端末装置、通信システム及び端末装置の起動方法
【課題】高性能なセンシングと低消費電力化を実現する端末装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る端末装置は、計測対象の物理量を計測する計測用センサと、起動した場合に、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える制御部と、環境の変化に基づいて前記計測用センサに比べ低消費電力で駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて、前記計測対象の物理量と相関を有する物理量が、前記制御部に対する所定の起動条件として満たされた場合に、前記制御部に対して信号を送信することにより、前記制御部を起動させる起動用センサと、前記検出結果に対応して前記計測用センサの起動モードを決定するモード決定情報を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、起動した場合に、前記モード決定情報に基づいて、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える。
【解決手段】本発明に係る端末装置は、計測対象の物理量を計測する計測用センサと、起動した場合に、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える制御部と、環境の変化に基づいて前記計測用センサに比べ低消費電力で駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて、前記計測対象の物理量と相関を有する物理量が、前記制御部に対する所定の起動条件として満たされた場合に、前記制御部に対して信号を送信することにより、前記制御部を起動させる起動用センサと、前記検出結果に対応して前記計測用センサの起動モードを決定するモード決定情報を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、起動した場合に、前記モード決定情報に基づいて、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の計測用センサにより物理量を計測（測定）した結果を送信する端末装置や、このような端末装置を有する通信システムや、このような端末装置の起動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサネットワークシステムでは、センサ端末装置が計測用センサにより物理量を計測した結果を基地局装置へ送信することが行われている。
特許文献１に記載されたワイヤレスセンサでは、無電力で作動するセンサがＯＮ状態の時に電源部の電力を供給可能とし、当該センサがＯＦＦ状態の時に当該電源部の電力を供給不能とし、発信部が当該電源部の電力を供給されて所定の情報を無線で外部に発信することが行われる。
【０００３】
特許文献２に記載されたセンサネットワークシステム管理方法では、複数のセンサと通信可能であり各センサからのセンサ情報を受信するとともに各センサに対して動作制御を行うセンサネットワークシステム管理装置において、各センサにおけるバッテリの残りの駆動時間を取得し、目標残り駆動時間を設定し、各センサにおけるバッテリの残り駆動時間と目標残り駆動時間とが略等しくなるように各センサの動作を制御することが行われている。更に具体的には、目標残り駆動時間がその時点でバッテリの残り駆動時間が最も長いセンサにおけるバッテリの残り駆動時間に設定され、バッテリの残存容量を検出するとともに、残存容量と目標残り駆動時間とによって目標平均消費電力を算出し、この目標平均消費電力を実現するようにセンサの動作を制御することが行われている。
【０００４】
特許文献３に記載されたセンサ管理装置では、所定の目的に基づいて、複数のセンサからセンサ情報を受け取るとともに、幾つかのセンサに対して制御を行うに際して、前記目的に基づいて前記センサ情報を処理し、前記目的に基づいて前記センサを制御し、この場合に、装置外部から情報を受け取るとともに、受け取った情報に基づいて、前記センサ情報の処理内容、および／または、前記制御の内容を更新することが行われている。
【０００５】
特許文献４に記載された電子回路では、マイクロコントローラと、前記マイクロコントローラの制御に基づいて待機時間を計測するタイマと、前記タイマの出力信号を受けるバッファ回路と、前記タイマの前記出力信号及び前記マイクロコントローラの出力信号により制御される論理回路と、前記論理回路によりスイッチ制御され前記マイクロコントローラ及びバッファ回路に電源からの電力を供給する電源スイッチと、を備え、前記バッファ回路は入力端子に電源側の保護ダイオードを持たず、前記マイクロコントローラは、前記待機時間の間、アクティブ状態からスタンバイ状態、又はアクティブ状態から電源遮断状態のいずれかに遷移し、前記バッファの出力に基づいて前記スタインバイ状態又は前記電源遮断状態から前記アクティブ状態に復帰することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０８８８４号公報
【特許文献２】特許第３６７１８９１号公報
【特許文献３】特開２００３−１４１６６２号公報
【特許文献４】特開２０１０−１１４４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された上述のようなワイヤレスセンサでは、無電力で作動するセンサを用いる必要があり、具体的には、磁性体、形状記憶合金、圧電素子などからなるセンサを用いる必要があるため、物理量を計測するセンサの選択の自由度が少ないという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載されたセンサネットワークシステムでは、電源からの電力が供給されて動作するセンサや、電源からの電力の供給は行われずに内蔵するバッテリによって動作するセンサが用いられるが、例えば、センサが常に電源又はバッテリからの電力の供給を受けると、消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００９】
また、これらのセンサでは、複数の計測用センサの起動モードを制御することについては考えられておらず、起動時の環境に適した起動モードが実現されなかった。
また、特許文献３に記載されたセンサ管理装置や、特許文献４に記載された電子回路においても、このような問題は解消されていない。
具体的には、起動時には一種類の起動モードしかなく、起動時の環境に適したものでない場合もあり得た。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑み為されたもので、その目的は、高性能なセンシングと低消費電力化を実現することができる端末装置、通信システム及び端末装置の起動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る端末装置は、計測対象の物理量を計測する計測用センサと、起動した場合に、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える制御部と、環境の変化に基づいて前記計測用センサに比べ低消費電力で駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて、前記計測対象の物理量と相関を有する物理量が、前記制御部に対する所定の起動条件として満たされた場合に、前記制御部に対して信号を送信することにより、前記制御部を起動させる起動用センサと、前記検出結果に対応して前記計測用センサの起動モードを決定するモード決定情報を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、起動した場合に、前記モード決定情報に基づいて、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る端末装置は、前記計測用センサは、複数あり、前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る端末装置は、前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る端末装置は、前記信号は、前記発電量に応じて変化し、前記発電量は、前記環境の変化に応じて変化する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る端末装置は、前記モード決定情報は、前記信号の強度に基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る端末装置は、前記モード決定情報は、前記信号の所定時間内における回数に基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る端末装置は、前記モード決定情報は、前記信号のタイミングに基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る端末装置は、前記制御部は、起動する前記計測用センサの電力状態を順番に切り替えるトグルの情報に基づいて起動モードを決定する、ことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る端末装置は、前記制御部は、過去に起動モードの動作が実行されたときの前記計測用センサによる計測結果に関する履歴に基づいて前記起動モードを決定する、ことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る端末装置は、前記制御部は、前記計測用センサの状態に基づいて前記起動モードを決定する、ことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る端末装置は、前記制御部は、外部から入力される情報に基づいて前記起動モードを決定する、ことを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る端末装置は、前記起動モードは、同じ物理量を計測する複数の前記計測用センサについて、起動する前記計測用センサの個数が異ならせるために用いられる、ことを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る端末装置は、前記起動モードは、異なる物理量を計測する複数の前記計測用センサを起動するために用いられる、ことを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る端末装置は、前記起動モードは、同じ物理量を計測し、センシング性能が異なる複数の前記計測用センサを起動するために用いられる、ことを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る端末装置は、前記起動モードは、センシング性能を変化させることが可能な前記計測用センサを起動するために用いられる、ことを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る端末装置は、前記制御部は、起動した場合に、前記計測用センサへの電力が非供給である状態から供給される状態へ切り替えることにより、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える、ことを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る通信システムは、端末装置と、基地局装置と、を有し、前記端末装置は、計測対象の物理量を計測する計測用センサと、起動した場合に、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える制御部と、環境の変化に基づいて駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて所定の起動条件が満たされた場合に、前記制御部を起動させる起動用センサと、前記計測用センサによる計測結果の情報を送信する通信部と、前記起動用センサによる検出結果に対応して前記計測用センサの起動モードを決定する情報を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、起動した場合に、前記記憶部に記憶された情報に基づいて決定される起動モードで、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替え、前記基地局装置は、前記端末装置から送信された情報を受信する、ことを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る通信システムは、前記計測用センサは、複数あり、前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る通信システムは、前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする。
