
【０１２７】
時刻ｔ１１０：
タイマー１４４＿１２＿Ｃ＿２は、カウントアップし、信号検出回路１４３に対してカウントアップ信号を出力する。
そして、信号検出回路１４３は、タイマー１４４＿１２＿Ｃ＿２に対応する割り込み端子に割り込み信号が入力されたこと示す情報を命令処理回路１４１へ出力する。
これにより、命令処理回路１４１は、ホルトモードから通常動作モードに移行し、タイマー１４４＿１２＿Ｃ＿２の割り込みに対応する処理を開始する。
すなわち、命令処理回路１４１は、この割り込みから測定センサ部１２＿Ｃの測定が終了したことを検知し、物理量のデータを送信するように要求する要求信号を、測定センサ部１２＿Ｃに対して出力する。
【０１２８】
そして、命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｃの制御回路１２１がメモリ回路１２４から読み出して出力する物理量のデータを順次入力し、測定センサ部１２＿Ｃのセンサ識別情報及びリアルタイムクロック部１９から読み込んだ時刻とともに、物理量のデータを記憶部１５のデータ記憶領域に書き込んで記憶させる。このとき、命令処理回路１４１は、インターフェース回路１４５のデータ専用端子を介して、測定センサ部１２＿Ｃからの物理量のデータを読み込む。
【０１２９】
時刻ｔ１１１：
命令処理回路１４１は、測定センサ部１２＿Ｃからの物理量のデータの読み込みと、読み込んだ物理量のデータの記憶部１５に対する書き込みを終了し、測定センサ部１２＿Ｃに対して停止を指示する制御信号を出力する。
そして、測定センサ部１２＿Ｃの制御回路１２１は、自身を含めて測定センサ部１２＿Ｃ内の各部に対する電力の供給を停止させ、測定センサ部１２＿Ｃを停止状態とする。
次に、命令処理回路１４１は、データ送信信号として基地局３に送信するパケットの予め設定されているテンプレートに対し、測定センサ部１２＿Ｂのセンサ識別情報、測定センサ部１２＿Ｂの測定した物理量のデータを読み込んだ時刻、物理量のデータを付け加え、データ送信信号として基地局３に送信するパケットを生成する。
以降の時刻ｔ９から時刻ｔ１３における動作は、第１及び第２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
また、図１３のタイミングチャートの説明は、図１２の測定センサ部１２＿Ａ、１２＿Ｂ及び１２＿Ｃの動作順序が異なるのみであるため、説明を省略する。
【０１３０】
＜第５の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第５の実施形態について説明する。図１４は、本発明の第５の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。図１４において、第２の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
この図１４において、第２の実施形態と異なる構成は、図６の構成に加えて電圧測定部１７が設けられていることである。以下、第２の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
【０１３１】
電圧測定部１７は、制御部１４により起動され、バッテリ部１６の電圧を測定し、測定値を制御部１４に対して出力する。
起動センサ部１３が起動し、起動信号を制御部１４に出力すると、制御部１４は、電圧測定部１７を起動し、バッテリ部１６の電圧を測定する。
記憶部１５には、判定電圧範囲（後述）に対応してタイムスケジュールのテーブルが記憶されている。例えば、バッテリ部１６が電力が最大に蓄積されている場合がＶｍａｘであり、センサ端末１を稼動するために必要な最低電圧がＶminであるとすると、ＶｍａｘとＶｍｉｎとの電圧の範囲を、複数の判定電圧範囲として分割し、各判定電圧範囲に対応したタイムスケジュールのテーブルが設定される。
【０１３２】
これにより、制御部１４は、起動信号で停止モードから通常動作モードに移行した後、電圧測定部１７を起動し、この電圧測定部１７の測定するバッテリ部１６の電圧を読み込む。
次に、制御部１４は、読み込んだバッテリ部１６の電圧がいずれの判定電圧範囲に含まれているかを判定し、その判定電圧範囲毎に対応して記憶されているタイムスケジュールにおけるテーブルの設定時間のデータを記憶部１５から読み出す。
そして、制御部１４は、読み出したタイムスケジュールにおけるテーブルの設定時間のデータに従って、センサ端末１の制御を行う。例えば、測定センサ部１２が複数設定されている場合、測定の順番を示す優先度を変更したタイムスケジュールとなっている。
【０１３３】
上述したように、本実施形態によれば、バッテリ部１６の電圧により、すなわちバッテリ部１６に蓄積されている残存電力に応じて、センサ端末１の各部の動作及び停止を制御するためのタイムスケジュールが設定されているため、バッテリ部１６の残存する電力に応じて、バッテリ部１６がセンサ端末１の各部に電流を供給する時間を最短とすることができ、バッテリ部１６の電力供給が可能な期間を、従来に比較して長くすることが可能となる。
【０１３４】
また、通信部１１が２種類の通信手段を有するように構成しても良い。すなわち、通信部１１が送信の際の消費電力は大きいが高速なIEEE802.11gによる通信装置と、IEEE802.11gより低速だが消費電力も少ないIEEE802.15.4による通信装置とを備えている構成としても良い。
