センサ装置、センサ管理システム、センサ装置の制御方法、プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
【課題】計測の頻度を最適化でき、消費電力の削減と適切な制御に寄与できるセンサ装置を提供する。
【解決手段】センサ装置１は、計測対象を計測するセンサ部１２が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出部１３１１と、複数の計測値履歴に基づく経過時間に対する計測値の最大変化量を記憶する動作設定パラメータ記憶部１６と、算出された差分と最大変化量とに基づいて、計測対象が現在の計測値から所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出部１３１２と、到達最短時間とセンサ装置１にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定部１３２と、決定された時刻に、計測対象を計測するようセンサ部１２を制御するセンサ制御部１３と、を備えている。
【解決手段】センサ装置１は、計測対象を計測するセンサ部１２が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出部１３１１と、複数の計測値履歴に基づく経過時間に対する計測値の最大変化量を記憶する動作設定パラメータ記憶部１６と、算出された差分と最大変化量とに基づいて、計測対象が現在の計測値から所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出部１３１２と、到達最短時間とセンサ装置１にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定部１３２と、決定された時刻に、計測対象を計測するようセンサ部１２を制御するセンサ制御部１３と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測対象を計測するセンサ装置及び、センサ装置とセンサ装置を管理するサーバ装置と備えた管理システム等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
我々の周辺環境には、多種多様なセンサが設置されており、センサによる計測データをサーバ装置（あるいは本体装置）にて収集し解析することが行われている。そして、この解析結果により、周辺環境に設置された機器類を制御することが行われている。
【０００３】
１つのサーバ装置が管理するセンサが多数あると、また、センサでの計測回数及びデータ送信回数が増加すると、サーバ装置にて蓄積および解析するデータが大量となり、サーバ装置で処理しきれなくなったり、サーバ装置の処理能力が低下したりする。
【０００４】
また、センサでの計測及びデータ送信が多くなると、当然消費電力も多くなる。例えば、センサを電池で動作させる場合、計測及びデータ送信が多くなると、電池の寿命が短くなり、電池を頻繁に交換する必要がある。他方、計測回数を減らすと、機器類の適切な制御を行えなくなる恐れがある。
【０００５】
そこで、無駄な計測や送信の防止により消費電力の削減を行っている。例えば、特許文献１には次の技術が開示されている。センサでの計測周期として２つの周期Ｔ１（長周期）及びＴ２（短周期）と、２つの閾値α１及びα２（α１≧α２）とを設定する。そして、現在の計測周期がＴ１である場合、センサによる計測データの変化率αがα１を超えた時点で、計測周期をＴ２に変更し、現在の計測周期がＴ２である場合、計測データの変化率αがα２を下回った時点で、計測周期をＴ２に変更する。このようにして、計測の即時性と消費電力の低減とを両立させている。
【０００６】
また、特許文献２では、センサによる計測値と目標範囲値とを比較し、所定の連続回数あるいは連続時間、比較結果に所定の変化があると（実施の形態では目標範囲値を下回るのが連続３回以上になる場合）、計測周期の変更や機器の動作の停止を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５２４１５号公報（２００８年３月６日公開）
【特許文献２】特開２００６−３４０１５７号公報（２００６年１２月１４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の技術では、計測値の管理範囲（例えば、上限値と下限値との間）を設定した場合において、管理範囲内にて上限値や下限値から離れた箇所であっても計測データの変化率が大きければ、短周期にて計測してしまう。よって、無駄な計測が多くなる。
【０００９】
また、特許文献２の技術では、所定の変化が所定の連続回数あるまで計測を短周期で行うため、計測回数が多くなり、消費電力も多くなる。また、所定の変化が所定の連続回数あるまで機器の動作の停止が実行されないので、環境の適切な管理が行えず不安定である。よって、機器の制御の実施から環境に反映されるまで時間がかかる場合には適用が困難である。
【００１０】
本願発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、計測の頻度を最適化でき、消費電力の削減と適切な制御に寄与できるセンサ装置、センサ管理システム等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のセンサ装置は、上記課題を解決するために、計測対象を計測するセンサ部が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出手段と、上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量を記憶する変化量記憶部と、上記算出された差分と上記記憶された最大変化量とに基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出手段と、上記算出された到達最短時間と、当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔との、いずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定手段と、上記決定された時刻に、上記計測対象を計測するようセンサ部を制御するセンサ制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
上記構成によると、センサ部の現在の計測値と所定の閾値との差分と、複数の計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、を基に現在の計測値から所定の閾値に到達するまでの到達最短時間が算出される。そして、この到達最短時間とセンサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのうち大きい方の時間から、センサ部による計測対象の次回の計測時刻が、決定される。決定された時刻にセンサ部にて計測対象の計測が行わる。
【００１３】
現在の計測値と所定の閾値との差分が大きい、つまり現在の計測値が閾値から離れている場合には、この差分と、経過時間に対する計測値最大変化量とから算出される到達最短時間は長くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が長くなる。言い換えれば、上記差分が大きいと計測頻度が少なくなるということである。
【００１４】
他方、上記差分が小さい、つまり現在の計測値が閾値に近い場合には、差分と最大変化量とから算出される到達最短時間は短くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が短くなる。言い換えれば、上記差分が小さいと計測頻度が多くなるということである。
【００１５】
このように、上記構成によると、現在の計測値と所定の閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測頻度を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。よって、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【００１６】
また、本発明のセンサ装置では、上記構成に加え、上記変化量記憶部は、複数の経過時間毎に上記最大変化量を記憶しており、上記最短時間算出手段は、上記算出された差分の値を含む上記最大変化量に対する経過時間のうちの最も小さい経過時間を、上記到達最短時間として算出してもよい。
【００１７】
上記構成によると、複数の経過時間毎に上記最大変化量を記憶しているため、上記差分に応じて、当該差分の値を含む上記最大変化量に対する最も小さい経過時間を選択することで、上記到達最短時間を算出することができる。
【００１８】
また、本発明のセンサ装置では、上記構成に加え、上記変化量記憶部は、単位時間当たりの最大変化量を記憶しており、上記最短時間算出手段は、上記差分を上記単位経過時間当たりの最大変化量で割った商を、上記到達最短時間として算出してもよい。
【００１９】
上記構成によると、単位時間当たりの上記最大変化量から、上記到達最短時間を決定することができる。よって、記憶しておく上記最大変化量を少なくすることができる。
【００２０】
また、本発明のセンサ装置は、上記構成に加え、上記所定の閾値を入力する入力部を備えていてもよい。
【００２１】
上記構成によると、ユーザが上記所定の閾値を決定し、センサ装置に入力することができる。よって、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とする場合に、ユーザの経験に基づき、この機器類を適切に制御することができる。
【００２２】
また、本発明のセンサ装置では、上記構成に加え、上記算出された到達最短時間が、当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔より大きい場合、上記計測時刻決定手段は、上記算出された到達最短時間未満の時間で次回の計測が行われるように、上記次回の計測時刻を決定してもよい。
【００２３】
上記到達最短時間が、上記計測可能な最短時間間隔より大きい場合、到達最短時間以上で計測を行うと、計測時には上記所定の閾値に到達している可能性がある。そのため、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とする場合、上記所定の閾値を大幅に超えてしまい、制御が追いつかなくなる可能性がある。
【００２４】
しかし、本願発明の上記構成により、算出された到達最短時間未満の時間で次回の計測が行うと、上記所定の閾値に到達する前に計測を行い、上記機器類の制御を行うことができる。このように、上記構成によると、機器類の制御が追いつかなくなることを防止できる。
【００２５】
また、本発明のセンサ装置は、上記構成に加え、上記所定の閾値は複数あり、上記複数の閾値から一つの閾値を選択する選択手段と、選択されている閾値と次に選択される次回閾値とを対応づけた閾値対応情報を記憶する閾値対応情報記憶部と、を備え、上記選択手段は、前回の上記計測値と現在の上記計測値との間に現在選択されている閾値があるとき、上記閾値対応情報から、現在選択されている閾値に対応する次回閾値を抽出して、当該次回閾値を現在選択されている閾値として更新し、上記差分算出手段及び上記最短時間算出手段は、上記現在選択されている閾値を上記算出に用いてもよい。
【００２６】
上記構成によると、所定の閾値は複数あり、前回の計測値と現在の計測値との間に現在選択されている閾値があるとき、上記閾値対応情報から現在選択されている閾値に対応する次回閾値が抽出され、現在選択されている閾値として更新され、現在選択されている閾値が差分及び到達最短時間の算出に用いられる。
【００２７】
よって、所定の閾値が複数設定されている場合、現在選択されている閾値に対してのみ差分及び到達最短時間を算出の算出を行えばよいので、全ての閾値に対して差分及び到達最短時間を算出するよりも算出回数が減る。
【００２８】
また、閾値を選択することで、同じ計測値が同じ推移をたどるのであれば、計測回数は減る。これについて説明する。複数の閾値を差分及び到達最短時間を算出に用いると、計測値がいずれかの閾値に近い場合、次回の計測時刻は、現在時刻との間隔が狭く決定される。他方、選択された一つの閾値を上記算出に用いると、計測値がいずれかの閾値に近い場合であっても、選択されている閾値からは遠く、かつ選択されていない閾値に近い場合には、次回の計測時刻は、現在時刻との間隔が広く決定される。よって、計測の回数は、複数の閾値を差分及び到達最短時間を算出に用いる場合よりも、選択された一つの閾値を用いる方が少なくなる。そのため、さらに無駄な計測による消費電力の削減を行うことができる。
【００２９】
本発明のセンサ管理システムは、上記課題を解決するために、上記いずれかに記載のセンサ装置と、当該センサ装置を管理するサーバ装置とを備えたセンサ管理システムにおいて、上記センサ装置は、さらに、上記サーバ装置と通信を行うセンサ通信部と、上記計測対象を計測した計測値を上記サーバ装置に送信するよう上記センサ通信部を制御するとセンサ通信制御手段と、を備え、上記サーバ装置は、上記センサ装置と通信を行うサーバ通信部と、上記センサ装置から受信した上記計測値から上記計測値履歴を作成し、当該計測値履歴に基づき上記最大変化量を更新する変化量更新手段と、上記更新された最大変化量を上記センサ装置に送信するよう上記サーバ通信部を制御するサーバ通信制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００３０】
上記構成によると、センサ管理システムは、本願のセンサ装置と当該センサ装置を管理するサーバ装置を備えており、サーバ装置は、センサ装置から受信した上記計測値から上記計測値履歴を作成し、当該計測値履歴に基づき上記最大変化量を更新し、センサ装置に送信する。
【００３１】
よって、更新された上記最大変化量と、センサ部での現在の計測値と所定の閾値との差分と、によって計測頻度を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。そのため、上記センサ管理システムは、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【００３２】