【００３０】
本発明に係る端末装置の起動方法は、起動用センサが、環境の変化に基づいて駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて所定の起動条件が満たされた場合に、制御部を起動させ、前記制御部が、起動した場合に、記憶部に記憶された前記起動用センサによる検出結果に対応して計測用センサの起動モードを決定する情報に基づいて決定される起動モードで、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替え、起動した前記計測用センサが、計測対象の物理量を計測し、通信部が、前記計測用センサによる計測結果の情報を送信する、ことを特徴とする。
【００３１】
本発明に係る端末装置の起動方法は、前記計測用センサは、複数あり、前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする。
【００３２】
本発明に係る端末装置の起動方法は、前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る端末装置、通信システム及び端末装置の起動方法によれば、高性能なセンシングと低消費電力化を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置により行われる動作のフローチャートを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置により行われる動作の例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置により行われる動作の例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置により行われる動作の例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るセンサネットワークシステムの構成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】
【００３５】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置１−１〜１−ｍ（端末装置の一例）の構成を示す概略ブロック図である。
ここで、図１では、複数であるｍ個のセンサ端末装置１−１〜１−ｍを示してあり、また、これらのセンサ端末装置１−１〜１−ｍが有線（又は、無線）で接続される基地局装置２を示してある。なお、センサ端末装置１−１〜１−ｍと基地局装置２との間に、中継局装置が設けられてもよい。
【００３６】
本実施形態では、各センサ端末装置１−１〜１−ｍの構成や動作は同様である。このため、以下では、センサ端末装置１−１を代表して説明する。
本実施形態に係るセンサ端末装置１−１は、起動用センサ１１と、制御回路１２（制御部の一例）と、複数であるｎ個の計測用センサ１３−１〜１３−ｎと、通信回路１４（通信部の一例）と、電源１５と、記憶部１６と、を備えている。
【００３７】
起動用センサ１１は、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化を検出する起動用センサである。起動用センサ１１は、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が所定の起動条件を満たしたことを検出した場合に、制御回路１２へ所定の信号を当該制御回路１２への割り込み信号として送信する。このように、起動用センサ１１は、起動のためのスイッチとして機能する。
ここで、本実施形態では、起動用センサ１１は、前記所定の信号として、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が所定の起動条件を満たした場合に、制御回路１２を起動させるための所定の閾値を超えるレベルの信号を割り込み信号として送信する回路構成を有している。
【００３８】
なお、本実施形態では、起動用センサ１１は、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が所定の起動条件を満たしたことを検出した場合に、制御回路１２へ割り込み信号を送信するが、他の例として、起動用センサ１１は、その検出結果に応じた信号を割り込み信号として常に制御回路１２へ送信し、制御回路１２に入力される割り込み信号のレベルが所定の閾値を超えたときに実際に制御回路１２に割り込みが為されるような構成を用いることも可能である。
【００３９】
ここで、本実施形態では、起動用センサ１１として、周囲の環境の変化を検出するために電力を必要としないセンサが用いられている。このため、起動用センサ１１は電源１５に接続されていない。
起動用センサ１１としては、様々な対象（物理量）を検出するセンサが用いられてもよく、例えば、磁性体、熱電素子、圧電素子、焦電素子などの材料を使用したセンサを用いることができる。このような起動用センサでは、待機中の消費電力は実質上ゼロであり、センサ端末装置１−１が置かれた環境（例えば、電磁波、温度、圧力、空気流、音波、微粒子流などのいずれか）の変化を検出することができる。
具体例として、起動用センサ１１として圧電体を使用したフローセンサを用いると、流速に応じた電圧を発生する。この場合、センサ端末装置１−１の周囲の流体の速度が一定値を超えると、制御回路１２が起動する。起動用センサ１１としては、他にも、発電型の加速度センサなどを用いることもできる。
【００４０】
ここで、起動用センサ１１が制御回路１２へ割り込み信号を送信するための起動条件としては、様々な条件が用いられてもよく、例えば、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化量が所定の閾値以上となったという条件を用いることができる。
なお、本実施形態では、起動用センサ１１が制御回路１２を起動させるための信号として、割り込み信号を用いるが、他の信号が用いられてもよい。
【００４１】
また、起動用センサ１１としては、必ずしも１個の起動用センサが用いられるばかりでなく、複数個の起動用センサが用いられてもよい。
また、起動用センサ１１として複数個の起動用センサが備えられる場合には、一例として、各々の起動用センサ（起動用センサ１１）が、独立に動作して、所定の起動条件を満たす周囲の環境の変化を検出した場合に制御回路１２へ割り込み信号を送信する構成を用いることができ、本実施形態ではこの構成を用いている。或いは、他の例として、起動用センサ１１として備えられた複数個の起動用センサの検出状況の組み合わせが所定の起動条件を満たした場合に、制御回路１２へ割り込み信号を送信する構成を用いることもできる。
【００４２】
また、起動用センサ１１として複数個の起動用センサが備えられる場合には、これら複数個の起動用センサとしては、同じ物理量を同じ感度や分解能で検出するセンサが用いられてもよく、或いは、同じ物理量を異なる感度や分解能で検出するセンサが用いられてもよく、或いは、異なる物理量を検出するセンサが用いられてもよく、或いは、これらの組み合わせが用いられてもよい。
【００４３】
制御回路１２には、常時、電源１５から電力が供給されているが、通常時は、スリープ状態になっている。そして、制御回路１２は、起動用センサ１１からの割り込み信号の入力端における入力値が所定の閾値を超えた場合に起動する。
このように、本実施形態では、制御回路１２に起動用センサ１１からの割り込み信号が入力された場合に、制御回路１２がスリープ状態から起動状態へ移行する。
なお、本実施形態では、制御回路１２が起動していない時の状態として、スリープ状態を用いるが、他の例として、起動しているときよりも消費電力が少ない他の状態が用いられてもよい。
【００４４】
なお、本実施形態では、起動用センサ１１として、周囲の環境の変化を検出するために外部からの電力の供給を必要としないセンサが用いられているが、他の例として、周囲の環境の変化を検出するために外部から計測用センサに比べ低電力の供給を必要とするセンサが起動用センサとして用いられてもよい。この場合には、例えば、起動用センサに電池を備えて、当該電池からの電力を当該起動用センサへ供給する構成や、或いは、センサ端末装置１−１に備えられた電源１５からの電力を起動用センサへ供給する構成を用いることができる。外部からの電力の供給を受けながらも、計測用センサに比べ低消費電力で駆動する起動用センサを用いることで、低消費電力のセンサ端末装置を実現することができる。
【００４５】
記憶部１６は、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎに関して設定される複数の起動モードについて、いずれの起動モードを使用するかを定める情報（起動モード情報）を記憶する。
一例として、起動用センサ１１における検出状況と使用する起動モードとの対応を示す起動モード情報を用いることができる。
他の例として、起動用センサ１１における検出状況以外の状況と使用する起動モードとの対応を示す起動モード情報を用いることができる。
また、他の例として、起動用センサ１１における検出状況とそれ以外の状況との組み合わせと使用する起動モードとの対応を示す起動モード情報を用いることもできる。
なお、これらの対応は、例えば、テーブルの形式で記憶することができる。
【００４６】
制御回路１２は、起動状態になると、記憶部１６に記憶された起動モード情報に基づいて、起動用センサ１１における検出状況或いは他の状況などに対応した起動モードを特定し、その起動モードが実現されるように、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎへ電源１５からの電力を供給することにより、当該各計測用センサ１３−１〜１３−ｎを起動する。
各計測用センサ１３−１〜１３−ｎは、起動されると、準備時間を経た後に計測時間に、各々の計測対象（物理量）を計測する。この計測結果は制御回路１２へ出力される。
【００４７】
ここで、本実施形態では、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしては、周囲の環境の変化を検出するために電力を必要とするセンサが用いられている。他の例として、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしては、周囲の環境の変化を検出するために電力を必要としないセンサが一部に用いられてもよく、本実施形態では、このようなセンサは起動用センサとしても用いることが可能なものである。
また、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしては、様々なセンサが用いられてもよく、例えば、振動センサ、加速度センサ、ビデオカメラ、煙センサ、湿度センサなどを用いることができる。そして、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎにより、例えば、温度、湿度、流量、流速、照度、人感など、種々なものを計測することができる。
【００４８】
本実施形態では、計測用センサ１３−１〜１３−ｎにより計測する対象（物理量）と起動用センサ１１により検出する対象（物理量）としては、相関（因果関係）があるものを用いている。相関があるものの例としては、起動用センサ１１により検出される物理量と同じ物理量や、或いは、起動用センサ１１により対象となる物理量の変化が検出された場合に変化すると推定される異なる物理量がある。具体例として、人が通過すると光や振動や温度などが変化し得るので、これらのうちの１つ以上の物理量を起動用センサ１１により検出し、これらのうちの同一又は異なる１つ以上の物理量を計測用センサ１３−１〜１３−ｎにより計測することができる。