そして、バッテリ部１６の電圧に対し、IEEE802.11gによる通信装置とIEEE802.15.4による通信装置とのいずれを用いるかを判定する閾値電圧を予め設定する。
制御部１４は、電圧測定部１７の測定する電圧が、上述した閾値電圧を超える場合、まだ十分な電力がバッテリ部１６に蓄積されているとして、無線通信に対しIEEE802.11gによる通信装置を用いる。
【０１３５】
一方、制御部１４は、電圧測定部１７の測定する電圧が、上述した閾値電圧以下の場合、十分な電力がバッテリ部１６に蓄積されていないとして、無線通信に対しIEEE802.15.4による通信装置を用いる。
また、測定センサ部１２のセンサ素子１２２が温度センサの場合、IEEE802.15.4による通信装置を用い、センサ素子１２２が温度センサに比較して非常にデータ数が多いＣＣＤ等の場合、データの転送時間を短縮するため、IEEE802.11gによる通信装置を用いる構成としても良い。また、この場合にも、バッテリ部１６の残存電力の測定において、端子間電圧が閾値電圧以下の場合、IEEE802.11gによる通信装置でなく、IEEE802.15.4による通信装置を用いるようにタイムスケジュールを設定する。
【０１３６】
上述したように、本実施形態によれば、バッテリ部１６の電圧により、すなわち蓄積されている電力に応じて、データ送信が高速で消費電力の高い通信装置と、よりデータ送信が低速で消費電力の低い通信装置との各々を使い分けるため、バッテリ部１６の電圧に応じたデータ送信を行うことが可能となる。
【０１３７】
＜第６の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第５の実施形態について説明する。図１５は、本発明の第６の実施形態によるセンサシステムの構成例を示す概略ブロック図である。図１５において、第５の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
この図１５において、第５の実施形態と異なる構成は、図１４の構成に加えて電源部１８が設けられていることである。以下、第５の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
測定センサ部１２＿Ａから１２＿Ｚの各々のいくつかが、動作電圧として複数種類有している場合、例えば８Ｖ、１０Ｖの２つを電源電圧として有し、いずれかを与えることにより動作する。このような測定センサ部１２の場合、より電源電圧の低い方が測定に時間が必要であったり、物理量のデータの測定精度が低下する状態となる。
電源部１８は、バッテリ部１６の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータなどにより昇圧し、センサ端末１に含まれる測定センサ部１２の各々に与える電圧を生成している。
電源部１８は、バッテリ部１６の電圧から、多段に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータにより、複数の電圧を生成している。
【０１３８】
しかしながら、バッテリ部１６の残存電力が低下した場合、バッテリ部１６の供給可能電流が低下するため、測定センサ部１２の消費電力を低下させる必要がある。
第５の実施形態と同様に、バッテリ部１６が電力が最大に蓄積されている場合がＶｍａｘであり、センサ端末１を稼動するために必要な最低電圧がＶminであるとすると、ＶｍａｘとＶｍｉｎとの電圧の範囲を、複数の判定電圧範囲として分割し、各判定電圧範囲に対応したタイムスケジュールのテーブルが設定されている。
このタイムスケジュールのテーブルには、各測定センサ部１２に対して与える電圧値が設定されている。そして、制御部１４はこれらの電圧値を生成するように電源部１８を制御する。
そして、判定電圧範囲が最低電圧Ｖｍｉｎに近くなるほど、各測定センサ部１２に対して与える電圧値が低くなる。このため、制御部１４は、電源部１８における高い方の電圧値の電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータを停止することになる。
【０１３９】
例えば、測定センサ部１２＿Ａが５Ｖ、８Ｖの電圧値の電圧で動作し、測定センサ部１２＿Ｂが５Ｖ、８Ｖ、１２Ｖの電圧値の電圧で動作する場合、判定電圧範囲Ｖw1に対応したタイムスケジュールのテーブルには、測定センサ部１２＿Ａを８Ｖで動作させ、測定センサ部１２＿Ｂを１２Ｖで動作させることが示されている。
判定電圧範囲Ｖw1より電圧値の低い判定電圧範囲Ｖw2に対応したタイムスケジュールのテーブルには、測定センサ部１２＿Ａを８Ｖで動作させ、測定センサ部１２＿Ｂを８Ｖで動作させることが示されている。
また、判定電圧範囲Ｖw2より電圧値の低い判定電圧範囲Ｖw3に対応したタイムスケジュールのテーブルには、測定センサ部１２＿Ａを５Ｖで動作させ、測定センサ部１２＿Ｂを５Ｖで動作させることが示されている。
【０１４０】
したがって、制御部１４は、起動センサ部１３からの起動振動により、停止モードから通常動作モードとなった後、電圧測定部１７を起動し、バッテリ部１６の電圧の電圧値を測定し、この測定した電圧値がいずれの判定電圧範囲に含まれているかの判定を行う。