本発明のセンサ管理システムでは、上記構成に加え、上記サーバ装置は、上記所定の閾値を、上記計測値履歴を基に決定する閾値決定手段を備え、上記サーバ通信制御手段は、上記決定された所定の閾値を上記センサ装置に送信するよう上記サーバ通信部を制御してもよい。
【００３３】
上記構成によると、サーバ装置が、所定の閾値が、過去の計測値である計測値履歴を基に決定する。よって、所定の閾値が最適化される。そのため、所定の閾値が、センサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値である場合に、機器類の制御の回数を減らすことができる。
【００３４】
本発明のセンサ管理システムでは、上記構成に加え、上記サーバ装置は、上記計測対象の計測値が所定の管理値を超えないように、上記計測対象の現在の計測値が上記所定の閾値を超えると、上記計測対象の計測環境を変化させる環境制御手段を備え、上記閾値決定手段は、上記計測値履歴から求められた、上記環境制御手段が計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、上記所定の管理値から引いた値を、上記所定の閾値として決定してもよい。
【００３５】
上記構成によると、上記所定の閾値は、所定の管理値から、計測値履歴から求められた計測環境が変化されてから変動する計測値の最大量を、引いた値として、決定される。このように、上記所定の閾値を、ユーザの経験則ではなく、上記計測値履歴に基づき決定することで、計測対象の計測環境を変化させる制御の回数を減らすことができる。なお、次回の計測時までに計測値が最大量変動しても、所定の管理値までは到達しないので、計測対象の計測環境が所定の管理値を超えること、あるいは、下回ることはない。
【００３６】
本発明のセンサ管理システムでは、上記構成に加え、上記サーバ装置は、上記計測対象の計測値が所定の管理値を超えないように、上記計測対象の現在の計測値が上記所定の閾値を超えると、上記計測対象の計測環境を変化させる環境制御手段を備え、上記閾値決定手段は、上記計測値履歴から求められた、上記環境制御手段が上記計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、上記所定の管理値から引いた第１の値を求め、さらに、上記計測値履歴から求められた、上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を、上記第１の値から引いた第２の値を、上記所定の閾値として決定してもよい。
【００３７】
上記構成によると、上記所定の閾値は、所定の管理値から、計測値履歴から求められた計測環境が変化されてから変動する計測値の最大量を引き、さらに、センサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を引いた値として、決定される。
【００３８】
よって、管理値まで到達することなく、より適切に機器類の制御の回数を減らすことができる。
【００３９】
本発明のセンサ装置の制御方法は、上記課題を解決するために、計測対象を計測するセンサ装置が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出ステップと、上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量と、上記算出された差分と、に基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出ステップと、上記算出された到達最短時間と上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、上記センサ装置の計測時間間隔を決定する決定ステップと、を含むことを特徴としている。
【００４０】
上記方法によると、上記センサ装置と同様の効果を奏し、センサ部での現在の計測値と所定の閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測時間間隔を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。よって、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【００４１】
本発明のセンサ装置の制御方法は、上記課題を解決するために、計測対象を計測するセンサ装置が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出ステップと、上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量と、上記算出された差分と、に基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出ステップと、上記算出された到達最短時間と、上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔との、いずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定ステップと、上記決定された時刻に、上記計測対象を計測するようセンサ装置を制御するセンサ制御ステップと、を含むことを特徴としている。
【００４２】
上記方法によると、上記センサ装置と同様の効果を奏し、センサ部での現在の計測値と所定の閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測頻度を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。よって、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【００４３】
なお、本発明のセンサ装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記センサ装置をコンピュータにて実現させるプログラム、及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【００４４】
これらの構成によれば、上記プログラムを、コンピュータに読み取り実行させることによって、上記センサ装置と同一の作用効果を実現することができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明のセンサ装置は、以上のように、計測対象を計測するセンサ部が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出手段と、上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量を記憶する変化量記憶部と、上記算出された差分と上記記憶された最大変化量とに基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出手段と、上記算出された到達最短時間と、当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔との、いずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定手段と、上記決定された時刻に、上記計測対象を計測するようセンサ部を制御する計測制御手段と、を備えている。
【００４６】
上記構成によると、センサ部の現在の計測値と所定の閾値との差分が大きい、つまり現在の計測値が閾値から離れている場合には、この差分と、経過時間に対する計測値最大変化量とから算出される到達最短時間は長くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が長くなる。言い換えれば、上記差分が大きいと計測頻度が少なくなるということである。
【００４７】
他方、上記差分が小さい、つまり現在の計測値が閾値に近い場合には、差分と最大変化量とから算出される到達最短時間は短くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が短くなる。言い換えれば、上記差分が小さいと計測頻度が多くなるということである。
【００４８】
このように、上記構成によると、現在の計測値と所定の閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測頻度を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。よって、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態のセンサ装置及びセンサ管理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は従来の計測頻度を説明するための図、（ｂ）は本発明の計測頻度を説明するための図である。
【図３】上記センサ装置及び当該センサ装置を管理するサーバ装置でのデータの流れを説明する図である。
【図４】過去の計測値の履歴から経過時間に対する最大変化量のデータを作成する方法について説明するための図である。
【図５】上記センサ装置における計測の処理の流れを示す図である。
【図６】比較例のセンサ装置を用いた場合の計測結果を示す図である。
【図７】実施例１のセンサ装置を用いた場合の計測結果を示す図である。
【図８】実施例２のセンサ装置を用いた場合の計測結果を示す図である。
【図９】実施例３のセンサ装置を用いた場合の計測結果を示す図である。
【図１０】実施例４のセンサ装置を用いた場合の計測結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下に本発明の実施の形態、実施例、比較例について図面に基づいて説明する。以下の実施の形態、実施例、比較例では、温度によるハウス内の窓の開閉制御について説明するが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、各種のセンサ装置に適用できる。
〔実施の形態〕
本実施形態のセンサ管理システム１００は、図１に示すように、センサ装置１とセンサ装置１を管理するサーバ装置２とを含んでおり、これらが通信を行う。この通信は無線回線を利用しても有線回線を利用してもよい。あるいは、センサ装置１にサーバ装置２の機能が組み込まれていてもよい。なお、本実施形態では、１つのセンサ装置１がサーバ装置２と通信しているものとして説明するが、サーバ装置２と通信するセンサ装置１の数は限定されない。
【００５１】
センサ装置１は、電源部１１、センサ部１２、センサ制御部（センサ制御手段）１３、センサ通信部１４、計測データ記憶部１５、動作設定パラメータ記憶部（変化量記憶部）１６、入力部１７、を備えている。
【００５２】
電源部１１は、センサ装置１の駆動源であり、本実施形態では交換可能な電池である。なお、電池はなく、外部から電力を供給されるようになっていてもよい。
【００５３】
センサ部１２は、計測対象を計測するセンサである。例えば、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、フローセンサ、圧力センサ、地温センサ、パーティクルセンサ等の物理系センサで、ＣＯ２センサ、ｐＨセンサ、ＥＣセンサ、土壌水分センサ等の化学系センサが用いられる。
【００５４】
センサ制御部１３は、センサ装置１における各種構成の動作を統括的に制御するブロックである。センサ制御部１３は、センサ装置１での制御プログラム、ＯＳ（Operating System）プログラム、その他の各種プログラム等が格納されている記憶部（図示せず）に、記憶されている情報に基づいて、センサ装置１を制御する。
【００５５】
また、センサ制御部１３は、動作設定管理部１３１、計測時刻決定部（計測時刻決定手段）１３２、センサ通信制御部（センサ通信制御手段）１３３を備えている。
【００５６】
動作設定管理部１３１は、動作設定パラメータ記憶部１６に記憶された動作設定パラメータを基に、計測対象の計測におけるセンサ部１２の動作設定を行うブロックである。
【００５７】
動作設定管理部１３１は、差分算出部（差分算出手段）１３１１及び最短時間算出部（最短時間算出手段）１３１２を備えており、差分算出部１３１１は、センサ部１２が計測した現在の計測値と閾値との差分を算出する。最短時間算出部１３１２は、動作設定パラメータ記憶部１６に記憶された、経過時間に対する計測値の最大変化量のデータを参照して、差分算出部１３１１にて算出された差分から、計測対象が現在の計測値から閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する。この経過時間に対する計測値の最大変化量のデータは、動作設定パラメータの一つであり、過去の計測対象の計測値である複数の計測値履歴に基づいて作成されるものである。この計測値履歴の作成は、サーバ装置２で行われる。
【００５８】
計測時刻決定部１３２は、算出された到達最短時間とセンサ装置１にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、センサ装置１の計測時間間隔を決定するブロックである。具体的には、計測時刻決定部１３２は、到達最短時間と最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、計測対象の次回の計測時刻を決定する。
【００５９】
そして、センサ制御部１３は、計測時刻決定部１３２で決定された時刻に、計測対象を計測するようセンサ部１２を制御する。
【００６０】
図２（ａ）に従来のセンサ装置、（ｂ）に本実施形態のセンサ装置１の計測時刻と計測値と関係の一例を示す。人の経験やノウハウに基づき一定時間間隔（一定タイミング）で計測する従来のセンサ装置に比べて、本実施形態のセンサ装置１は、計測回数が減る。
【００６１】
本実施形態のセンサ装置１は、現在の計測値と閾値との差分と、計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって到達最短時間を算出し、計測頻度を変化させる。センサ装置１では、現在の計測値と所定の閾値との差分が大きい、つまり、現在の計測値が閾値から離れている場合には、この差分と、経過時間に対する計測値最大変化量とから算出される到達最短時間が長くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が長くなる。言い換えれば、上記差分が大きいと計測頻度が少なくなる。他方、上記差分が小さい、つまり現在の計測値が閾値に近い場合には、差分と最大変化量とから算出される到達最短時間は短くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が短くなる。言い換えれば、上記差分が小さいと計測頻度が多くなる。