【００４９】
本実施形態では、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしては、計測時間においてその計測結果をアナログ信号で出力するセンサが用いられているが、他の例として、計測結果をデジタル信号で出力するセンサが用いられてもよい。
本実施形態では、制御回路１２は、デジタルで動作し、計測用センサ１３−１〜１３−ｎが計測結果をアナログ信号で出力するものについてはそのアナログ信号をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器でデジタル信号へ変換する。
【００５０】
なお、好ましい実施形態の例として、制御回路１２は、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎが準備時間である間、スリープ状態になり、電力の消費を抑制する。そして、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎが準備時間を終えると、制御回路１２は、再び起動して、当該各計測用センサ１３−１〜１３−ｎによる計測結果を取得する。ここで、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎが準備時間である間に制御回路１２がスリープ状態になる構成としては、例えば、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎの準備時間が終了するよりも少し前に制御回路１２がスリープ状態から起動状態へ戻るような構成が用いられてもよい。また、ある計測用センサが準備時間であるが他の計測用センサによる計測結果を取得する必要があるときには、制御回路１２はスリープ状態にはならずに起動状態となる。
【００５１】
制御回路１２は、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎから入力されて取得した計測結果を通信回路１４へ出力する。
通信回路１４は、制御回路１２から入力された計測結果を基地局装置２へ送信する。なお、通信回路１４では、有線の通信が行われてもよく、或いは、無線の通信が行われてもよい。
電源１５は、制御回路１２や、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎや、通信回路１４へ電力を供給する。本実施形態では、制御回路１２が、電源１５から各計測用センサ１３−１〜１３−ｎへの電力の供給を制御する。なお、電源１５としては、例えば、蓄電池などの電池を用いることができる。
【００５２】
図２は、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１により行われる動作のフローチャートを示す図である。
このフローチャートの説明では、起動用センサ１１による検出対象の検出の有無に応じた動作を１回の動作として説明するが、本実施形態では、このような動作が常時行われている。
【００５３】
制御回路１２がスリープ状態である時に、起動用センサ１１へ検出対象（本実施形態では、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化量）の入力がない場合には（ステップＳ１）、起動用センサ１１により検出対象が検出されないため、制御回路１２はスリープ状態を継続する。
【００５４】
制御回路１２がスリープ状態である時に、起動用センサ１１へ検出対象の入力があったが（ステップＳ１）、例えばその入力のレベルが所定の閾値より低いというように、所定の起動条件を満たさない場合には（ステップＳ２）、制御回路１２はスリープ状態を継続する。
また、制御回路１２がスリープ状態である時に、起動用センサ１１へ検出対象の入力があり（ステップＳ１）、例えばその入力のレベルが所定の閾値以上であるというように、所定の起動条件を満たした場合には（ステップＳ２）、起動用センサ１１は割り込み信号を制御回路１２へ出力する。
【００５５】
制御回路１２は、スリープ状態である時に、起動用センサ１１から割り込み信号が入力された場合には、起動状態へ移行して駆動する（ステップＳ３）。そして、制御回路１２は、起動すると、記憶部１６に記憶された起動モード情報に基づいて、起動用センサ１１における検出状況或いは他の状況などに対応した起動モードを特定し、その起動モードが実現されるように、電源１５からの電力を各計測用センサ１３−１〜１３−ｎへ供給するように制御する。これにより、その起動モードで、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎが起動する（ステップＳ４）。
各計測用センサ１３−１〜１３−ｎは、起動すると、計測対象を計測して、その計測結果を制御回路１２へ出力する。制御回路１２は、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎから入力された計測結果を通信回路１４へ出力する。通信回路１４は、制御回路１２から入力された計測結果を基地局装置２へ送信する（ステップＳ５）。
【００５６】
なお、本実施形態では、制御回路１２がスリープ状態である時には、起動用センサ１１により制御回路１２が起動される。そして、制御回路１２は、起動用センサ１１における検出状況或いは他の状況などに対応した起動モードに従い、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎへ電源１５からの電力を供給するように制御を行う。その結果、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎが起動され、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎによる計測が行われ、その計測結果が制御回路１２を介して通信回路１４から送信される。続いて、制御回路１２は、計測結果の取得が終了した計測用センサ１３−１〜１３−ｎへの電源１５からの電力の供給を停止するように制御し、計測結果の取得の処理が終了すると、当該制御回路１２は再びスリープ状態へ移行する。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１では、計測用センサ１３−１〜１３−ｎを制御する制御回路１２を起動するための起動用センサ１１が制御回路１２を起動するまでは、制御回路１２や計測用センサ１３−１〜１３−ｎにより電力を使用しない状態で待機することができ、節電することができる。但し、制御回路１２がスリープ状態時に電力を消費する場合には、その分の電力は使用される。
なお、この効果は、起動用センサが、本実施形態に係る起動用センサ１１のようなものではなく、自己で発電せずに電源１５から計測用センサに比べ低電力の供給を受け駆動する場合にも得られる。また、本実施形態のように、起動用センサ（起動用センサ１１）が環境変化に応じて自己で発電して駆動する場合には、更に節電の効果を得ることができる。
【００５８】
また、このような節電の効果は、センサ端末装置１−１が備えられるセンサネットワークの全体においても得られ、ネットワーク全体の消費電力を低減することができる。特に、センシングが必要な時間が実時間に占める割合が低いアプリケーションに適用される場合には、消費電力の低減効果が大きい。
【００５９】
従って、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１では、消費電力（待機電力）を大幅に削減することができ、例えば電池からなる電源１５の寿命を延ばすことができる。これにより、センサ端末装置１−１に対する電池の交換などのメンテナンスの頻度や費用を削減することができ、また、センサネットワークが環境に与える影響（例えば、電力消費量や電池の廃棄）を低減することができる。また、本実施形態によらないものと比べて電源１５の寿命を同じにすればよい場合には、電源１５として用いられる例えば電池の大きさを小さくすることができ、これにより、センサ端末装置１−１の大きさを小さくすることができる。
【００６０】
また、周囲の環境の変化に基づいて、所定の起動条件が満たされたときにだけ、制御回路１２や計測用センサ１３−１〜１３−ｎが動作するため、効率的である。
また、本実施形態のように、起動用センサ（起動用センサ１１）として発電型のセンサが用いられる場合には、制御回路１２への割り込み信号の生成が容易である。
【００６１】
また、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１では、起動用センサ（起動用センサ１１）とは別に、計測用センサ１３−１〜１３−ｎを備えているため、これらを異ならせることが可能である。これにより、計測用センサ１３−１〜１３−ｎについて、センサの選択の自由度（設計の自由度）を高めることができ、様々な種類のセンサを用いることができ、センサ端末装置１−１を高機能化することができる。
従って、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１では、高性能なセンシングと低消費電力化を実現することができる。
【００６２】
ここで、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１の構成は、次のようにとらえることも可能である。
すなわち、センサ端末装置１−１は、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎと、計測用センサ１３−１〜１３−ｎが非起動状態である第一消費電力状態と、計測用センサ１３−１〜１３−ｎが起動状態であり前記第一消費電力状態よりも電力を消費する第二消費電力状態とで切り替える制御回路１２と、制御回路１２に対して当該制御回路１２を起動する割り込み信号を送信する起動用センサ１１と、計測用センサ１３−１〜１３−ｎから制御回路１２を介して得られる計測結果の情報を外部と通信する通信回路１４と、計測用センサ１３−１〜１３−ｎと制御回路１２と通信回路１４へ電力を供給する電源１５と、を備える。
【００６３】
また、このようなセンサ端末装置１−１の起動方法は、次のようにとらえることも可能である。
すなわち、センサ端末装置１−１では、環境の変化に基づいて起動用センサ１１が起動するステップと、起動した起動用センサ１１が割り込み信号を制御回路１２へ送信して当該制御回路１２を起動するステップと、制御回路１２が、その起動状態に応じて、計測用センサ１３−１〜１３−ｎが非起動状態である第一消費電力状態と、計測用センサ１３−１〜１３−ｎが起動状態であり前記第一消費電力状態よりも電力を消費する第二消費電力状態とで切り替えるステップと、を有する。
ここで、第一消費電力状態では、必ずしも制御回路１２の消費電力がゼロである状態が用いられなくてもよく、例えば、制御回路１２で起動時よりも少ない電力を消費してもよい。
【００６４】
次に、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎに関して設定された複数の起動モードについて説明する。本実施形態では、起動用センサ１１における検出状況或いは他の状況などと起動モードとが対応している。
ここでは、起動モードの種類の例と、起動モードを選択する基準（起動用センサ１１における検出状況或いは他の状況など）の例を、それぞれ幾つか示す。なお、これらは例示であり、他の様々なものが用いられてもよい。
【００６５】
任意の「起動モードの種類」と任意の「起動モードを選択する基準」との対応付けを示す起動モード情報を記憶部１６に記憶させておくことで、その「起動モードを選択する基準」が発生したときに、制御回路１２がその「起動モードの種類」を使用するように制御する。
なお、複数の「起動モードを選択する基準」が組み合わされて用いられてもよい。
【００６６】
（起動モードの種類の第１の例）
計測用センサ１３−１〜１３−ｎの全部又は一部として、同じ物理量を計測する複数の計測用センサが用いられる場合に、これら複数の計測用センサについて、起動させる計測用センサの個数を異ならせたものを異なる「起動モードの種類」とする。この場合、例えば、それぞれの「起動モードの種類」において、いずれの計測用センサを起動させて、いずれの計測用センサを起動させないかについても予め設定される。