例えば、制御部１４は、測定した電圧値が判定電圧範囲Ｖw1に含まれている場合、この判定電圧範囲Ｖw1に対応したタイムスケジュールのテーブルを記憶部１５から読み出す。
制御部１４は、読み出したテーブルに従い、電源部１８を、５Ｖ、８Ｖ、１２Ｖの各々を出力するよう制御する。この場合、３段のＤＣ／ＤＣコンバータの全てが動作することになる。
そして、制御部１４は、このタイムスケジュールのテーブルに記載されているように、測定センサ部１２＿Ａを８Ｖで駆動させ、測定センサ部１２＿Ｂを１２Ｖで動作させるように制御する。
【０１４１】
一方、制御部１４は、測定した電圧値が判定電圧範囲Ｖw3に含まれている場合、この判定電圧範囲Ｖw3に対応したタイムスケジュールのテーブルを記憶部１５から読み出す。
制御部１４は、読み出したテーブルに従い、電源部１８を、５Ｖを出力するよう制御する。この場合、３段のＤＣ／ＤＣコンバータの内、初段のみが動作することになる。
そして、制御部１４は、このタイムスケジュールのテーブルに記載されているように、測定センサ部１２＿Ａを５Ｖで駆動させ、測定センサ部１２＿Ｂを５Ｖで動作させるように制御する。
上述したように、本実施形態は、バッテリ部１６の残存電力（バッテリ部１６の電圧の電圧値）に応じて、各測定センサ部１２に対して、供給する電圧値を変更する制御、すなわち残存電力が低下するほど、測定センサ部１２が許容する電源電圧における低い電圧を供給するように制御することが可能である。
このため、本実施形態によれば、電源部１８の生成する複数の電圧値において、残存電力が低いほど、高い電圧値の生成を抑制するため、電源部１８が各測定センサ部１２に供給する電圧を生成する際の効率が向上し、バッテリ部１６の電力供給が可能な期間を、従来に比較して長くすることが可能となる。
【０１４２】
また、図１における制御部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりセンサ端末１におけるタイムスケジュールの管理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１４３】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１４４】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１４５】
１…センサ端末
２…データセンター
３…基地局
１１…通信部
１２，１２＿Ａ，１２＿Ｂ，１２＿Ｃ…測定センサ部
１３，１３＿１，１３＿２…起動センサ部
１４…制御部
１５…記憶部
１６…バッテリ部
１７…電圧測定部
１８…電源部
１９…リアルタイムクロック部
１００…ネットワーク
１１１…無線回路
１１２，１２１…制御回路
１１３，１２４…メモリ回路
１１４，１２５，１４５…インターフェース回路
１２２…センサ素子
１２３…Ａ／Ｄ変換回路
１４１…命令処理回路
１４２…クロック発振回路
１４３…信号検出回路
１４４…タイマー部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象の物理量を計測する測定センサ部と、
前記測定センサ部が計測した前記物理量のデータを無線送信する通信部と、
前記測定センサ部及び前記通信部の動作を制御する制御部と、
前記測定センサ部、前記通信部及び前記制御部に電力を供給するバッテリと、
前記測定センサ部より消費電力が少なく、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に前記制御部を起動する起動センサ部と
を備え、
前記制御部が、前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を起動させるタイミングを制御することを特徴とするセンサ端末。
【請求項２】
前記測定センサ部を複数個有し、
前記測定センサ部の動作タイミングが、当該測定センサ部の起動順番と、前記測定センサ部各々の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力の前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、予め設定されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ端末。
【請求項３】
前記起動センサ部を複数個有し、当該起動センサ部の各々が他と異なる種類の物理量を測定し、
複数の前記起動センサ部において測定対象の物理量が閾値を超えた起動センサ部と、当該測定センサ部の稼動順番と、前記測定センサ部各々の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力の前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部の動作タイミングが予め設定されていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ端末。
【請求項４】
前記比較結果は、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のセンサ端末。
【請求項５】
前記バッテリの端子間電圧を測定する電圧測定部をさらに備え、