【００６２】
よって、本実施形態のセンサ装置１は、現在の計測値と閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測頻度を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。そのため、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【００６３】
ここで、最大変化量について説明する。最大変化量は複数の経過時間毎に記憶されていてもよい。この場合、最短時間算出部１３１２は、算出された差分の値を含む最大変化量に対する経過時間のうちの最も小さい経過時間を、到達最短時間として算出する。この場合、複数の経過時間毎に最大変化量を記憶しているため、差分に応じて、当該差分の値を含む最大変化量に対する最も小さい経過時間を選択することで、到達最短時間を算出することができる。
【００６４】
あるいは、単位時間当たりの最大変化量が記憶されていてもよい。単位時間当たりの最大変化量であると、最短時間算出部１３１２は、差分を単位経過時間当たりの最大変化量で割った商を、到達最短時間として算出する。この場合、動作設定パラメータ記憶部２４、動作設定パラメータ記憶部１６にて記憶しておく上記最大変化量を少なくすることができる。
【００６５】
なお、動作設定パラメータ記憶部１６に記憶された動作設定パラメータには、初期設定パラメータが含まれていてもよい。この場合、上記計測値履歴が無い、あるいは少ないときには、初期設定パラメータを基に、動作設定管理部１３１がセンサ部の各設定を行い、初期設定パラメータを基に、計測時刻決定部が、計測時刻を決定する。そして計測データが所定数蓄積されると、上記差分及び上記到達最短時間の算出による計測時刻の決定に切り替える。
【００６６】
なお、図３に示すように、計測値が３２．６℃で、閾値の上限値が３５℃、下限値が３０℃である場合、それぞれ差分は、＋２．４℃、−２．６℃となり、それぞれの到達最短時間は、１０分、１５分となる。この場合、最短時間算出部１３１２は、小さい方の１０分を選択し、さらに１０分未満の５分を到達最短時間として算出する。これは、次の理由による。
【００６７】
到達最短時間以上で計測を行うと、計測時には閾値に到達している可能性がある。そのため、閾値をセンサ装置１が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とする場合、閾値を大幅に超えてしまい、制御が追いつかなくなる可能性がある。しかし、算出された到達最短時間未満の時間で次回の計測が行うと、所定の閾値に到達する前に計測を行い、機器類の制御を行うことができる、機器類の制御が追いつかなくなることを防止できる。なお、到達最短時間で次の計測を行ってもよい。
【００６８】
センサ通信部１４は、サーバ装置２などの外部との通信を行うブロックであり、通信は、センサ通信制御部１３３によって制御される。
【００６９】
入力部１７は、ユーザから設定や動作指示に対する操作入力を受け付けるブロックである。ユーザが閾値を決定し、入力部１７から、センサ装置１に入力してもよい。閾値をセンサ装置１が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための制御閾値とする場合に、ユーザの経験に基づき、この機器類を適切に制御することができる。さらに、センサ装置１は、ユーザに情報を提示する表示部等を備えていてもよい。
【００７０】
サーバ装置２は、センサ装置１を管理するサーバであり、サーバ制御部２１、サーバ通信部２２、計測データ履歴記憶部２３、動作設定パラメータ記憶部２４を備えている。
【００７１】
サーバ制御部２１は、サーバ装置２における各種構成の動作を統括的に制御するブロックである。サーバ制御部２１は、サーバ装置２での制御プログラム、ＯＳ（Operating System）プログラム、その他の各種プログラム等が格納されている記憶部（図示せず）に、記憶されている情報に基づいて、サーバ装置２を制御する。
【００７２】
サーバ制御部２１は、変化量更新部（変化量更新手段）２１１と、閾値決定部（閾値決定手段）２１２とを備えている。閾値決定部２１２は、閾値を上記計測値履歴を基に決定し、サーバ通信制御部（サーバ通信制御手段）２１３は、閾値決定部２１２により決定された閾値をセンサ装置１に送信する。
【００７３】
変化量更新部２１１は、センサ装置１から受信した計測値から上記計測値履歴を作成し、当該計測値履歴に基づき上記最大変化量を更新するブロックである。計測値履歴は計測データ履歴記憶部２３に蓄積される。
【００７４】
更新した最大変化量は動作設定パラメータ記憶部２４に記憶される。また、この更新した最大変化量を、サーバ通信制御部２１３による制御の下、サーバ通信部２２がセンサ装置１に送信する。
【００７５】
サーバ通信部２２は、センサ装置１などの外部との通信を行うブロックであり、通信は、サーバ通信制御部２１３によって制御される。
【００７６】
さらに、サーバ装置２は、図示しない、ユーザから設定や動作指示に対する操作入力を受け付ける入力部、ユーザに情報を提示する表示部等を備えたユーザーインターフェース（ＵＩ）等を備えている。
【００７７】
また、サーバ装置２は、計測対象の計測値が閾値を超えると、計測対象の計測環境を変化させる環境制御部（図示せず）を備えている。環境制御部は、サーバ通信部２２を介して機器類と接続しており、この機器類を制御することで計測環境を変化させる。具体例を挙げて説明すると、計測対象が温室の温度であり、機器類が温室の窓を開閉するためのモータである場合、上記環境制御部は、モータを制御して窓を開閉して、温室を窓が開いた状態から窓が閉じた状態に変化、あるいは窓が閉じた状態から窓を開けた状態に変化させる、ということである。
【００７８】
このとき、上記環境制御部は、計測対象の現在の計測値が閾値を超えると、計測対象の計測環境を変化させて、計測対象の計測値が管理値（管理閾値）を超えないように、してもよい。このような機器類の制御を行う場合、閾値決定部２１２は、上記計測値履歴から求められた、環境制御部が計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、管理値から引いた値を、上記閾値として決定する。あるいは、閾値決定部２１２は、上記計測値履歴から求められた、環境制御部が計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、管理値から引いた第１の値を求め、さらに、上記計測値履歴から求められた、上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を、上記第１の値から引いた第２の値を、上記閾値として決定する。この閾値決定部２１２の計測値履歴を基に閾値を決定する手法の詳細は、後段の実施例３，４で具体的に説明する。
【００７９】
図３に示すように、センサ管理システム１００では、センサ部１２が計測対象を計測した測測値のデータ（計測データ）を、センサ装置１からサーバ装置２に送信する。そして、サーバ装置２は、受信した計測データを蓄積して計測値履歴のデータを作成し、この計測値記暦に基づき上記最大変化量のデータを更新し、センサ装置１に送信する。センサ装置１は、受信した最大変化量と、上記差分とに基づき、次回の計測時刻を決定し、決定された時刻に計測対象を計測する。これらが繰り返される。
【００８０】
ここで、複数の過去の計測値である計測値履歴から最大変化量のデータを更新あるいは作成する方法について、図４を用いて説明する。まず、経過時間に対する計測値の最大変化量について説明する。計測値が温度であり、計測値履歴から１分経過すると（１分後には）−０．２℃から＋０．４℃まで変化することがわかっているとする。この場合、１分後に対する最大変化量は、−０．２（最大マイナス変化量）、＋０．４（最大プラス変化量）である。２分後には、−０．４℃から＋０．９℃まで変化すことが分かっていると、２分後に対する最大変化量は、−０．４（最大マイナス変化量）、＋０．９（最大プラス変化量）である。図４では、１，２，５，１０，１５分後の最大変化量をそれぞれ求めて、これらを集めた経過時間に対する最大変化量のデータが開示されている。このように、計測値履歴から経過時間に対する最大変化量が求められる。本実施形態では、この経過時間に対する最大変化量と上記差分とから計測時刻を決定して、計測対象の計測を行い、計測した計測値に基づき、計測対象の計測環境を制御する。つまり、計測値履歴から求めた最大変化量を計測対象の計測環境にフィードバックする。
【００８１】
図５にセンサ装置１における計測処理の流れを示す。各処理の制御はセンサ制御部１３が行う。
【００８２】
初めに、センサ部１２にて計測対象の計測を行い、センサ通信制御部１３３により、計測値（計測データ）をセンサ通信部１４からサーバ装置２へ送信する（ステップＳ１）。
【００８３】
次に、計測値と閾値との差分を算出する（ステップＳ２）。閾値が複数ある場合には、それぞれにつき差分を算出する。
【００８４】
次に、動作設定パラメータ記憶部１６に記憶された経過時間に対する計測値の最大変化量データを参照して、計測値が閾値に到達するまでの到達最短時間を算出する（ステップＳ３）。閾値が複数ある場合には、それぞれにつき到達最短時間を算出する。
【００８５】
次に、到達最短時間と当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する（ステップＳ４）。そして、決定された次回の時刻に到達したかを検出する（ステップＳ５）。到達していない場合（Ｓ５でＮＯ）、センサ部１２をスリープさせておき、到達すると（Ｓ５でＹＥＳ）、Ｓ１に戻り、計測対象の計測及びサーバ装置２に計測データの送信を行う。
【００８６】
以上の処理により、現在の計測値と閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測頻度を変化させ、無駄な計測を省くことができる。よって、計測の頻度を最適化できる。
【００８７】
（実施例）
次に、具体例として、本実施の形態のセンサ装置にて、温室の温度（室温）を計測し、温室窓の開閉を制御する際に用いる場合の実施例及び比較例を説明する。これらは、単なる例示であり、本実施の形態のセンサ装置の使用はこれらに限定されない。
【００８８】
温室では、センサ装置にて温度を計測し、温度が、４０℃を超えることがないよう、かつ、２５℃を下回ることがないよう、窓の開閉が制御される。以下の比較例及び実施例１〜４では、同じ構成のセンサ装置を用い、異なる構成についてのみ説明する。全てのセンサ装置は、電池からの電力で動作する。
【００８９】
（比較例）
比較例として、常に一定の時間間隔で計測する比較例のセンサ装置における計測結果について説明する。比較例のセンサ装置は、１分毎に計測を行い、計測毎にサーバ装置に計測結果を送信する。
【００９０】
図６は、比較例のセンサ装置を用いた場合の、９時３０分から１３時３０分までの計測値を示すグラフである。制御閾値の上限を３５℃、下限を３０℃としており、計測値が３５℃を超えると窓を開けるように制御し、計測値が３０℃を下回ると温室の窓を閉じるように制御するよう設定されている。
【００９１】
比較例のセンサ装置では、１日の計測回数は１４４０回、送信回数も同様に１４４０回であった。このときの消費電力量は、０．１６８ｍＡ・ｈであった。また、電池寿命は２９８日であった。
【００９２】
（実施例１）
実施例１のセンサ装置では、現在の計測値と閾値との差分を算出し、差分と最大変化量とに基づいて、閾値までの到達最短時間を算出し、到達最短時間と当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔（１分）とのいずれか大きい方の時間から、次回の計測時刻を決定した。
【００９３】
図７は、実施例１のセンサ装置を用いた場合の、９時３０分から１３時３０分までの計測値を示すグラフである。制御閾値の上限を３５℃、下限を３０℃としており、計測値が３５℃を超えると窓を開けるように制御し、計測値が３０℃を下回ると温室の窓を閉じるように制御するよう設定されている。この３０℃、３５℃という制御閾値の決定は、ユーザの経験即に基づくものである。制御閾値から離れる程、計測頻度が下がっていることがわかる。
【００９４】
ここでの制御閾値は３０℃と３５℃の２つあり、それぞれの計測において、３０℃との差分及び３５℃との差分を求めて、到達最短時間を算出する（図３参照）。
【００９５】
実施例１のセンサ装置では、１日の計測回数および送信回数は比較例の約３８％の回数となった。つまり、比較例に対して測定及び送信を約６２％削減できた。このときの消費電力量は、比較例の約４１．１％であった。また、電池寿命は比較例の約２．４倍であった。
【００９６】
なお、日中に比べ、夜間では計測値と閾値との差分が大きくなる。そのため、夜間では計測頻度が下がり消費電力を抑えることができる。一方、日中では、計測値が閾値付近まで上昇する。ただし、実施例１では、日中であっても、上限および下限の閾値の間の中央付近では計測頻度が下がり消費電力を抑えることができる。９時から１７時３０分までの間に着目したとしても、計測回数および送信回数は、比較例の５１０回と比べ、約２１％も削減できることが確認された。実施例１のセンサ装置を用いると、仮に９時から１７時３０分の状態が１日中継続するとした場合でも、消費電力量は比較例のセンサの約８２％になり、電池寿命は比較例のセンサの約１．２倍になる。
【００９７】
（実施例２）
実施例２のセンサ装置では、実施例１のセンサ装置の構成に加え、複数の閾値から一つの閾値を選択し、この選択した閾値を用いて、上記差分及び到達最短時間を算出する。
【００９８】
制御閾値の上限を３５℃、下限を３０℃としており、３５℃が現在の閾値として選択されている場合、計測値が３５℃を超えた場合、３０℃を現在の閾値として選択する。また、計測値が３０℃を下回った場合、３５℃を現在の閾値として選択する。そして、選択した閾値を用いて、上記差分及び到達最短時間を算出する。