具体例として、同じ物理量を計測する複数の計測用センサをそれぞれ空間的に別の場所に設けて、基準となる計測地点を含む狭い範囲の少数の計測用センサのみを起動させる起動モードや、基準となる計測地点を含む中くらいの範囲の計測用センサを起動させる起動モードや、基準となる計測地点を含む広い範囲の多数の計測用センサを起動させる起動モードなどを設定することができる。
【００６７】
（起動モードの種類の第２の例）
計測用センサ１３−１〜１３−ｎの全部又は一部として、異なる物理量を計測する複数の計測用センサが用いられる場合に、これら複数の計測用センサについて、計測する物理量が異なる計測用センサを起動させるものを異なる「起動モードの種類」とする。
具体例として、温度を計測する計測用センサ、圧力を計測する計測用センサ、湿度を計測する計測用センサ、パーティクルを計測する計測用センサ、電磁波を計測する計測用センサ、音波を計測する計測用センサなどを設けて、温度を計測する計測用センサのみを起動させる起動モードや、圧力を計測する計測用センサのみを起動させる起動モードなどを設定することができる。また、２つ以上の異なる物理量を計測する計測用センサの組み合わせを起動させることもでき、例えば、湿度を計測する計測用センサとパーティクルを計測する計測用センサのみを起動させる起動モードなどを設定することができる。
【００６８】
（起動モードの種類の第３の例）
計測用センサ１３−１〜１３−ｎの全部又は一部として、感度や分解能などのセンシング性能を変化させることが可能な計測用センサが用いられる場合に、その計測用センサについて、センシング性能が異なるものを異なる「起動モードの種類」とする。
具体例として、感度や分解能などのセンシング性能を変化させることが可能な計測用センサが設けられて、その感度や分解能を高く設定して起動させる起動モードや、その感度や分解能を中程度に設定して起動させる起動モードや、その感度や分解能を低く設定して起動させる起動モードなどを用いることができる。
【００６９】
（起動モードの種類の第４の例）
計測用センサ１３−１〜１３−ｎの全部又は一部として、同じ物理量を計測するものであって感度や分解能などのセンシング性能が異なる複数の計測用センサが用いられる場合に、起動させる計測用センサのセンシング性能が異なるものを異なる「起動モードの種類」とする。
具体例として、同じ物理量を計測するものであって感度や分解能などのセンシング性能が異なる複数の計測用センサが設けられて、その中で、高い感度や分解能を有する計測用センサのみを起動させる起動モードや、中程度の感度や分解能を有する計測用センサのみを起動させる起動モードや、低い感度や分解能を有する計測用センサのみを起動させる起動モードなどを用いることができる。
【００７０】
（起動モードを選択する基準の第１の例）
起動用センサ１１により検出される環境の変化の量を基準とする。
このような環境の変化の量に応じて、使用する起動モードの種類を変える。なお、複数個の起動用センサ１１が備えられている場合には、環境の変化の量として、これら複数の起動用センサ１１についての平均値や、最大値や、最小値が用いられてもよい。
具体例として、起動用センサ１１により検出される環境の変化の量と当該起動用センサ１１から制御回路１２へ出力される割り込み信号の強度（レベル）とが比例関係などで対応している場合に、この割り込み信号の強度が第１の範囲内であるときには起動モードαを使用し、この割り込み信号の強度が第２の範囲内であるときには起動モードβを使用することなどができる。
【００７１】
このように、起動用センサ１１により検出される環境の変化の量（大きさ）に応じて、起動用センサ１１から制御回路１２へ送られる割り込み信号の状況が異なるように設定されており、一例として、割り込み信号は、環境の変化に応じて変化する起動用センサ１１の発電量に応じて変化する。そして、記憶部１６には、割り込み信号の状況に対応して複数の起動モードを選択するための起動モード情報が記憶されている。制御回路１２は、記憶部１６に記憶された起動モード情報に基づいて、起動用センサ１１から入力された割り込み信号の状況に応じて、使用する起動モードを選択し、選択した起動モードに従って、計測用センサ１３−１〜１３−ｎの電力状態を切り替えるように制御する。なお、制御回路１２は、例えば、予めプログラムされたアルゴリズムに従って、このような制御の動作を実行する。
【００７２】
図３は、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１により行われる動作の例を示す図である。
図３に示される例では、計測用センサ１３−１〜１３−ｎの個数が３である場合（ｎ＝３である場合）を示してある。
センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が小さい場合には、それに応じた割り込み信号が起動用センサ１１から制御回路１２へ送信される（図３中の（１））。制御回路１２は、その割り込み信号に応じて、例えば、１個の計測用センサ１３−１のみを起動させる起動モードを使用する。
センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が中程度である場合には、それに応じた割り込み信号が起動用センサ１１から制御回路１２へ送信される（図３中の（２））。制御回路１２は、その割り込み信号に応じて、例えば、２個の計測用センサ１３−１、１３−２を起動させる起動モードを使用する。
センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が大きい場合には、それに応じた割り込み信号が起動用センサ１１から制御回路１２へ送信される（図３中の（３））。制御回路１２は、その割り込み信号に応じて、例えば、３個の計測用センサ１３−１〜１３−３を起動させる起動モードを使用する。
【００７３】
ここで、制御回路１２は、例えば、入力される割り込み信号の強度が第１の閾値未満（又は、第１の閾値以下）である場合には環境の変化が小さいと判定し、入力される割り込み信号の強度が第１の閾値以上である（又は、第１の閾値を超える）とともに第１の閾値より大きい第２の閾値未満（又は、第２の閾値以下）である場合には環境の変化が中程度であると判定し、入力される割り込み信号の強度が第２の閾値以上である（又は、第２の閾値を超える）場合には環境の変化が大きいと判定する。
【００７４】
（起動モードを選択する基準の第２の例）
所定の時間内に起動用センサ１１から信号（例えば、所定の起動条件を満たしたときの割り込み信号）が出力される回数を基準とする。また、このような信号に関して、例えば、１回目の信号と２回目の信号との時間間隔などのように、信号の出力のタイミングを基準とすることもできる。
このような回数やタイミングに応じて、使用する起動モードの種類を変える。
【００７５】
図４は、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１により行われる動作の例を示す図である。
図４に示される例１では、起動用センサ１１から１回目の割り込み信号が出力された後に、所定の時間内に次の割り込み信号の出力が無かった場合には、制御回路１２は、このような起動用センサ１１からの割り込み信号の入力状況に基づいて、このような入力状況に対応して予め決められた起動モードαを使用するように制御する。なお、この起動モードαの動作が完了するまでは、前記した所定の時間が経過した後に起動用センサ１１から出力される割り込み信号は無視する。
【００７６】
図４に示される例２では、起動用センサ１１から１回目の割り込み信号が出力された後に、所定の時間内に更に２回の割り込み信号の出力（２回目の割り込み信号の出力と３回目の割り込み信号の出力）があった場合には、制御回路１２は、このような起動用センサ１１からの割り込み信号の入力状況に基づいて、このような入力状況に対応して予め決められた起動モードβを使用するように制御する。なお、この起動モードβの動作が完了するまでは、前記した所定の時間が経過した後に起動用センサ１１から出力される割り込み信号は無視する。
【００７７】
図４に示される例３では、起動用センサ１１から１回目の割り込み信号が出力された後に、所定の時間内に更に１回以上の割り込み信号の出力があり、１回目の割り込み信号の出力タイミングと２回目の割り込み信号の出力タイミングとの間隔が所定の閾値以上に長くあいた場合には、制御回路１２は、このような起動用センサ１１からの割り込み信号の入力状況に基づいて、このような入力状況に対応して予め決められた起動モードγを使用するように制御する。なお、この起動モードγの動作が完了するまでは、前記した所定の時間が経過した後に起動用センサ１１から出力される割り込み信号は無視する。
【００７８】
（起動モードを選択する基準の第３の例）
トグルを用いることとして、過去の起動モードを基準とする。
このような過去の起動モードの履歴に基づいて、使用する起動モードの種類を変える。
具体例として、起動モードα、停止、起動モードβ、停止、起動モードγ、停止、再び起動モードα、停止、起動モードβ、・・・というように、起動が停止される毎に、起動モードを順送りに変える。
このように、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎの電力状態を順番に切り替えるトグルモードが実現される。
【００７９】
（起動モードを選択する基準の第４の例）
過去のデータに基づく推論を基準とする。
このような推論の結果に応じて、使用する起動モードの種類を変える。
具体例として、制御回路１２が、前回に起動した際に取得したセンシングのデータ（計測用センサ１３−１〜１３−ｎによる計測結果のデータ）を分析し、それに基づいて、次回に起動するときの最適な起動モードを推定して、その起動モードを使用する。
【００８０】
一例として、起動用センサ１１から制御回路１２へ出力される割り込み信号の強度に応じて起動モードを切り替える場合を示す。
ここでは、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎが同じ物理量を計測するとし、起動させる計測用センサの数を増加させるほど、全体として大きい計測レンジが実現されるとする。
この場合に、「前回では、割り込み信号の強度が中レベルであったため、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎのうちの半分だけを起動させる起動モードαを使用したところ、幾つかの計測用センサの出力が計測レンジを超えて振り切れてしまった」という履歴があったとする。このとき、今回では、割り込み信号の強度が中レベルであるときにおいても、全ての計測用センサ１３−１〜１３−ｎを起動すべきと判断して、全ての計測用センサ１３−１〜１３−ｎを起動させる起動モードβを使用する。
このように、過去の起動モードの動作が実行されたときにおける情報の履歴に基づいて、起動モードを切り替えることができる。
【００８１】
（起動モードを選択する基準の第５の例）
各計測用センサ１３−１〜１２−ｎの状態に関する情報を基準とする。
このような各計測用センサ１３−１〜１２−ｎの状態に関する情報に応じて、使用する起動モードの種類を変える。
具体例として、電池容量がセンサ端末装置１−１や計測用センサ１３−１〜１３−ｎによって異なり得る場合に、これに関する情報に応じて、省電力モードや高性能モードなどの定義を毎回更新して、それに合った起動モードを使用する。
【００８２】
図５は、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１により行われる動作の例を示す図である。
図５に示される例では、計測用センサ１３−１〜１３−ｎの個数が３である場合（ｎ＝３である場合）を示してある。また、この例では、各計測用センサ１３−１〜１３−３における電池容量が異なり得るとする。
ある時刻１に計測用センサ１３−１〜１３−３の起動が発生した回において、３個の計測用センサ１３−１〜１３−３を起動させる起動モードαが使用されたとする。その後の時刻２に、各計測用センサ１３−１〜１３−３から制御回路１２へ当該各計測用センサ１３−１〜１３−３における電池容量の情報を報告し、この結果、制御回路１２が、「第３の計測用センサ１３−３における電池容量が所定の閾値よりも少ないこと」を検出したとする。これに応じて、制御回路１２は、省電力モードの定義を更新し、次回の起動時は第３の計測用センサ１３−３以外の２個の計測用センサ１３−１、１３−２を起動させる起動モードβを使用することを決定する。そして、次回の起動時である時刻３では、制御回路１２は、第３の計測用センサ１３−３以外の２個の計測用センサ１３−１、１３−２を起動させる起動モードβを使用する。