前記電圧測定部の測定した端子間電圧に応じて、前記制御部が前記測定センサ部の動作タイミングを制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のセンサ端末。
【請求項６】
前記通信部が通信に必要な電力が異なる複数の種類の通信方式を有し、
前記電圧測定部の測定した端子間電圧に対応し、いずれの電力の通信方式を用いるかが設定されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のセンサ端末。
【請求項７】
前記物理量の種類に応じて、いずれの電力の通信方式を用いるかが設定されていることを特徴とする請求項６に記載のセンサ端末。
【請求項８】
前記バッテリの電力から複数の電圧を生成する電圧制御部をさらに有し、
前記測定センサ部が複数の稼動電圧で動作する場合、
前記電圧制御部が、前記電圧測定部の測定した端子間電圧に対応した前記稼動電圧を、前記測定センサ部に対して供給することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のセンサ端末。
【請求項９】
物理量を測定するセンサ端末と、物理量を収集するセンサデータサーバと、前記センサ端末及び前記センサデータサーバ間の通信を制御する基地局装置とからなるセンサシステムであり、
前記センサ端末が、
計測対象の物理量を計測する測定センサ部と、前記測定センサ部が計測した前記物理量のデータを送信する通信部と、前記測定センサ部及び前記通信部の動作を制御する制御部と、前記測定センサ部、前記通信部及び前記制御部に電力を供給するバッテリと、前記測定センサ部より消費電力が少なく、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に前記制御部を起動する起動センサ部とを備え、前記制御部が、前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を動作させるタイミングを制御し、
前記基地局装置が、
前記センサ端末との無線通信を制御して、当該センサ端末から物理量のデータを受信し、前記センサデータサーバに送信する
ことを特徴とするセンサシステム。
【請求項１０】
前記比較結果は、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする請求項９に記載のセンサシステム。
【請求項１１】
前記センサ端末が前記動作タイミングにおいて起動された際、
前記通信部が、前記測定センサ部の稼動時間から決まる、前記物理量のデータを送信可能となる時間を示すデータ要求時間情報を付加し、前記基地局装置との通信を要求する通信要求信号を前記基地局装置に送信することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のセンサシステム。
【請求項１２】
前記基地局装置が、前記通信許可依頼信号を受信すると、付加されている前記データ送信予定時間より後の通信許可時刻を付加した通信許可信号を前記センサ端末に送信することを特徴とする請求項１１に記載のセンサシステム。
【請求項１３】
バッテリの供給する電力により動作する測定センサ部、前記測定センサ部より消費電力が少ない起動センサ部、通信部及び制御部を備えるセンサ端末を制御するセンサ端末制御方法であり、
前記起動センサ部が、動作に必要な電力の供給を必要とせず、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に制御部を起動する過程と、
前記制御部が前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を起動させるタイミングを制御する過程と
を有することを特徴とするセンサ端末制御方法。
【請求項１４】
前記比較結果は、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする請求項１３に記載のセンサ端末制御方法。
【請求項１】
計測対象の物理量を計測する測定センサ部と、
前記測定センサ部が計測した前記物理量のデータを無線送信する通信部と、
前記測定センサ部及び前記通信部の動作を制御する制御部と、
前記測定センサ部、前記通信部及び前記制御部に電力を供給するバッテリと、
前記測定センサ部より消費電力が少なく、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に前記制御部を起動する起動センサ部と
を備え、
前記制御部が、前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を起動させるタイミングを制御することを特徴とするセンサ端末。
【請求項２】
前記測定センサ部を複数個有し、
前記測定センサ部の動作タイミングが、当該測定センサ部の起動順番と、前記測定センサ部各々の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力の前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、予め設定されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ端末。
【請求項３】
前記起動センサ部を複数個有し、当該起動センサ部の各々が他と異なる種類の物理量を測定し、