【００９９】
実施例２のセンサ装置の場合、閾値が複数設定されていても、現在選択されている閾値に対してのみ差分及び到達最短時間を算出の算出を行えばよいので、全ての閾値に対して差分及び到達最短時間を算出する実施例１よりも算出回数が減る。また、閾値を１つ選択することで、同じ計測値が同じ推移をたどるのであれば、計測回数は減る。これについて説明する。複数の閾値を差分及び到達最短時間を算出に用いると、計測値がいずれかの閾値に近い場合、次回の計測時刻は、現在時刻との間隔が狭く決定される。他方、選択された一つの閾値を上記算出に用いると、計測値がいずれかの閾値に近い場合であっても、選択されている閾値からは遠く、かつ選択されていない閾値に近い場合には、次回の計測時刻は、現在時刻との間隔が広く決定される。よって、計測の回数は、複数の閾値を差分及び到達最短時間を算出に用いる場合よりも、選択された一つの閾値を用いる方が少なくなる。そのため、さらに無駄な計測による消費電力の削減を行うことができる。
【０１００】
図８は、実施例２のセンサ装置を用いた場合の、９時３０分から１３時３０分までの計測値を示すグラフである。制御閾値の上限を３５℃、下限を３０℃としており、計測値が３５℃を超えると窓を開けるように制御し、計測値が３０℃を下回ると温室の窓を閉じるように制御するよう設定されている。この３０℃、３５℃という制御閾値の決定は、ユーザの経験即に基づくものである。実施例１に比べて計測回数が減っていることがわかる。
【０１０１】
実施例２のセンサ装置では、１日の計測回数および送信回数は比較例の約１５％の回数、実施例１の約３９％の回数となった。このときの消費電力量は、比較例の約１８％、実施例１の約４３％であった。また、電池寿命は比較例の約５．６倍、実施例１の約２．３倍）であった。
【０１０２】
特に、実施例２のセンサ装置では、計測値が閾値付近まで上昇する日中であっても、計測頻度をより低く抑えることができる。９時から１７時３０分までの間に着目した場合、実施例１の計測回数の約３６％となり、大幅に削減できることが確認された。実施例２のセンサ装置を用いると、仮に９時から１７時３０分の状態が１日中継続するとした場合でも、消費電力量は比較例のセンサの約３１％になり、電池寿命は比較例のセンサの約３．２倍となる。
【０１０３】
（実施例３）
実施例３のセンサ装置では、実施例１のセンサ装置の構成に加え、計測値履歴から求めた、窓を開けてから変動する計測値の最大量を、管理値（４０℃）から引いた計測閾値（第１の値、３７．５℃）を求め、さらに、計測値履歴から求めたセンサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を、上記計測閾値から引いた制御閾値（第２の値、３７℃）を、窓を開ける制御の閾値として決定した。同様に、計測値履歴から求めた、窓を閉めてから変動する計測値の最大量を、管理値から引いた計測閾値（第１の値、２７．５℃）を求め、さらに、計測値履歴から求めたセンサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を、上記計測閾値から引いた制御閾値（第２の値、２８℃）を、窓を閉める制御の閾値として決定した。
【０１０４】
図９は、実施例３のセンサ装置を用いた場合の、９時３０分から１３時３０分までの計測値を示すグラフである。グラフにおける横の実線が管理値、点線が計測閾値、一点鎖線が管理値である。なお、図９では、これら閾値は一定（直線）であるが、例えば、計測値履歴を基に、天気、季節、時間帯等によって、計測閾値、管理値を変動させてもよい。
【０１０５】
実施例３のセンサ装置では、実施例１のセンサ装置と比較して、計測回数および送信回数が少なくなり、電池寿命が長くなる。
【０１０６】
なお、上記では、上記制御閾値を、窓の開閉のための閾値としているが、上記計測閾値を窓の開閉のための閾値として決定してもよい。
【０１０７】
（実施例４）
実施例１のセンサ装置では、実施例３のセンサ装置の構成に加え、複数の閾値から一つの閾値を選択し、選択した閾値を用いて、差分及び到達最短時間を算出する。（選択の仕方は実施例２と同様である。）
図１０は、実施例４のセンサ装置を用いた場合の、９時３０分から１３時３０分までの計測値を示すグラフである。
【０１０８】
実施例４のセンサ装置では、実施例２のセンサ装置と比較して、計測回数および送信回数が少なくなり、電池寿命が長くなる。
【０１０９】
上記では、温度を計測して温室の窓の開閉制御する例を用いて説明したが、センサ装置１、センサ管理システム１００は、計測データが緩やかな変化で推移する環境の制御において有用である。有用な環境として、例えば、クリーンルーム、サーバルーム、ビル、オフィス等が挙げられる。クリーンルームにおける温度、湿度、クリーン度を管理範囲に保つために、空調やＦＦＵを制御する場合に有用である。また、サーバルームやビルやオフィスにおける温度、湿度を管理範囲に保つために、空調を制御する場合に有用である。これらは単なる例であり、これら以外でも利用可能である。
【０１１０】
また、センサ装置１、センサ管理システム１００は、緩やかな変化で推移する計測対象を計測するセンサに有用であり、例えば、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、フローセンサ、圧力センサ、地温センサ、パーティクルセンサ等の物理系センサ、ＣＯ２センサ、ｐＨセンサ、ＥＣセンサ、土壌水分センサ等の化学系センサに、有用である。これらも単なる例であり、これら以外でも適用可能である。
【０１１１】
なお、センサ装置１及びサーバ装置２の各ブロック、特に、センサ制御部１３及びサーバ制御部２１は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１１２】
すなわち、センサ装置１及びサーバ装置２は、それぞれ、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるセンサ装置１及びサーバ装置２のそれぞれの制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記センサ装置１及びサーバ装置２にそれぞれ供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１１３】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１１４】
また、上記プログラムコードをネットワークを介して供給してもよい。このネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１１５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、緩やかな変化で推移する計測対象を計測するセンサ、センサ管理システムに有用であり、計測データが緩やかな変化で推移する環境の制御に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１ センサ装置
２ サーバ装置
１１ 電源部
１２ センサ部
１３ センサ制御部（センサ制御手段）
１４ センサ通信部
１５ 計測データ記憶部
１６ 動作設定パラメータ記憶部（変化量記憶部）
１７ 入力部
２１ サーバ制御部
２２ サーバ通信部
２３ 計測データ履歴記憶部
１００ センサ管理システム
１３１ 動作設定管理部
１３２ 計測時刻決定部（計測時刻決定手段）
１３３ センサ通信制御部（センサ通信制御手段）
２１１ 変化量更新部（変化量更新手段）
２１２ 閾値決定部（閾値決定手段）
２１３ サーバ通信制御部（サーバ通信制御手段）
１３１１ 差分算出部（差分算出手段）
１３１２ 最短時間算出部（最短時間算出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測対象を計測するセンサ装置及び、センサ装置とセンサ装置を管理するサーバ装置と備えた管理システム等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
我々の周辺環境には、多種多様なセンサが設置されており、センサによる計測データをサーバ装置（あるいは本体装置）にて収集し解析することが行われている。そして、この解析結果により、周辺環境に設置された機器類を制御することが行われている。
【０００３】
１つのサーバ装置が管理するセンサが多数あると、また、センサでの計測回数及びデータ送信回数が増加すると、サーバ装置にて蓄積および解析するデータが大量となり、サーバ装置で処理しきれなくなったり、サーバ装置の処理能力が低下したりする。
【０００４】
また、センサでの計測及びデータ送信が多くなると、当然消費電力も多くなる。例えば、センサを電池で動作させる場合、計測及びデータ送信が多くなると、電池の寿命が短くなり、電池を頻繁に交換する必要がある。他方、計測回数を減らすと、機器類の適切な制御を行えなくなる恐れがある。
【０００５】
そこで、無駄な計測や送信の防止により消費電力の削減を行っている。例えば、特許文献１には次の技術が開示されている。センサでの計測周期として２つの周期Ｔ１（長周期）及びＴ２（短周期）と、２つの閾値α１及びα２（α１≧α２）とを設定する。そして、現在の計測周期がＴ１である場合、センサによる計測データの変化率αがα１を超えた時点で、計測周期をＴ２に変更し、現在の計測周期がＴ２である場合、計測データの変化率αがα２を下回った時点で、計測周期をＴ２に変更する。このようにして、計測の即時性と消費電力の低減とを両立させている。
【０００６】
また、特許文献２では、センサによる計測値と目標範囲値とを比較し、所定の連続回数あるいは連続時間、比較結果に所定の変化があると（実施の形態では目標範囲値を下回るのが連続３回以上になる場合）、計測周期の変更や機器の動作の停止を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５２４１５号公報（２００８年３月６日公開）
【特許文献２】特開２００６−３４０１５７号公報（２００６年１２月１４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の技術では、計測値の管理範囲（例えば、上限値と下限値との間）を設定した場合において、管理範囲内にて上限値や下限値から離れた箇所であっても計測データの変化率が大きければ、短周期にて計測してしまう。よって、無駄な計測が多くなる。
【０００９】
また、特許文献２の技術では、所定の変化が所定の連続回数あるまで計測を短周期で行うため、計測回数が多くなり、消費電力も多くなる。また、所定の変化が所定の連続回数あるまで機器の動作の停止が実行されないので、環境の適切な管理が行えず不安定である。よって、機器の制御の実施から環境に反映されるまで時間がかかる場合には適用が困難である。
【００１０】
本願発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、計測の頻度を最適化でき、消費電力の削減と適切な制御に寄与できるセンサ装置、センサ管理システム等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のセンサ装置は、上記課題を解決するために、計測対象を計測するセンサ部が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出手段と、上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量を記憶する変化量記憶部と、上記算出された差分と上記記憶された最大変化量とに基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出手段と、上記算出された到達最短時間と、当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔との、いずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定手段と、上記決定された時刻に、上記計測対象を計測するようセンサ部を制御するセンサ制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
上記構成によると、センサ部の現在の計測値と所定の閾値との差分と、複数の計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、を基に現在の計測値から所定の閾値に到達するまでの到達最短時間が算出される。そして、この到達最短時間とセンサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのうち大きい方の時間から、センサ部による計測対象の次回の計測時刻が、決定される。決定された時刻にセンサ部にて計測対象の計測が行わる。
【００１３】
現在の計測値と所定の閾値との差分が大きい、つまり現在の計測値が閾値から離れている場合には、この差分と、経過時間に対する計測値最大変化量とから算出される到達最短時間は長くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が長くなる。言い換えれば、上記差分が大きいと計測頻度が少なくなるということである。
【００１４】
他方、上記差分が小さい、つまり現在の計測値が閾値に近い場合には、差分と最大変化量とから算出される到達最短時間は短くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が短くなる。言い換えれば、上記差分が小さいと計測頻度が多くなるということである。
【００１５】
このように、上記構成によると、現在の計測値と所定の閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測頻度を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。よって、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【００１６】