【００８３】
（起動モードを選択する基準の第６の例）
他のネットワークや他のセンサなどからの信号を基準とする。例えば、センサ端末装置１−１における各種の情報とこのような他のネットワークや他のセンサなどからの信号との組み合わせを基準とすることもできる。
具体例として、センサ端末装置１−１が属するセンサネットワークが外部にある別のネットワークや別のセンサなどと接続されている場合に、これらから得た情報を利用して、制御回路１２が使用する起動モードを決める。
【００８４】
（起動モードを選択する基準の第７の例）
複数個の起動用センサ１１が備えられている場合に、その中で所定の起動条件を満たした起動用センサ１１の個数を基準とする。
具体例として、所定の起動条件を満たした起動用センサ１１の個数が１個である場合には起動モードαを使用し、所定の起動条件を満たした起動用センサ１１の個数が２個である場合には起動モードβを使用することなどができる。
なお、複数個の起動用センサ１１が備えられる場合には、これらの起動用センサ１１としては、同じ物理量を検出するものが用いられてもよく、或いは、異なる物理量を検出するものが用いられてもよい。
【００８５】
以上のように、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１では、全体が停止している状態から、環境の変化を検出する起動用センサ１１がスイッチとして機能することで起動されて、複数の起動モード（起動状態）のうちの一つへ遷移する。
例えば、このような環境の変化を検出する際に、とり得る複数の検出結果のうちの一つが得られ、その結果に対応して複数の起動モードのうちのいずれの状態へ遷移するかが決まる。この構成では、起動後の起動モードが複数種類から選択されるため、起動時の環境（検出される物理量の状況）に応じて最適なセンシングを開始することができる。
また、他の例として、起動時の環境以外の状況に基づいて、複数の起動モードのうちのいずれかを選択する構成を用いることもでき、このような状況に応じて最適なセンシングを行うことができる。
【００８６】
なお、本実施形態では、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎを備えたセンサ端末装置１−１について説明したが、他の例として、本実施形態と同様な構成や動作を、１個の計測用センサのみを備えるセンサ端末装置に適用することも可能である。
【００８７】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るセンサネットワークシステム（通信システムの一例）の構成を示す概略ブロック図である。
本実施形態に係るセンサネットワークシステムは、複数であるｒ個のセンサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒ（端末装置の一例）と、複数の中継局装置１１１〜１１７と、複数の基地局装置１２１〜１２３と、を備えている。
なお、センサ端末装置や中継局装置や基地局装置のそれぞれの数としては、任意の数が用いられてもよい。
【００８８】
各センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒは、例えば、図１に示される第１の実施形態に係るセンサ端末装置１−１と同様な構成を有しており同様な動作を行う。例えば、各センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒは、それぞれに備えられた計測用センサによる計測結果の情報（データ）を無線で送信する。
各中継局装置１１１〜１１７は、それぞれが通信する領域に存在するセンサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒから無線送信された情報を受信して、その情報を有線で送信する。
各基地局装置１２１〜１２３は、それぞれの配下に存在する中継局装置１１１〜１１７から有線で送信された情報を受信する。
【００８９】
これにより、本実施形態に係るセンサネットワークシステムでは、各センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒに備えられた計測用センサによる計測結果の情報を基地局装置１２１〜１２３により収集して、その情報を記憶装置（図示せず）に記憶するなどして管理することができる。
【００９０】
なお、本実施形態では、センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒから送信された情報が中継局装置１１１〜１１７を介して基地局装置１２１〜１２３へ伝送される構成を示したが、他の例として、センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒから送信された情報が直接に基地局装置１２１〜１２３へ伝送される構成が用いられてもよい。
また、それぞれの通信については、本実施形態に限られず、有線の通信が用いられてもよく、或いは、無線の通信が用いられてもよい。
【００９１】
ここで、本実施形態に係るセンサネットワークシステムは、様々な場面に適用されてもよく、例えば、クリーンルーム内のセンサネットワークや、ホームセキュリティのセンサネットワークや、環境モニタリングのセンサネットワークなどに適用することが可能である。一例として、クリーンルーム内のセンサネットワークにおいて、各センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒに計測用センサとしてパーティクルセンサやフローセンサなどを備え、これらの計測用センサによる計測結果を基地局装置１２１〜１２３により収集して管理することができる。
【００９２】
（クリーンルーム内のパーティクルセンサネットワークシステムに適用した場合の例）
次に、本実施形態に係るセンサネットワークシステムをクリーンルーム内のパーティクルセンサネットワークシステムに適用した場合の例を示す。なお、ここで示す構成は例示であるため、他の様々な構成が用いられてもよい。
ここでは、図１に示されるセンサ端末装置１−１を参照して説明する。
【００９３】
センサ端末装置１−１は、クリーンルーム内に設けられており、環境の変化として空気のフロー（流れ）を起動用センサ１１により検出する。起動用センサ１１としてはフローセンサを用いており、クリーンルーム内に設けられた起動用センサ１１により空気のフローを検知して発電し、それに応じた割り込み信号を制御回路１２へ送信する。
また、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしてパーティクルセンサを用いており、クリーンルーム内の様々な場所に設けられた計測用センサ１３−１〜１３−ｎにより所定の体積の空気中に含まれるほこりの数（パーティクルの数）を計測する。
【００９４】
このパーティクルセンサネットワークシステムでは、起動用センサ１１から出力される割り込み信号の強度が、空気フローの強度に対応して、複数のレベルのうちの一つになる。なお、他の例として、この割り込み信号のレベルが無段階に変化する構成が用いられてもよい。
ここで、パーティクルは空気フローによって巻き上げられる。そこで、空気フローが小さく割り込み信号の強度が小さいときには、パーティクルの増加も小さいと推定して、少数の計測用センサでも十分な精度での検出ができるとみなして、少数の計測用センサのみを起動させる起動モードを使用する。一方、空気フローが大きく割り込み信号の強度が大きいときには、パーティクルの増加も大きいと推定して、多数の計測用センサでないと十分な精度での検出ができないとみなして、多数の計測用センサを起動させる起動モードを使用する。
【００９５】
このように、空気フローが大きいときだけ多数の計測用センサによる検出を行うことで、システム全体の消費電力を低減することができる。
なお、割り込み信号の強度が大きいか或いは小さいかについては、例えば、所定の閾値以上であるか否かにより判定することができる。また、少数の計測用センサの数や、多数の計測用センサの数としては、それぞれ任意の数が設定されてよい。また、いずれの計測用センサを起動させるかについても適当に設定されてよい。
【００９６】
また、他の例として、空気フローが小さいときには、１個或いは少数のパーティクルセンサ（計測用センサ）のみを起動させて、ほこりの量（パーティクルの量）の変化のみを検出し、また、空気フローが大きいときには、更に多数である複数のパーティクルセンサ（計測用センサ）を起動させるとともに、人感センサ（計測用センサ）などのように、他の種類の計測用センサも起動させて、クリーンルーム内の状態を正確に把握することも可能である。この場合、計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしては、様々な種類のセンサが用いられてもよい。
【００９７】
なお、本実施形態のように、上述した第１の実施形態に係るセンサ端末装置１−１について、装置の一部、例えば、制御回路１２の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。この場合、その制御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、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て、このコンピュータシステムが実行することによって実現してもよい。なお、ここで言うコンピュータシステムとは、オペレーティング・システム（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ；ＯＳ）や周辺装置のハードウェアを含むものである。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、光ディスク、メモリカード等の可搬型記録媒体、コンピュータシステムに内蔵される磁気ハードディスクやソリッドステートドライブ等の記憶装置のことを言う。更に、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コンピュータネットワークや、電話回線や携帯電話網を介してプログラムを送信する場合の通信回線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバ装置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するものを含んでもよい。また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせにより実現するものであってもよい。
【００９８】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はその実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明に係る端末装置、通信システム及び端末装置の起動方法は、例えば、様々なセンサネットワークに適用することが可能なものである。
【符号の説明】
【０１００】
１−１〜１−ｍ・・・センサ端末装置
２・・・基地局装置
１１・・・起動用センサ
１２・・・制御回路
１３−１〜１３−ｎ・・・計測用センサ
１４・・・通信回路
１５・・・電源
１６・・・記憶部
１０１−１〜１０１−ｒ・・・センサ端末装置
１１１〜１１７・・・中継局装置
１２１〜１２３・・・基地局装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の計測用センサにより物理量を計測（測定）した結果を送信する端末装置や、このような端末装置を有する通信システムや、このような端末装置の起動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサネットワークシステムでは、センサ端末装置が計測用センサにより物理量を計測した結果を基地局装置へ送信することが行われている。
特許文献１に記載されたワイヤレスセンサでは、無電力で作動するセンサがＯＮ状態の時に電源部の電力を供給可能とし、当該センサがＯＦＦ状態の時に当該電源部の電力を供給不能とし、発信部が当該電源部の電力を供給されて所定の情報を無線で外部に発信することが行われる。