複数の前記起動センサ部において測定対象の物理量が閾値を超えた起動センサ部と、当該測定センサ部の稼動順番と、前記測定センサ部各々の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力の前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部の動作タイミングが予め設定されていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ端末。
【請求項４】
前記比較結果は、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のセンサ端末。
【請求項５】
前記バッテリの端子間電圧を測定する電圧測定部をさらに備え、
前記電圧測定部の測定した端子間電圧に応じて、前記制御部が前記測定センサ部の動作タイミングを制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のセンサ端末。
【請求項６】
前記通信部が通信に必要な電力が異なる複数の種類の通信方式を有し、
前記電圧測定部の測定した端子間電圧に対応し、いずれの電力の通信方式を用いるかが設定されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のセンサ端末。
【請求項７】
前記物理量の種類に応じて、いずれの電力の通信方式を用いるかが設定されていることを特徴とする請求項６に記載のセンサ端末。
【請求項８】
前記バッテリの電力から複数の電圧を生成する電圧制御部をさらに有し、
前記測定センサ部が複数の稼動電圧で動作する場合、
前記電圧制御部が、前記電圧測定部の測定した端子間電圧に対応した前記稼動電圧を、前記測定センサ部に対して供給することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のセンサ端末。
【請求項９】
物理量を測定するセンサ端末と、物理量を収集するセンサデータサーバと、前記センサ端末及び前記センサデータサーバ間の通信を制御する基地局装置とからなるセンサシステムであり、
前記センサ端末が、
計測対象の物理量を計測する測定センサ部と、前記測定センサ部が計測した前記物理量のデータを送信する通信部と、前記測定センサ部及び前記通信部の動作を制御する制御部と、前記測定センサ部、前記通信部及び前記制御部に電力を供給するバッテリと、前記測定センサ部より消費電力が少なく、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に前記制御部を起動する起動センサ部とを備え、前記制御部が、前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を動作させるタイミングを制御し、
前記基地局装置が、
前記センサ端末との無線通信を制御して、当該センサ端末から物理量のデータを受信し、前記センサデータサーバに送信する
ことを特徴とするセンサシステム。
【請求項１０】
前記比較結果は、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする請求項９に記載のセンサシステム。
【請求項１１】
前記センサ端末が前記動作タイミングにおいて起動された際、
前記通信部が、前記測定センサ部の稼動時間から決まる、前記物理量のデータを送信可能となる時間を示すデータ要求時間情報を付加し、前記基地局装置との通信を要求する通信要求信号を前記基地局装置に送信することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のセンサシステム。
【請求項１２】
前記基地局装置が、前記通信許可依頼信号を受信すると、付加されている前記データ送信予定時間より後の通信許可時刻を付加した通信許可信号を前記センサ端末に送信することを特徴とする請求項１１に記載のセンサシステム。
【請求項１３】
バッテリの供給する電力により動作する測定センサ部、前記測定センサ部より消費電力が少ない起動センサ部、通信部及び制御部を備えるセンサ端末を制御するセンサ端末制御方法であり、
前記起動センサ部が、動作に必要な電力の供給を必要とせず、周囲の環境の物理量が閾値を超えた場合に制御部を起動する過程と、
前記制御部が前記起動センサ部に起動された後、前記測定センサ部の第１消費電力及び前記通信部の第２消費電力と前記バッテリの供給可能電力との比較結果と、前記測定センサ部の前記物理量を測定するために必要な稼動時間とにより、前記測定センサ部と前記通信部との各々を起動させるタイミングを制御する過程と
を有することを特徴とするセンサ端末制御方法。
【請求項１４】
前記比較結果は、前記制御部自身の第３の消費電力を含むことを特徴とする請求項１３に記載のセンサ端末制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−９２３１（Ｐ２０１３−９２３１Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４１５５８（Ｐ２０１１−１４１５５８）
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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