また、本発明のセンサ装置では、上記構成に加え、上記変化量記憶部は、複数の経過時間毎に上記最大変化量を記憶しており、上記最短時間算出手段は、上記算出された差分の値を含む上記最大変化量に対する経過時間のうちの最も小さい経過時間を、上記到達最短時間として算出してもよい。
【００１７】
上記構成によると、複数の経過時間毎に上記最大変化量を記憶しているため、上記差分に応じて、当該差分の値を含む上記最大変化量に対する最も小さい経過時間を選択することで、上記到達最短時間を算出することができる。
【００１８】
また、本発明のセンサ装置では、上記構成に加え、上記変化量記憶部は、単位時間当たりの最大変化量を記憶しており、上記最短時間算出手段は、上記差分を上記単位経過時間当たりの最大変化量で割った商を、上記到達最短時間として算出してもよい。
【００１９】
上記構成によると、単位時間当たりの上記最大変化量から、上記到達最短時間を決定することができる。よって、記憶しておく上記最大変化量を少なくすることができる。
【００２０】
また、本発明のセンサ装置は、上記構成に加え、上記所定の閾値を入力する入力部を備えていてもよい。
【００２１】
上記構成によると、ユーザが上記所定の閾値を決定し、センサ装置に入力することができる。よって、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とする場合に、ユーザの経験に基づき、この機器類を適切に制御することができる。
【００２２】
また、本発明のセンサ装置では、上記構成に加え、上記算出された到達最短時間が、当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔より大きい場合、上記計測時刻決定手段は、上記算出された到達最短時間未満の時間で次回の計測が行われるように、上記次回の計測時刻を決定してもよい。
【００２３】
上記到達最短時間が、上記計測可能な最短時間間隔より大きい場合、到達最短時間以上で計測を行うと、計測時には上記所定の閾値に到達している可能性がある。そのため、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とする場合、上記所定の閾値を大幅に超えてしまい、制御が追いつかなくなる可能性がある。
【００２４】
しかし、本願発明の上記構成により、算出された到達最短時間未満の時間で次回の計測が行うと、上記所定の閾値に到達する前に計測を行い、上記機器類の制御を行うことができる。このように、上記構成によると、機器類の制御が追いつかなくなることを防止できる。
【００２５】
また、本発明のセンサ装置は、上記構成に加え、上記所定の閾値は複数あり、上記複数の閾値から一つの閾値を選択する選択手段と、選択されている閾値と次に選択される次回閾値とを対応づけた閾値対応情報を記憶する閾値対応情報記憶部と、を備え、上記選択手段は、前回の上記計測値と現在の上記計測値との間に現在選択されている閾値があるとき、上記閾値対応情報から、現在選択されている閾値に対応する次回閾値を抽出して、当該次回閾値を現在選択されている閾値として更新し、上記差分算出手段及び上記最短時間算出手段は、上記現在選択されている閾値を上記算出に用いてもよい。
【００２６】
上記構成によると、所定の閾値は複数あり、前回の計測値と現在の計測値との間に現在選択されている閾値があるとき、上記閾値対応情報から現在選択されている閾値に対応する次回閾値が抽出され、現在選択されている閾値として更新され、現在選択されている閾値が差分及び到達最短時間の算出に用いられる。
【００２７】
よって、所定の閾値が複数設定されている場合、現在選択されている閾値に対してのみ差分及び到達最短時間を算出の算出を行えばよいので、全ての閾値に対して差分及び到達最短時間を算出するよりも算出回数が減る。
【００２８】
また、閾値を選択することで、同じ計測値が同じ推移をたどるのであれば、計測回数は減る。これについて説明する。複数の閾値を差分及び到達最短時間を算出に用いると、計測値がいずれかの閾値に近い場合、次回の計測時刻は、現在時刻との間隔が狭く決定される。他方、選択された一つの閾値を上記算出に用いると、計測値がいずれかの閾値に近い場合であっても、選択されている閾値からは遠く、かつ選択されていない閾値に近い場合には、次回の計測時刻は、現在時刻との間隔が広く決定される。よって、計測の回数は、複数の閾値を差分及び到達最短時間を算出に用いる場合よりも、選択された一つの閾値を用いる方が少なくなる。そのため、さらに無駄な計測による消費電力の削減を行うことができる。
【００２９】
本発明のセンサ管理システムは、上記課題を解決するために、上記いずれかに記載のセンサ装置と、当該センサ装置を管理するサーバ装置とを備えたセンサ管理システムにおいて、上記センサ装置は、さらに、上記サーバ装置と通信を行うセンサ通信部と、上記計測対象を計測した計測値を上記サーバ装置に送信するよう上記センサ通信部を制御するとセンサ通信制御手段と、を備え、上記サーバ装置は、上記センサ装置と通信を行うサーバ通信部と、上記センサ装置から受信した上記計測値から上記計測値履歴を作成し、当該計測値履歴に基づき上記最大変化量を更新する変化量更新手段と、上記更新された最大変化量を上記センサ装置に送信するよう上記サーバ通信部を制御するサーバ通信制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００３０】
上記構成によると、センサ管理システムは、本願のセンサ装置と当該センサ装置を管理するサーバ装置を備えており、サーバ装置は、センサ装置から受信した上記計測値から上記計測値履歴を作成し、当該計測値履歴に基づき上記最大変化量を更新し、センサ装置に送信する。
【００３１】
よって、更新された上記最大変化量と、センサ部での現在の計測値と所定の閾値との差分と、によって計測頻度を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。そのため、上記センサ管理システムは、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【００３２】
本発明のセンサ管理システムでは、上記構成に加え、上記サーバ装置は、上記所定の閾値を、上記計測値履歴を基に決定する閾値決定手段を備え、上記サーバ通信制御手段は、上記決定された所定の閾値を上記センサ装置に送信するよう上記サーバ通信部を制御してもよい。
【００３３】
上記構成によると、サーバ装置が、所定の閾値が、過去の計測値である計測値履歴を基に決定する。よって、所定の閾値が最適化される。そのため、所定の閾値が、センサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値である場合に、機器類の制御の回数を減らすことができる。
【００３４】
本発明のセンサ管理システムでは、上記構成に加え、上記サーバ装置は、上記計測対象の計測値が所定の管理値を超えないように、上記計測対象の現在の計測値が上記所定の閾値を超えると、上記計測対象の計測環境を変化させる環境制御手段を備え、上記閾値決定手段は、上記計測値履歴から求められた、上記環境制御手段が計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、上記所定の管理値から引いた値を、上記所定の閾値として決定してもよい。
【００３５】
上記構成によると、上記所定の閾値は、所定の管理値から、計測値履歴から求められた計測環境が変化されてから変動する計測値の最大量を、引いた値として、決定される。このように、上記所定の閾値を、ユーザの経験則ではなく、上記計測値履歴に基づき決定することで、計測対象の計測環境を変化させる制御の回数を減らすことができる。なお、次回の計測時までに計測値が最大量変動しても、所定の管理値までは到達しないので、計測対象の計測環境が所定の管理値を超えること、あるいは、下回ることはない。
【００３６】
本発明のセンサ管理システムでは、上記構成に加え、上記サーバ装置は、上記計測対象の計測値が所定の管理値を超えないように、上記計測対象の現在の計測値が上記所定の閾値を超えると、上記計測対象の計測環境を変化させる環境制御手段を備え、上記閾値決定手段は、上記計測値履歴から求められた、上記環境制御手段が上記計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、上記所定の管理値から引いた第１の値を求め、さらに、上記計測値履歴から求められた、上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を、上記第１の値から引いた第２の値を、上記所定の閾値として決定してもよい。
【００３７】
上記構成によると、上記所定の閾値は、所定の管理値から、計測値履歴から求められた計測環境が変化されてから変動する計測値の最大量を引き、さらに、センサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を引いた値として、決定される。
【００３８】
よって、管理値まで到達することなく、より適切に機器類の制御の回数を減らすことができる。
【００３９】
本発明のセンサ装置の制御方法は、上記課題を解決するために、計測対象を計測するセンサ装置が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出ステップと、上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量と、上記算出された差分と、に基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出ステップと、上記算出された到達最短時間と上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、上記センサ装置の計測時間間隔を決定する決定ステップと、を含むことを特徴としている。
【００４０】
上記方法によると、上記センサ装置と同様の効果を奏し、センサ部での現在の計測値と所定の閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測時間間隔を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。よって、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【００４１】
本発明のセンサ装置の制御方法は、上記課題を解決するために、計測対象を計測するセンサ装置が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出ステップと、上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量と、上記算出された差分と、に基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出ステップと、上記算出された到達最短時間と、上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔との、いずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定ステップと、上記決定された時刻に、上記計測対象を計測するようセンサ装置を制御するセンサ制御ステップと、を含むことを特徴としている。
【００４２】
上記方法によると、上記センサ装置と同様の効果を奏し、センサ部での現在の計測値と所定の閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測頻度を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。よって、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【００４３】
なお、本発明のセンサ装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記センサ装置をコンピュータにて実現させるプログラム、及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【００４４】
これらの構成によれば、上記プログラムを、コンピュータに読み取り実行させることによって、上記センサ装置と同一の作用効果を実現することができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明のセンサ装置は、以上のように、計測対象を計測するセンサ部が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出手段と、上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量を記憶する変化量記憶部と、上記算出された差分と上記記憶された最大変化量とに基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出手段と、上記算出された到達最短時間と、当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔との、いずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定手段と、上記決定された時刻に、上記計測対象を計測するようセンサ部を制御する計測制御手段と、を備えている。
【００４６】
上記構成によると、センサ部の現在の計測値と所定の閾値との差分が大きい、つまり現在の計測値が閾値から離れている場合には、この差分と、経過時間に対する計測値最大変化量とから算出される到達最短時間は長くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が長くなる。言い換えれば、上記差分が大きいと計測頻度が少なくなるということである。
【００４７】
他方、上記差分が小さい、つまり現在の計測値が閾値に近い場合には、差分と最大変化量とから算出される到達最短時間は短くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が短くなる。言い換えれば、上記差分が小さいと計測頻度が多くなるということである。
【００４８】