【０００３】
特許文献２に記載されたセンサネットワークシステム管理方法では、複数のセンサと通信可能であり各センサからのセンサ情報を受信するとともに各センサに対して動作制御を行うセンサネットワークシステム管理装置において、各センサにおけるバッテリの残りの駆動時間を取得し、目標残り駆動時間を設定し、各センサにおけるバッテリの残り駆動時間と目標残り駆動時間とが略等しくなるように各センサの動作を制御することが行われている。更に具体的には、目標残り駆動時間がその時点でバッテリの残り駆動時間が最も長いセンサにおけるバッテリの残り駆動時間に設定され、バッテリの残存容量を検出するとともに、残存容量と目標残り駆動時間とによって目標平均消費電力を算出し、この目標平均消費電力を実現するようにセンサの動作を制御することが行われている。
【０００４】
特許文献３に記載されたセンサ管理装置では、所定の目的に基づいて、複数のセンサからセンサ情報を受け取るとともに、幾つかのセンサに対して制御を行うに際して、前記目的に基づいて前記センサ情報を処理し、前記目的に基づいて前記センサを制御し、この場合に、装置外部から情報を受け取るとともに、受け取った情報に基づいて、前記センサ情報の処理内容、および／または、前記制御の内容を更新することが行われている。
【０００５】
特許文献４に記載された電子回路では、マイクロコントローラと、前記マイクロコントローラの制御に基づいて待機時間を計測するタイマと、前記タイマの出力信号を受けるバッファ回路と、前記タイマの前記出力信号及び前記マイクロコントローラの出力信号により制御される論理回路と、前記論理回路によりスイッチ制御され前記マイクロコントローラ及びバッファ回路に電源からの電力を供給する電源スイッチと、を備え、前記バッファ回路は入力端子に電源側の保護ダイオードを持たず、前記マイクロコントローラは、前記待機時間の間、アクティブ状態からスタンバイ状態、又はアクティブ状態から電源遮断状態のいずれかに遷移し、前記バッファの出力に基づいて前記スタインバイ状態又は前記電源遮断状態から前記アクティブ状態に復帰することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０８８８４号公報
【特許文献２】特許第３６７１８９１号公報
【特許文献３】特開２００３−１４１６６２号公報
【特許文献４】特開２０１０−１１４４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された上述のようなワイヤレスセンサでは、無電力で作動するセンサを用いる必要があり、具体的には、磁性体、形状記憶合金、圧電素子などからなるセンサを用いる必要があるため、物理量を計測するセンサの選択の自由度が少ないという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載されたセンサネットワークシステムでは、電源からの電力が供給されて動作するセンサや、電源からの電力の供給は行われずに内蔵するバッテリによって動作するセンサが用いられるが、例えば、センサが常に電源又はバッテリからの電力の供給を受けると、消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００９】
また、これらのセンサでは、複数の計測用センサの起動モードを制御することについては考えられておらず、起動時の環境に適した起動モードが実現されなかった。
また、特許文献３に記載されたセンサ管理装置や、特許文献４に記載された電子回路においても、このような問題は解消されていない。
具体的には、起動時には一種類の起動モードしかなく、起動時の環境に適したものでない場合もあり得た。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑み為されたもので、その目的は、高性能なセンシングと低消費電力化を実現することができる端末装置、通信システム及び端末装置の起動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る端末装置は、計測対象の物理量を計測する計測用センサと、起動した場合に、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える制御部と、環境の変化に基づいて前記計測用センサに比べ低消費電力で駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて、前記計測対象の物理量と相関を有する物理量が、前記制御部に対する所定の起動条件として満たされた場合に、前記制御部に対して信号を送信することにより、前記制御部を起動させる起動用センサと、前記検出結果に対応して前記計測用センサの起動モードを決定するモード決定情報を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、起動した場合に、前記モード決定情報に基づいて、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る端末装置は、前記計測用センサは、複数あり、前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る端末装置は、前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る端末装置は、前記信号は、前記発電量に応じて変化し、前記発電量は、前記環境の変化に応じて変化する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る端末装置は、前記モード決定情報は、前記信号の強度に基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る端末装置は、前記モード決定情報は、前記信号の所定時間内における回数に基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る端末装置は、前記モード決定情報は、前記信号のタイミングに基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る端末装置は、前記制御部は、起動する前記計測用センサの電力状態を順番に切り替えるトグルの情報に基づいて起動モードを決定する、ことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る端末装置は、前記制御部は、過去に起動モードの動作が実行されたときの前記計測用センサによる計測結果に関する履歴に基づいて前記起動モードを決定する、ことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る端末装置は、前記制御部は、前記計測用センサの状態に基づいて前記起動モードを決定する、ことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る端末装置は、前記制御部は、外部から入力される情報に基づいて前記起動モードを決定する、ことを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る端末装置は、前記起動モードは、同じ物理量を計測する複数の前記計測用センサについて、起動する前記計測用センサの個数が異ならせるために用いられる、ことを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る端末装置は、前記起動モードは、異なる物理量を計測する複数の前記計測用センサを起動するために用いられる、ことを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る端末装置は、前記起動モードは、同じ物理量を計測し、センシング性能が異なる複数の前記計測用センサを起動するために用いられる、ことを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る端末装置は、前記起動モードは、センシング性能を変化させることが可能な前記計測用センサを起動するために用いられる、ことを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る端末装置は、前記制御部は、起動した場合に、前記計測用センサへの電力が非供給である状態から供給される状態へ切り替えることにより、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える、ことを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る通信システムは、端末装置と、基地局装置と、を有し、前記端末装置は、計測対象の物理量を計測する計測用センサと、起動した場合に、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える制御部と、環境の変化に基づいて駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて所定の起動条件が満たされた場合に、前記制御部を起動させる起動用センサと、前記計測用センサによる計測結果の情報を送信する通信部と、前記起動用センサによる検出結果に対応して前記計測用センサの起動モードを決定する情報を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、起動した場合に、前記記憶部に記憶された情報に基づいて決定される起動モードで、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替え、前記基地局装置は、前記端末装置から送信された情報を受信する、ことを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る通信システムは、前記計測用センサは、複数あり、前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る通信システムは、前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする。
【００３０】
本発明に係る端末装置の起動方法は、起動用センサが、環境の変化に基づいて駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて所定の起動条件が満たされた場合に、制御部を起動させ、前記制御部が、起動した場合に、記憶部に記憶された前記起動用センサによる検出結果に対応して計測用センサの起動モードを決定する情報に基づいて決定される起動モードで、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替え、起動した前記計測用センサが、計測対象の物理量を計測し、通信部が、前記計測用センサによる計測結果の情報を送信する、ことを特徴とする。
【００３１】
本発明に係る端末装置の起動方法は、前記計測用センサは、複数あり、前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする。
【００３２】
本発明に係る端末装置の起動方法は、前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る端末装置、通信システム及び端末装置の起動方法によれば、高性能なセンシングと低消費電力化を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置により行われる動作のフローチャートを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置により行われる動作の例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置により行われる動作の例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置により行われる動作の例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るセンサネットワークシステムの構成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】