このように、上記構成によると、現在の計測値と所定の閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測頻度を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。よって、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記所定の閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態のセンサ装置及びセンサ管理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は従来の計測頻度を説明するための図、（ｂ）は本発明の計測頻度を説明するための図である。
【図３】上記センサ装置及び当該センサ装置を管理するサーバ装置でのデータの流れを説明する図である。
【図４】過去の計測値の履歴から経過時間に対する最大変化量のデータを作成する方法について説明するための図である。
【図５】上記センサ装置における計測の処理の流れを示す図である。
【図６】比較例のセンサ装置を用いた場合の計測結果を示す図である。
【図７】実施例１のセンサ装置を用いた場合の計測結果を示す図である。
【図８】実施例２のセンサ装置を用いた場合の計測結果を示す図である。
【図９】実施例３のセンサ装置を用いた場合の計測結果を示す図である。
【図１０】実施例４のセンサ装置を用いた場合の計測結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下に本発明の実施の形態、実施例、比較例について図面に基づいて説明する。以下の実施の形態、実施例、比較例では、温度によるハウス内の窓の開閉制御について説明するが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、各種のセンサ装置に適用できる。
〔実施の形態〕
本実施形態のセンサ管理システム１００は、図１に示すように、センサ装置１とセンサ装置１を管理するサーバ装置２とを含んでおり、これらが通信を行う。この通信は無線回線を利用しても有線回線を利用してもよい。あるいは、センサ装置１にサーバ装置２の機能が組み込まれていてもよい。なお、本実施形態では、１つのセンサ装置１がサーバ装置２と通信しているものとして説明するが、サーバ装置２と通信するセンサ装置１の数は限定されない。
【００５１】
センサ装置１は、電源部１１、センサ部１２、センサ制御部（センサ制御手段）１３、センサ通信部１４、計測データ記憶部１５、動作設定パラメータ記憶部（変化量記憶部）１６、入力部１７、を備えている。
【００５２】
電源部１１は、センサ装置１の駆動源であり、本実施形態では交換可能な電池である。なお、電池はなく、外部から電力を供給されるようになっていてもよい。
【００５３】
センサ部１２は、計測対象を計測するセンサである。例えば、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、フローセンサ、圧力センサ、地温センサ、パーティクルセンサ等の物理系センサで、ＣＯ２センサ、ｐＨセンサ、ＥＣセンサ、土壌水分センサ等の化学系センサが用いられる。
【００５４】
センサ制御部１３は、センサ装置１における各種構成の動作を統括的に制御するブロックである。センサ制御部１３は、センサ装置１での制御プログラム、ＯＳ（Operating System）プログラム、その他の各種プログラム等が格納されている記憶部（図示せず）に、記憶されている情報に基づいて、センサ装置１を制御する。
【００５５】
また、センサ制御部１３は、動作設定管理部１３１、計測時刻決定部（計測時刻決定手段）１３２、センサ通信制御部（センサ通信制御手段）１３３を備えている。
【００５６】
動作設定管理部１３１は、動作設定パラメータ記憶部１６に記憶された動作設定パラメータを基に、計測対象の計測におけるセンサ部１２の動作設定を行うブロックである。
【００５７】
動作設定管理部１３１は、差分算出部（差分算出手段）１３１１及び最短時間算出部（最短時間算出手段）１３１２を備えており、差分算出部１３１１は、センサ部１２が計測した現在の計測値と閾値との差分を算出する。最短時間算出部１３１２は、動作設定パラメータ記憶部１６に記憶された、経過時間に対する計測値の最大変化量のデータを参照して、差分算出部１３１１にて算出された差分から、計測対象が現在の計測値から閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する。この経過時間に対する計測値の最大変化量のデータは、動作設定パラメータの一つであり、過去の計測対象の計測値である複数の計測値履歴に基づいて作成されるものである。この計測値履歴の作成は、サーバ装置２で行われる。
【００５８】
計測時刻決定部１３２は、算出された到達最短時間とセンサ装置１にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、センサ装置１の計測時間間隔を決定するブロックである。具体的には、計測時刻決定部１３２は、到達最短時間と最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、計測対象の次回の計測時刻を決定する。
【００５９】
そして、センサ制御部１３は、計測時刻決定部１３２で決定された時刻に、計測対象を計測するようセンサ部１２を制御する。
【００６０】
図２（ａ）に従来のセンサ装置、（ｂ）に本実施形態のセンサ装置１の計測時刻と計測値と関係の一例を示す。人の経験やノウハウに基づき一定時間間隔（一定タイミング）で計測する従来のセンサ装置に比べて、本実施形態のセンサ装置１は、計測回数が減る。
【００６１】
本実施形態のセンサ装置１は、現在の計測値と閾値との差分と、計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって到達最短時間を算出し、計測頻度を変化させる。センサ装置１では、現在の計測値と所定の閾値との差分が大きい、つまり、現在の計測値が閾値から離れている場合には、この差分と、経過時間に対する計測値最大変化量とから算出される到達最短時間が長くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が長くなる。言い換えれば、上記差分が大きいと計測頻度が少なくなる。他方、上記差分が小さい、つまり現在の計測値が閾値に近い場合には、差分と最大変化量とから算出される到達最短時間は短くなる。この場合、現在の時刻から次回の計測時刻までの時間間隔が短くなる。言い換えれば、上記差分が小さいと計測頻度が多くなる。
【００６２】
よって、本実施形態のセンサ装置１は、現在の計測値と閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測頻度を変化させ、計測の頻度を最適化することができる。そのため、無駄な計測を省くことができ、消費電力の削減を行うことができる。また、上記閾値をセンサ装置が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とすることで、この機器類の適切な制御に寄与することができる。
【００６３】
ここで、最大変化量について説明する。最大変化量は複数の経過時間毎に記憶されていてもよい。この場合、最短時間算出部１３１２は、算出された差分の値を含む最大変化量に対する経過時間のうちの最も小さい経過時間を、到達最短時間として算出する。この場合、複数の経過時間毎に最大変化量を記憶しているため、差分に応じて、当該差分の値を含む最大変化量に対する最も小さい経過時間を選択することで、到達最短時間を算出することができる。
【００６４】
あるいは、単位時間当たりの最大変化量が記憶されていてもよい。単位時間当たりの最大変化量であると、最短時間算出部１３１２は、差分を単位経過時間当たりの最大変化量で割った商を、到達最短時間として算出する。この場合、動作設定パラメータ記憶部２４、動作設定パラメータ記憶部１６にて記憶しておく上記最大変化量を少なくすることができる。
【００６５】
なお、動作設定パラメータ記憶部１６に記憶された動作設定パラメータには、初期設定パラメータが含まれていてもよい。この場合、上記計測値履歴が無い、あるいは少ないときには、初期設定パラメータを基に、動作設定管理部１３１がセンサ部の各設定を行い、初期設定パラメータを基に、計測時刻決定部が、計測時刻を決定する。そして計測データが所定数蓄積されると、上記差分及び上記到達最短時間の算出による計測時刻の決定に切り替える。
【００６６】
なお、図３に示すように、計測値が３２．６℃で、閾値の上限値が３５℃、下限値が３０℃である場合、それぞれ差分は、＋２．４℃、−２．６℃となり、それぞれの到達最短時間は、１０分、１５分となる。この場合、最短時間算出部１３１２は、小さい方の１０分を選択し、さらに１０分未満の５分を到達最短時間として算出する。これは、次の理由による。
【００６７】
到達最短時間以上で計測を行うと、計測時には閾値に到達している可能性がある。そのため、閾値をセンサ装置１が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための閾値とする場合、閾値を大幅に超えてしまい、制御が追いつかなくなる可能性がある。しかし、算出された到達最短時間未満の時間で次回の計測が行うと、所定の閾値に到達する前に計測を行い、機器類の制御を行うことができる、機器類の制御が追いつかなくなることを防止できる。なお、到達最短時間で次の計測を行ってもよい。
【００６８】
センサ通信部１４は、サーバ装置２などの外部との通信を行うブロックであり、通信は、センサ通信制御部１３３によって制御される。
【００６９】
入力部１７は、ユーザから設定や動作指示に対する操作入力を受け付けるブロックである。ユーザが閾値を決定し、入力部１７から、センサ装置１に入力してもよい。閾値をセンサ装置１が計測した計測値によって制御される機器類を制御するための制御閾値とする場合に、ユーザの経験に基づき、この機器類を適切に制御することができる。さらに、センサ装置１は、ユーザに情報を提示する表示部等を備えていてもよい。
【００７０】
サーバ装置２は、センサ装置１を管理するサーバであり、サーバ制御部２１、サーバ通信部２２、計測データ履歴記憶部２３、動作設定パラメータ記憶部２４を備えている。
【００７１】
サーバ制御部２１は、サーバ装置２における各種構成の動作を統括的に制御するブロックである。サーバ制御部２１は、サーバ装置２での制御プログラム、ＯＳ（Operating System）プログラム、その他の各種プログラム等が格納されている記憶部（図示せず）に、記憶されている情報に基づいて、サーバ装置２を制御する。
【００７２】
サーバ制御部２１は、変化量更新部（変化量更新手段）２１１と、閾値決定部（閾値決定手段）２１２とを備えている。閾値決定部２１２は、閾値を上記計測値履歴を基に決定し、サーバ通信制御部（サーバ通信制御手段）２１３は、閾値決定部２１２により決定された閾値をセンサ装置１に送信する。
【００７３】
変化量更新部２１１は、センサ装置１から受信した計測値から上記計測値履歴を作成し、当該計測値履歴に基づき上記最大変化量を更新するブロックである。計測値履歴は計測データ履歴記憶部２３に蓄積される。
【００７４】
更新した最大変化量は動作設定パラメータ記憶部２４に記憶される。また、この更新した最大変化量を、サーバ通信制御部２１３による制御の下、サーバ通信部２２がセンサ装置１に送信する。
【００７５】
サーバ通信部２２は、センサ装置１などの外部との通信を行うブロックであり、通信は、サーバ通信制御部２１３によって制御される。
【００７６】
さらに、サーバ装置２は、図示しない、ユーザから設定や動作指示に対する操作入力を受け付ける入力部、ユーザに情報を提示する表示部等を備えたユーザーインターフェース（ＵＩ）等を備えている。
【００７７】
また、サーバ装置２は、計測対象の計測値が閾値を超えると、計測対象の計測環境を変化させる環境制御部（図示せず）を備えている。環境制御部は、サーバ通信部２２を介して機器類と接続しており、この機器類を制御することで計測環境を変化させる。具体例を挙げて説明すると、計測対象が温室の温度であり、機器類が温室の窓を開閉するためのモータである場合、上記環境制御部は、モータを制御して窓を開閉して、温室を窓が開いた状態から窓が閉じた状態に変化、あるいは窓が閉じた状態から窓を開けた状態に変化させる、ということである。
【００７８】
このとき、上記環境制御部は、計測対象の現在の計測値が閾値を超えると、計測対象の計測環境を変化させて、計測対象の計測値が管理値（管理閾値）を超えないように、してもよい。このような機器類の制御を行う場合、閾値決定部２１２は、上記計測値履歴から求められた、環境制御部が計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、管理値から引いた値を、上記閾値として決定する。あるいは、閾値決定部２１２は、上記計測値履歴から求められた、環境制御部が計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、管理値から引いた第１の値を求め、さらに、上記計測値履歴から求められた、上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を、上記第１の値から引いた第２の値を、上記閾値として決定する。この閾値決定部２１２の計測値履歴を基に閾値を決定する手法の詳細は、後段の実施例３，４で具体的に説明する。
【００７９】
図３に示すように、センサ管理システム１００では、センサ部１２が計測対象を計測した測測値のデータ（計測データ）を、センサ装置１からサーバ装置２に送信する。そして、サーバ装置２は、受信した計測データを蓄積して計測値履歴のデータを作成し、この計測値記暦に基づき上記最大変化量のデータを更新し、センサ装置１に送信する。センサ装置１は、受信した最大変化量と、上記差分とに基づき、次回の計測時刻を決定し、決定された時刻に計測対象を計測する。これらが繰り返される。
【００８０】
ここで、複数の過去の計測値である計測値履歴から最大変化量のデータを更新あるいは作成する方法について、図４を用いて説明する。まず、経過時間に対する計測値の最大変化量について説明する。計測値が温度であり、計測値履歴から１分経過すると（１分後には）−０．２℃から＋０．４℃まで変化することがわかっているとする。この場合、１分後に対する最大変化量は、−０．２（最大マイナス変化量）、＋０．４（最大プラス変化量）である。２分後には、−０．４℃から＋０．９℃まで変化すことが分かっていると、２分後に対する最大変化量は、−０．４（最大マイナス変化量）、＋０．９（最大プラス変化量）である。図４では、１，２，５，１０，１５分後の最大変化量をそれぞれ求めて、これらを集めた経過時間に対する最大変化量のデータが開示されている。このように、計測値履歴から経過時間に対する最大変化量が求められる。本実施形態では、この経過時間に対する最大変化量と上記差分とから計測時刻を決定して、計測対象の計測を行い、計測した計測値に基づき、計測対象の計測環境を制御する。つまり、計測値履歴から求めた最大変化量を計測対象の計測環境にフィードバックする。
【００８１】
図５にセンサ装置１における計測処理の流れを示す。各処理の制御はセンサ制御部１３が行う。
【００８２】
初めに、センサ部１２にて計測対象の計測を行い、センサ通信制御部１３３により、計測値（計測データ）をセンサ通信部１４からサーバ装置２へ送信する（ステップＳ１）。
【００８３】
次に、計測値と閾値との差分を算出する（ステップＳ２）。閾値が複数ある場合には、それぞれにつき差分を算出する。
【００８４】
次に、動作設定パラメータ記憶部１６に記憶された経過時間に対する計測値の最大変化量データを参照して、計測値が閾値に到達するまでの到達最短時間を算出する（ステップＳ３）。閾値が複数ある場合には、それぞれにつき到達最短時間を算出する。
【００８５】
次に、到達最短時間と当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する（ステップＳ４）。そして、決定された次回の時刻に到達したかを検出する（ステップＳ５）。到達していない場合（Ｓ５でＮＯ）、センサ部１２をスリープさせておき、到達すると（Ｓ５でＹＥＳ）、Ｓ１に戻り、計測対象の計測及びサーバ装置２に計測データの送信を行う。
【００８６】
以上の処理により、現在の計測値と閾値との差分と、複数の過去の計測値である計測値履歴に基づいた経過時間に対する計測値の最大変化量と、によって計測頻度を変化させ、無駄な計測を省くことができる。よって、計測の頻度を最適化できる。
【００８７】
（実施例）
次に、具体例として、本実施の形態のセンサ装置にて、温室の温度（室温）を計測し、温室窓の開閉を制御する際に用いる場合の実施例及び比較例を説明する。これらは、単なる例示であり、本実施の形態のセンサ装置の使用はこれらに限定されない。
【００８８】
温室では、センサ装置にて温度を計測し、温度が、４０℃を超えることがないよう、かつ、２５℃を下回ることがないよう、窓の開閉が制御される。以下の比較例及び実施例１〜４では、同じ構成のセンサ装置を用い、異なる構成についてのみ説明する。全てのセンサ装置は、電池からの電力で動作する。
【００８９】
（比較例）
比較例として、常に一定の時間間隔で計測する比較例のセンサ装置における計測結果について説明する。比較例のセンサ装置は、１分毎に計測を行い、計測毎にサーバ装置に計測結果を送信する。
【００９０】
図６は、比較例のセンサ装置を用いた場合の、９時３０分から１３時３０分までの計測値を示すグラフである。制御閾値の上限を３５℃、下限を３０℃としており、計測値が３５℃を超えると窓を開けるように制御し、計測値が３０℃を下回ると温室の窓を閉じるように制御するよう設定されている。
【００９１】
比較例のセンサ装置では、１日の計測回数は１４４０回、送信回数も同様に１４４０回であった。このときの消費電力量は、０．１６８ｍＡ・ｈであった。また、電池寿命は２９８日であった。
【００９２】
（実施例１）
実施例１のセンサ装置では、現在の計測値と閾値との差分を算出し、差分と最大変化量とに基づいて、閾値までの到達最短時間を算出し、到達最短時間と当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔（１分）とのいずれか大きい方の時間から、次回の計測時刻を決定した。
【００９３】
図７は、実施例１のセンサ装置を用いた場合の、９時３０分から１３時３０分までの計測値を示すグラフである。制御閾値の上限を３５℃、下限を３０℃としており、計測値が３５℃を超えると窓を開けるように制御し、計測値が３０℃を下回ると温室の窓を閉じるように制御するよう設定されている。この３０℃、３５℃という制御閾値の決定は、ユーザの経験即に基づくものである。制御閾値から離れる程、計測頻度が下がっていることがわかる。
【００９４】
ここでの制御閾値は３０℃と３５℃の２つあり、それぞれの計測において、３０℃との差分及び３５℃との差分を求めて、到達最短時間を算出する（図３参照）。
【００９５】
実施例１のセンサ装置では、１日の計測回数および送信回数は比較例の約３８％の回数となった。つまり、比較例に対して測定及び送信を約６２％削減できた。このときの消費電力量は、比較例の約４１．１％であった。また、電池寿命は比較例の約２．４倍であった。
【００９６】
なお、日中に比べ、夜間では計測値と閾値との差分が大きくなる。そのため、夜間では計測頻度が下がり消費電力を抑えることができる。一方、日中では、計測値が閾値付近まで上昇する。ただし、実施例１では、日中であっても、上限および下限の閾値の間の中央付近では計測頻度が下がり消費電力を抑えることができる。９時から１７時３０分までの間に着目したとしても、計測回数および送信回数は、比較例の５１０回と比べ、約２１％も削減できることが確認された。実施例１のセンサ装置を用いると、仮に９時から１７時３０分の状態が１日中継続するとした場合でも、消費電力量は比較例のセンサの約８２％になり、電池寿命は比較例のセンサの約１．２倍になる。
【００９７】
（実施例２）
実施例２のセンサ装置では、実施例１のセンサ装置の構成に加え、複数の閾値から一つの閾値を選択し、この選択した閾値を用いて、上記差分及び到達最短時間を算出する。
【００９８】
制御閾値の上限を３５℃、下限を３０℃としており、３５℃が現在の閾値として選択されている場合、計測値が３５℃を超えた場合、３０℃を現在の閾値として選択する。また、計測値が３０℃を下回った場合、３５℃を現在の閾値として選択する。そして、選択した閾値を用いて、上記差分及び到達最短時間を算出する。
【００９９】
実施例２のセンサ装置の場合、閾値が複数設定されていても、現在選択されている閾値に対してのみ差分及び到達最短時間を算出の算出を行えばよいので、全ての閾値に対して差分及び到達最短時間を算出する実施例１よりも算出回数が減る。また、閾値を１つ選択することで、同じ計測値が同じ推移をたどるのであれば、計測回数は減る。これについて説明する。複数の閾値を差分及び到達最短時間を算出に用いると、計測値がいずれかの閾値に近い場合、次回の計測時刻は、現在時刻との間隔が狭く決定される。他方、選択された一つの閾値を上記算出に用いると、計測値がいずれかの閾値に近い場合であっても、選択されている閾値からは遠く、かつ選択されていない閾値に近い場合には、次回の計測時刻は、現在時刻との間隔が広く決定される。よって、計測の回数は、複数の閾値を差分及び到達最短時間を算出に用いる場合よりも、選択された一つの閾値を用いる方が少なくなる。そのため、さらに無駄な計測による消費電力の削減を行うことができる。
【０１００】
図８は、実施例２のセンサ装置を用いた場合の、９時３０分から１３時３０分までの計測値を示すグラフである。制御閾値の上限を３５℃、下限を３０℃としており、計測値が３５℃を超えると窓を開けるように制御し、計測値が３０℃を下回ると温室の窓を閉じるように制御するよう設定されている。この３０℃、３５℃という制御閾値の決定は、ユーザの経験即に基づくものである。実施例１に比べて計測回数が減っていることがわかる。
【０１０１】
実施例２のセンサ装置では、１日の計測回数および送信回数は比較例の約１５％の回数、実施例１の約３９％の回数となった。このときの消費電力量は、比較例の約１８％、実施例１の約４３％であった。また、電池寿命は比較例の約５．６倍、実施例１の約２．３倍）であった。
【０１０２】
特に、実施例２のセンサ装置では、計測値が閾値付近まで上昇する日中であっても、計測頻度をより低く抑えることができる。９時から１７時３０分までの間に着目した場合、実施例１の計測回数の約３６％となり、大幅に削減できることが確認された。実施例２のセンサ装置を用いると、仮に９時から１７時３０分の状態が１日中継続するとした場合でも、消費電力量は比較例のセンサの約３１％になり、電池寿命は比較例のセンサの約３．２倍となる。
【０１０３】
（実施例３）
実施例３のセンサ装置では、実施例１のセンサ装置の構成に加え、計測値履歴から求めた、窓を開けてから変動する計測値の最大量を、管理値（４０℃）から引いた計測閾値（第１の値、３７．５℃）を求め、さらに、計測値履歴から求めたセンサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を、上記計測閾値から引いた制御閾値（第２の値、３７℃）を、窓を開ける制御の閾値として決定した。同様に、計測値履歴から求めた、窓を閉めてから変動する計測値の最大量を、管理値から引いた計測閾値（第１の値、２７．５℃）を求め、さらに、計測値履歴から求めたセンサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を、上記計測閾値から引いた制御閾値（第２の値、２８℃）を、窓を閉める制御の閾値として決定した。
【０１０４】
図９は、実施例３のセンサ装置を用いた場合の、９時３０分から１３時３０分までの計測値を示すグラフである。グラフにおける横の実線が管理値、点線が計測閾値、一点鎖線が管理値である。なお、図９では、これら閾値は一定（直線）であるが、例えば、計測値履歴を基に、天気、季節、時間帯等によって、計測閾値、管理値を変動させてもよい。
【０１０５】
実施例３のセンサ装置では、実施例１のセンサ装置と比較して、計測回数および送信回数が少なくなり、電池寿命が長くなる。
【０１０６】
なお、上記では、上記制御閾値を、窓の開閉のための閾値としているが、上記計測閾値を窓の開閉のための閾値として決定してもよい。
【０１０７】
（実施例４）
実施例１のセンサ装置では、実施例３のセンサ装置の構成に加え、複数の閾値から一つの閾値を選択し、選択した閾値を用いて、差分及び到達最短時間を算出する。（選択の仕方は実施例２と同様である。）
図１０は、実施例４のセンサ装置を用いた場合の、９時３０分から１３時３０分までの計測値を示すグラフである。
【０１０８】
実施例４のセンサ装置では、実施例２のセンサ装置と比較して、計測回数および送信回数が少なくなり、電池寿命が長くなる。
【０１０９】
上記では、温度を計測して温室の窓の開閉制御する例を用いて説明したが、センサ装置１、センサ管理システム１００は、計測データが緩やかな変化で推移する環境の制御において有用である。有用な環境として、例えば、クリーンルーム、サーバルーム、ビル、オフィス等が挙げられる。クリーンルームにおける温度、湿度、クリーン度を管理範囲に保つために、空調やＦＦＵを制御する場合に有用である。また、サーバルームやビルやオフィスにおける温度、湿度を管理範囲に保つために、空調を制御する場合に有用である。これらは単なる例であり、これら以外でも利用可能である。
【０１１０】
また、センサ装置１、センサ管理システム１００は、緩やかな変化で推移する計測対象を計測するセンサに有用であり、例えば、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、フローセンサ、圧力センサ、地温センサ、パーティクルセンサ等の物理系センサ、ＣＯ２センサ、ｐＨセンサ、ＥＣセンサ、土壌水分センサ等の化学系センサに、有用である。これらも単なる例であり、これら以外でも適用可能である。
【０１１１】
なお、センサ装置１及びサーバ装置２の各ブロック、特に、センサ制御部１３及びサーバ制御部２１は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１１２】
すなわち、センサ装置１及びサーバ装置２は、それぞれ、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるセンサ装置１及びサーバ装置２のそれぞれの制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記センサ装置１及びサーバ装置２にそれぞれ供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１１３】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１１４】
また、上記プログラムコードをネットワークを介して供給してもよい。このネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１１５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、緩やかな変化で推移する計測対象を計測するセンサ、センサ管理システムに有用であり、計測データが緩やかな変化で推移する環境の制御に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１ センサ装置
２ サーバ装置
１１ 電源部
１２ センサ部
１３ センサ制御部（センサ制御手段）
１４ センサ通信部
１５ 計測データ記憶部
１６ 動作設定パラメータ記憶部（変化量記憶部）
１７ 入力部
２１ サーバ制御部
２２ サーバ通信部
２３ 計測データ履歴記憶部
１００ センサ管理システム
１３１ 動作設定管理部
１３２ 計測時刻決定部（計測時刻決定手段）
１３３ センサ通信制御部（センサ通信制御手段）
２１１ 変化量更新部（変化量更新手段）
２１２ 閾値決定部（閾値決定手段）
２１３ サーバ通信制御部（サーバ通信制御手段）
１３１１ 差分算出部（差分算出手段）
１３１２ 最短時間算出部（最短時間算出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象を計測するセンサ部が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出手段と、
上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量を記憶する変化量記憶部と、