【００３５】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るセンサ端末装置１−１〜１−ｍ（端末装置の一例）の構成を示す概略ブロック図である。
ここで、図１では、複数であるｍ個のセンサ端末装置１−１〜１−ｍを示してあり、また、これらのセンサ端末装置１−１〜１−ｍが有線（又は、無線）で接続される基地局装置２を示してある。なお、センサ端末装置１−１〜１−ｍと基地局装置２との間に、中継局装置が設けられてもよい。
【００３６】
本実施形態では、各センサ端末装置１−１〜１−ｍの構成や動作は同様である。このため、以下では、センサ端末装置１−１を代表して説明する。
本実施形態に係るセンサ端末装置１−１は、起動用センサ１１と、制御回路１２（制御部の一例）と、複数であるｎ個の計測用センサ１３−１〜１３−ｎと、通信回路１４（通信部の一例）と、電源１５と、記憶部１６と、を備えている。
【００３７】
起動用センサ１１は、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化を検出する起動用センサである。起動用センサ１１は、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が所定の起動条件を満たしたことを検出した場合に、制御回路１２へ所定の信号を当該制御回路１２への割り込み信号として送信する。このように、起動用センサ１１は、起動のためのスイッチとして機能する。
ここで、本実施形態では、起動用センサ１１は、前記所定の信号として、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が所定の起動条件を満たした場合に、制御回路１２を起動させるための所定の閾値を超えるレベルの信号を割り込み信号として送信する回路構成を有している。
【００３８】
なお、本実施形態では、起動用センサ１１は、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が所定の起動条件を満たしたことを検出した場合に、制御回路１２へ割り込み信号を送信するが、他の例として、起動用センサ１１は、その検出結果に応じた信号を割り込み信号として常に制御回路１２へ送信し、制御回路１２に入力される割り込み信号のレベルが所定の閾値を超えたときに実際に制御回路１２に割り込みが為されるような構成を用いることも可能である。
【００３９】
ここで、本実施形態では、起動用センサ１１として、周囲の環境の変化を検出するために電力を必要としないセンサが用いられている。このため、起動用センサ１１は電源１５に接続されていない。
起動用センサ１１としては、様々な対象（物理量）を検出するセンサが用いられてもよく、例えば、磁性体、熱電素子、圧電素子、焦電素子などの材料を使用したセンサを用いることができる。このような起動用センサでは、待機中の消費電力は実質上ゼロであり、センサ端末装置１−１が置かれた環境（例えば、電磁波、温度、圧力、空気流、音波、微粒子流などのいずれか）の変化を検出することができる。
具体例として、起動用センサ１１として圧電体を使用したフローセンサを用いると、流速に応じた電圧を発生する。この場合、センサ端末装置１−１の周囲の流体の速度が一定値を超えると、制御回路１２が起動する。起動用センサ１１としては、他にも、発電型の加速度センサなどを用いることもできる。
【００４０】
ここで、起動用センサ１１が制御回路１２へ割り込み信号を送信するための起動条件としては、様々な条件が用いられてもよく、例えば、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化量が所定の閾値以上となったという条件を用いることができる。
なお、本実施形態では、起動用センサ１１が制御回路１２を起動させるための信号として、割り込み信号を用いるが、他の信号が用いられてもよい。
【００４１】
また、起動用センサ１１としては、必ずしも１個の起動用センサが用いられるばかりでなく、複数個の起動用センサが用いられてもよい。
また、起動用センサ１１として複数個の起動用センサが備えられる場合には、一例として、各々の起動用センサ（起動用センサ１１）が、独立に動作して、所定の起動条件を満たす周囲の環境の変化を検出した場合に制御回路１２へ割り込み信号を送信する構成を用いることができ、本実施形態ではこの構成を用いている。或いは、他の例として、起動用センサ１１として備えられた複数個の起動用センサの検出状況の組み合わせが所定の起動条件を満たした場合に、制御回路１２へ割り込み信号を送信する構成を用いることもできる。
【００４２】
また、起動用センサ１１として複数個の起動用センサが備えられる場合には、これら複数個の起動用センサとしては、同じ物理量を同じ感度や分解能で検出するセンサが用いられてもよく、或いは、同じ物理量を異なる感度や分解能で検出するセンサが用いられてもよく、或いは、異なる物理量を検出するセンサが用いられてもよく、或いは、これらの組み合わせが用いられてもよい。
【００４３】
制御回路１２には、常時、電源１５から電力が供給されているが、通常時は、スリープ状態になっている。そして、制御回路１２は、起動用センサ１１からの割り込み信号の入力端における入力値が所定の閾値を超えた場合に起動する。
このように、本実施形態では、制御回路１２に起動用センサ１１からの割り込み信号が入力された場合に、制御回路１２がスリープ状態から起動状態へ移行する。
なお、本実施形態では、制御回路１２が起動していない時の状態として、スリープ状態を用いるが、他の例として、起動しているときよりも消費電力が少ない他の状態が用いられてもよい。
【００４４】
なお、本実施形態では、起動用センサ１１として、周囲の環境の変化を検出するために外部からの電力の供給を必要としないセンサが用いられているが、他の例として、周囲の環境の変化を検出するために外部から計測用センサに比べ低電力の供給を必要とするセンサが起動用センサとして用いられてもよい。この場合には、例えば、起動用センサに電池を備えて、当該電池からの電力を当該起動用センサへ供給する構成や、或いは、センサ端末装置１−１に備えられた電源１５からの電力を起動用センサへ供給する構成を用いることができる。外部からの電力の供給を受けながらも、計測用センサに比べ低消費電力で駆動する起動用センサを用いることで、低消費電力のセンサ端末装置を実現することができる。
【００４５】
記憶部１６は、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎに関して設定される複数の起動モードについて、いずれの起動モードを使用するかを定める情報（起動モード情報）を記憶する。
一例として、起動用センサ１１における検出状況と使用する起動モードとの対応を示す起動モード情報を用いることができる。
他の例として、起動用センサ１１における検出状況以外の状況と使用する起動モードとの対応を示す起動モード情報を用いることができる。
また、他の例として、起動用センサ１１における検出状況とそれ以外の状況との組み合わせと使用する起動モードとの対応を示す起動モード情報を用いることもできる。
なお、これらの対応は、例えば、テーブルの形式で記憶することができる。
【００４６】
制御回路１２は、起動状態になると、記憶部１６に記憶された起動モード情報に基づいて、起動用センサ１１における検出状況或いは他の状況などに対応した起動モードを特定し、その起動モードが実現されるように、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎへ電源１５からの電力を供給することにより、当該各計測用センサ１３−１〜１３−ｎを起動する。
各計測用センサ１３−１〜１３−ｎは、起動されると、準備時間を経た後に計測時間に、各々の計測対象（物理量）を計測する。この計測結果は制御回路１２へ出力される。
【００４７】
ここで、本実施形態では、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしては、周囲の環境の変化を検出するために電力を必要とするセンサが用いられている。他の例として、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしては、周囲の環境の変化を検出するために電力を必要としないセンサが一部に用いられてもよく、本実施形態では、このようなセンサは起動用センサとしても用いることが可能なものである。
また、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしては、様々なセンサが用いられてもよく、例えば、振動センサ、加速度センサ、ビデオカメラ、煙センサ、湿度センサなどを用いることができる。そして、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎにより、例えば、温度、湿度、流量、流速、照度、人感など、種々なものを計測することができる。
【００４８】
本実施形態では、計測用センサ１３−１〜１３−ｎにより計測する対象（物理量）と起動用センサ１１により検出する対象（物理量）としては、相関（因果関係）があるものを用いている。相関があるものの例としては、起動用センサ１１により検出される物理量と同じ物理量や、或いは、起動用センサ１１により対象となる物理量の変化が検出された場合に変化すると推定される異なる物理量がある。具体例として、人が通過すると光や振動や温度などが変化し得るので、これらのうちの１つ以上の物理量を起動用センサ１１により検出し、これらのうちの同一又は異なる１つ以上の物理量を計測用センサ１３−１〜１３−ｎにより計測することができる。
【００４９】
本実施形態では、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしては、計測時間においてその計測結果をアナログ信号で出力するセンサが用いられているが、他の例として、計測結果をデジタル信号で出力するセンサが用いられてもよい。
本実施形態では、制御回路１２は、デジタルで動作し、計測用センサ１３−１〜１３−ｎが計測結果をアナログ信号で出力するものについてはそのアナログ信号をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器でデジタル信号へ変換する。
【００５０】
なお、好ましい実施形態の例として、制御回路１２は、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎが準備時間である間、スリープ状態になり、電力の消費を抑制する。そして、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎが準備時間を終えると、制御回路１２は、再び起動して、当該各計測用センサ１３−１〜１３−ｎによる計測結果を取得する。ここで、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎが準備時間である間に制御回路１２がスリープ状態になる構成としては、例えば、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎの準備時間が終了するよりも少し前に制御回路１２がスリープ状態から起動状態へ戻るような構成が用いられてもよい。また、ある計測用センサが準備時間であるが他の計測用センサによる計測結果を取得する必要があるときには、制御回路１２はスリープ状態にはならずに起動状態となる。
【００５１】
制御回路１２は、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎから入力されて取得した計測結果を通信回路１４へ出力する。
通信回路１４は、制御回路１２から入力された計測結果を基地局装置２へ送信する。なお、通信回路１４では、有線の通信が行われてもよく、或いは、無線の通信が行われてもよい。
電源１５は、制御回路１２や、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎや、通信回路１４へ電力を供給する。本実施形態では、制御回路１２が、電源１５から各計測用センサ１３−１〜１３−ｎへの電力の供給を制御する。なお、電源１５としては、例えば、蓄電池などの電池を用いることができる。
【００５２】
図２は、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１により行われる動作のフローチャートを示す図である。