上記算出された差分と上記記憶された最大変化量とに基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出手段と、
上記算出された到達最短時間と当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定手段と、
上記決定された時刻に、上記計測対象を計測するようセンサ部を制御するセンサ制御手段と、を備えたことを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
上記変化量記憶部は、複数の経過時間毎に上記最大変化量を記憶しており、
上記最短時間算出手段は、上記算出された差分の値を含む上記最大変化量に対する経過時間のうちの最も小さい経過時間を、上記到達最短時間として算出することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
上記変化量記憶部は、単位時間当たりの最大変化量を記憶しており、
上記最短時間算出手段は、上記差分を上記単位時間当たりの最大変化量で割った商を、上記到達最短時間として算出することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項４】
上記所定の閾値を入力する入力部を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項５】
上記算出された到達最短時間が、当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔より大きい場合、
上記計測時刻決定手段は、上記算出された到達最短時間未満の時間で次回の計測が行われるように、上記次回の計測時刻を決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項６】
上記所定の閾値は複数あり、
上記複数の閾値から一つの閾値を選択する選択手段と、
選択されている閾値と次に選択される次回閾値とを対応づけた閾値対応情報を記憶する閾値対応情報記憶部と、を備え、
上記選択手段は、前回の上記計測値と現在の上記計測値との間に現在選択されている閾値があるとき、上記閾値対応情報から、現在選択されている閾値に対応する次回閾値を抽出して、当該次回閾値を現在選択されている閾値として更新し、
上記差分算出手段及び上記最短時間算出手段は、上記現在選択されている閾値を上記算出に用いることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のセンサ装置と、当該センサ装置を管理するサーバ装置とを備えたセンサ管理システムにおいて、
上記センサ装置は、さらに、
上記サーバ装置と通信を行うセンサ通信部と、
上記計測対象を計測した計測値を上記サーバ装置に送信するよう上記センサ通信部を制御するとセンサ通信制御手段と、を備え、
上記サーバ装置は、
上記センサ装置と通信を行うサーバ通信部と、
上記センサ装置から受信した上記計測値から上記計測値履歴を作成し、当該計測値履歴に基づき上記最大変化量を更新する変化量更新手段と、
上記更新された最大変化量を上記センサ装置に送信するよう上記サーバ通信部を制御するサーバ通信制御手段と、を備えたことを特徴とするセンサ管理システム。
【請求項８】
上記サーバ装置は、上記所定の閾値を、上記計測値履歴を基に決定する閾値決定手段を備え、
上記サーバ通信制御手段は、上記決定された所定の閾値を上記センサ装置に送信するよう上記サーバ通信部を制御することを特徴とする請求項７に記載のセンサ管理システム。
【請求項９】
上記サーバ装置は、上記計測対象の計測値が所定の管理値を超えないように、上記計測対象の現在の計測値が上記所定の閾値を超えると、上記計測対象の計測環境を変化させる環境制御手段を備え、
上記閾値決定手段は、上記計測値履歴から求められた、上記環境制御手段が計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、上記所定の管理値から引いた値を、上記所定の閾値として決定することを特徴とする請求項８に記載のセンサ管理システム。
【請求項１０】
上記サーバ装置は、上記計測対象の計測値が所定の管理値を超えないように、上記計測対象の現在の計測値が上記所定の閾値を超えると、上記計測対象の計測環境を変化させる環境制御手段を備え、
上記閾値決定手段は、上記計測値履歴から求められた、上記環境制御手段が上記計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、上記所定の管理値から引いた第１の値を求め、さらに、上記計測値履歴から求められた、上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を、上記第１の値から引いた第２の値を、上記所定の閾値として決定することを特徴とする請求項８に記載のセンサ管理システム。
【請求項１１】
計測対象を計測するセンサ装置が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出ステップと、
上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量と、上記算出された差分と、に基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出ステップと、
上記算出された到達最短時間と上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、上記センサ装置の計測時間間隔を決定する決定ステップと、を含むことを特徴とするセンサ装置の制御方法。
【請求項１２】
計測対象を計測するセンサ装置が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出ステップと、
上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量と、上記算出された差分と、に基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出ステップと、
上記算出された到達最短時間と上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定ステップと、
上記決定された時刻に、上記計測対象を計測するようセンサ装置を制御するセンサ制御ステップと、を含むことを特徴とするセンサ装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１から６の何れか１項に記載のセンサ装置が備える上記各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
計測対象を計測するセンサ部が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出手段と、
上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量を記憶する変化量記憶部と、
上記算出された差分と上記記憶された最大変化量とに基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出手段と、
上記算出された到達最短時間と当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定手段と、
上記決定された時刻に、上記計測対象を計測するようセンサ部を制御するセンサ制御手段と、を備えたことを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
上記変化量記憶部は、複数の経過時間毎に上記最大変化量を記憶しており、
上記最短時間算出手段は、上記算出された差分の値を含む上記最大変化量に対する経過時間のうちの最も小さい経過時間を、上記到達最短時間として算出することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
上記変化量記憶部は、単位時間当たりの最大変化量を記憶しており、
上記最短時間算出手段は、上記差分を上記単位時間当たりの最大変化量で割った商を、上記到達最短時間として算出することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項４】
上記所定の閾値を入力する入力部を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項５】
上記算出された到達最短時間が、当該センサ装置にて計測可能な最短時間間隔より大きい場合、
上記計測時刻決定手段は、上記算出された到達最短時間未満の時間で次回の計測が行われるように、上記次回の計測時刻を決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項６】
上記所定の閾値は複数あり、
上記複数の閾値から一つの閾値を選択する選択手段と、
選択されている閾値と次に選択される次回閾値とを対応づけた閾値対応情報を記憶する閾値対応情報記憶部と、を備え、
上記選択手段は、前回の上記計測値と現在の上記計測値との間に現在選択されている閾値があるとき、上記閾値対応情報から、現在選択されている閾値に対応する次回閾値を抽出して、当該次回閾値を現在選択されている閾値として更新し、
上記差分算出手段及び上記最短時間算出手段は、上記現在選択されている閾値を上記算出に用いることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のセンサ装置と、当該センサ装置を管理するサーバ装置とを備えたセンサ管理システムにおいて、
上記センサ装置は、さらに、
上記サーバ装置と通信を行うセンサ通信部と、
上記計測対象を計測した計測値を上記サーバ装置に送信するよう上記センサ通信部を制御するとセンサ通信制御手段と、を備え、
上記サーバ装置は、
上記センサ装置と通信を行うサーバ通信部と、
上記センサ装置から受信した上記計測値から上記計測値履歴を作成し、当該計測値履歴に基づき上記最大変化量を更新する変化量更新手段と、
上記更新された最大変化量を上記センサ装置に送信するよう上記サーバ通信部を制御するサーバ通信制御手段と、を備えたことを特徴とするセンサ管理システム。
【請求項８】
上記サーバ装置は、上記所定の閾値を、上記計測値履歴を基に決定する閾値決定手段を備え、
上記サーバ通信制御手段は、上記決定された所定の閾値を上記センサ装置に送信するよう上記サーバ通信部を制御することを特徴とする請求項７に記載のセンサ管理システム。
【請求項９】
上記サーバ装置は、上記計測対象の計測値が所定の管理値を超えないように、上記計測対象の現在の計測値が上記所定の閾値を超えると、上記計測対象の計測環境を変化させる環境制御手段を備え、
上記閾値決定手段は、上記計測値履歴から求められた、上記環境制御手段が計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、上記所定の管理値から引いた値を、上記所定の閾値として決定することを特徴とする請求項８に記載のセンサ管理システム。
【請求項１０】
上記サーバ装置は、上記計測対象の計測値が所定の管理値を超えないように、上記計測対象の現在の計測値が上記所定の閾値を超えると、上記計測対象の計測環境を変化させる環境制御手段を備え、
上記閾値決定手段は、上記計測値履歴から求められた、上記環境制御手段が上記計測環境を変化させてから変動する計測値の最大量を、上記所定の管理値から引いた第１の値を求め、さらに、上記計測値履歴から求められた、上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔における計測値の最大変化量を、上記第１の値から引いた第２の値を、上記所定の閾値として決定することを特徴とする請求項８に記載のセンサ管理システム。
【請求項１１】
計測対象を計測するセンサ装置が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出ステップと、
上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量と、上記算出された差分と、に基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出ステップと、
上記算出された到達最短時間と上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、上記センサ装置の計測時間間隔を決定する決定ステップと、を含むことを特徴とするセンサ装置の制御方法。
【請求項１２】
計測対象を計測するセンサ装置が計測した現在の計測値と所定の閾値との差分を算出する差分算出ステップと、
上記計測対象を計測した複数の計測値履歴に基づく、経過時間に対する計測値の最大変化量と、上記算出された差分と、に基づいて、上記計測対象が上記現在の計測値から上記所定の閾値に到達するまでの最短時間である到達最短時間を算出する最短時間算出ステップと、
上記算出された到達最短時間と上記センサ装置にて計測可能な最短時間間隔とのいずれか大きい方の時間から、上記計測対象の次回の計測時刻を決定する計測時刻決定ステップと、
上記決定された時刻に、上記計測対象を計測するようセンサ装置を制御するセンサ制御ステップと、を含むことを特徴とするセンサ装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１から６の何れか１項に記載のセンサ装置が備える上記各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−７９１０６（Ｐ２０１２−７９１０６Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２３９０６（Ｐ２０１０−２２３９０６）
【出願日】平成２２年１０月１日（２０１０．１０．１）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１日（２０１０．１０．１）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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