このフローチャートの説明では、起動用センサ１１による検出対象の検出の有無に応じた動作を１回の動作として説明するが、本実施形態では、このような動作が常時行われている。
【００５３】
制御回路１２がスリープ状態である時に、起動用センサ１１へ検出対象（本実施形態では、センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化量）の入力がない場合には（ステップＳ１）、起動用センサ１１により検出対象が検出されないため、制御回路１２はスリープ状態を継続する。
【００５４】
制御回路１２がスリープ状態である時に、起動用センサ１１へ検出対象の入力があったが（ステップＳ１）、例えばその入力のレベルが所定の閾値より低いというように、所定の起動条件を満たさない場合には（ステップＳ２）、制御回路１２はスリープ状態を継続する。
また、制御回路１２がスリープ状態である時に、起動用センサ１１へ検出対象の入力があり（ステップＳ１）、例えばその入力のレベルが所定の閾値以上であるというように、所定の起動条件を満たした場合には（ステップＳ２）、起動用センサ１１は割り込み信号を制御回路１２へ出力する。
【００５５】
制御回路１２は、スリープ状態である時に、起動用センサ１１から割り込み信号が入力された場合には、起動状態へ移行して駆動する（ステップＳ３）。そして、制御回路１２は、起動すると、記憶部１６に記憶された起動モード情報に基づいて、起動用センサ１１における検出状況或いは他の状況などに対応した起動モードを特定し、その起動モードが実現されるように、電源１５からの電力を各計測用センサ１３−１〜１３−ｎへ供給するように制御する。これにより、その起動モードで、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎが起動する（ステップＳ４）。
各計測用センサ１３−１〜１３−ｎは、起動すると、計測対象を計測して、その計測結果を制御回路１２へ出力する。制御回路１２は、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎから入力された計測結果を通信回路１４へ出力する。通信回路１４は、制御回路１２から入力された計測結果を基地局装置２へ送信する（ステップＳ５）。
【００５６】
なお、本実施形態では、制御回路１２がスリープ状態である時には、起動用センサ１１により制御回路１２が起動される。そして、制御回路１２は、起動用センサ１１における検出状況或いは他の状況などに対応した起動モードに従い、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎへ電源１５からの電力を供給するように制御を行う。その結果、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎが起動され、各計測用センサ１３−１〜１３−ｎによる計測が行われ、その計測結果が制御回路１２を介して通信回路１４から送信される。続いて、制御回路１２は、計測結果の取得が終了した計測用センサ１３−１〜１３−ｎへの電源１５からの電力の供給を停止するように制御し、計測結果の取得の処理が終了すると、当該制御回路１２は再びスリープ状態へ移行する。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１では、計測用センサ１３−１〜１３−ｎを制御する制御回路１２を起動するための起動用センサ１１が制御回路１２を起動するまでは、制御回路１２や計測用センサ１３−１〜１３−ｎにより電力を使用しない状態で待機することができ、節電することができる。但し、制御回路１２がスリープ状態時に電力を消費する場合には、その分の電力は使用される。
なお、この効果は、起動用センサが、本実施形態に係る起動用センサ１１のようなものではなく、自己で発電せずに電源１５から計測用センサに比べ低電力の供給を受け駆動する場合にも得られる。また、本実施形態のように、起動用センサ（起動用センサ１１）が環境変化に応じて自己で発電して駆動する場合には、更に節電の効果を得ることができる。
【００５８】
また、このような節電の効果は、センサ端末装置１−１が備えられるセンサネットワークの全体においても得られ、ネットワーク全体の消費電力を低減することができる。特に、センシングが必要な時間が実時間に占める割合が低いアプリケーションに適用される場合には、消費電力の低減効果が大きい。
【００５９】
従って、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１では、消費電力（待機電力）を大幅に削減することができ、例えば電池からなる電源１５の寿命を延ばすことができる。これにより、センサ端末装置１−１に対する電池の交換などのメンテナンスの頻度や費用を削減することができ、また、センサネットワークが環境に与える影響（例えば、電力消費量や電池の廃棄）を低減することができる。また、本実施形態によらないものと比べて電源１５の寿命を同じにすればよい場合には、電源１５として用いられる例えば電池の大きさを小さくすることができ、これにより、センサ端末装置１−１の大きさを小さくすることができる。
【００６０】
また、周囲の環境の変化に基づいて、所定の起動条件が満たされたときにだけ、制御回路１２や計測用センサ１３−１〜１３−ｎが動作するため、効率的である。
また、本実施形態のように、起動用センサ（起動用センサ１１）として発電型のセンサが用いられる場合には、制御回路１２への割り込み信号の生成が容易である。
【００６１】
また、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１では、起動用センサ（起動用センサ１１）とは別に、計測用センサ１３−１〜１３−ｎを備えているため、これらを異ならせることが可能である。これにより、計測用センサ１３−１〜１３−ｎについて、センサの選択の自由度（設計の自由度）を高めることができ、様々な種類のセンサを用いることができ、センサ端末装置１−１を高機能化することができる。
従って、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１では、高性能なセンシングと低消費電力化を実現することができる。
【００６２】
ここで、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１の構成は、次のようにとらえることも可能である。
すなわち、センサ端末装置１−１は、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎと、計測用センサ１３−１〜１３−ｎが非起動状態である第一消費電力状態と、計測用センサ１３−１〜１３−ｎが起動状態であり前記第一消費電力状態よりも電力を消費する第二消費電力状態とで切り替える制御回路１２と、制御回路１２に対して当該制御回路１２を起動する割り込み信号を送信する起動用センサ１１と、計測用センサ１３−１〜１３−ｎから制御回路１２を介して得られる計測結果の情報を外部と通信する通信回路１４と、計測用センサ１３−１〜１３−ｎと制御回路１２と通信回路１４へ電力を供給する電源１５と、を備える。
【００６３】
また、このようなセンサ端末装置１−１の起動方法は、次のようにとらえることも可能である。
すなわち、センサ端末装置１−１では、環境の変化に基づいて起動用センサ１１が起動するステップと、起動した起動用センサ１１が割り込み信号を制御回路１２へ送信して当該制御回路１２を起動するステップと、制御回路１２が、その起動状態に応じて、計測用センサ１３−１〜１３−ｎが非起動状態である第一消費電力状態と、計測用センサ１３−１〜１３−ｎが起動状態であり前記第一消費電力状態よりも電力を消費する第二消費電力状態とで切り替えるステップと、を有する。
ここで、第一消費電力状態では、必ずしも制御回路１２の消費電力がゼロである状態が用いられなくてもよく、例えば、制御回路１２で起動時よりも少ない電力を消費してもよい。
【００６４】
次に、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎに関して設定された複数の起動モードについて説明する。本実施形態では、起動用センサ１１における検出状況或いは他の状況などと起動モードとが対応している。
ここでは、起動モードの種類の例と、起動モードを選択する基準（起動用センサ１１における検出状況或いは他の状況など）の例を、それぞれ幾つか示す。なお、これらは例示であり、他の様々なものが用いられてもよい。
【００６５】
任意の「起動モードの種類」と任意の「起動モードを選択する基準」との対応付けを示す起動モード情報を記憶部１６に記憶させておくことで、その「起動モードを選択する基準」が発生したときに、制御回路１２がその「起動モードの種類」を使用するように制御する。
なお、複数の「起動モードを選択する基準」が組み合わされて用いられてもよい。
【００６６】
（起動モードの種類の第１の例）
計測用センサ１３−１〜１３−ｎの全部又は一部として、同じ物理量を計測する複数の計測用センサが用いられる場合に、これら複数の計測用センサについて、起動させる計測用センサの個数を異ならせたものを異なる「起動モードの種類」とする。この場合、例えば、それぞれの「起動モードの種類」において、いずれの計測用センサを起動させて、いずれの計測用センサを起動させないかについても予め設定される。
具体例として、同じ物理量を計測する複数の計測用センサをそれぞれ空間的に別の場所に設けて、基準となる計測地点を含む狭い範囲の少数の計測用センサのみを起動させる起動モードや、基準となる計測地点を含む中くらいの範囲の計測用センサを起動させる起動モードや、基準となる計測地点を含む広い範囲の多数の計測用センサを起動させる起動モードなどを設定することができる。
【００６７】
（起動モードの種類の第２の例）
計測用センサ１３−１〜１３−ｎの全部又は一部として、異なる物理量を計測する複数の計測用センサが用いられる場合に、これら複数の計測用センサについて、計測する物理量が異なる計測用センサを起動させるものを異なる「起動モードの種類」とする。
具体例として、温度を計測する計測用センサ、圧力を計測する計測用センサ、湿度を計測する計測用センサ、パーティクルを計測する計測用センサ、電磁波を計測する計測用センサ、音波を計測する計測用センサなどを設けて、温度を計測する計測用センサのみを起動させる起動モードや、圧力を計測する計測用センサのみを起動させる起動モードなどを設定することができる。また、２つ以上の異なる物理量を計測する計測用センサの組み合わせを起動させることもでき、例えば、湿度を計測する計測用センサとパーティクルを計測する計測用センサのみを起動させる起動モードなどを設定することができる。
【００６８】
（起動モードの種類の第３の例）
計測用センサ１３−１〜１３−ｎの全部又は一部として、感度や分解能などのセンシング性能を変化させることが可能な計測用センサが用いられる場合に、その計測用センサについて、センシング性能が異なるものを異なる「起動モードの種類」とする。
具体例として、感度や分解能などのセンシング性能を変化させることが可能な計測用センサが設けられて、その感度や分解能を高く設定して起動させる起動モードや、その感度や分解能を中程度に設定して起動させる起動モードや、その感度や分解能を低く設定して起動させる起動モードなどを用いることができる。
【００６９】
（起動モードの種類の第４の例）
計測用センサ１３−１〜１３−ｎの全部又は一部として、同じ物理量を計測するものであって感度や分解能などのセンシング性能が異なる複数の計測用センサが用いられる場合に、起動させる計測用センサのセンシング性能が異なるものを異なる「起動モードの種類」とする。
具体例として、同じ物理量を計測するものであって感度や分解能などのセンシング性能が異なる複数の計測用センサが設けられて、その中で、高い感度や分解能を有する計測用センサのみを起動させる起動モードや、中程度の感度や分解能を有する計測用センサのみを起動させる起動モードや、低い感度や分解能を有する計測用センサのみを起動させる起動モードなどを用いることができる。
【００７０】
（起動モードを選択する基準の第１の例）
起動用センサ１１により検出される環境の変化の量を基準とする。
このような環境の変化の量に応じて、使用する起動モードの種類を変える。なお、複数個の起動用センサ１１が備えられている場合には、環境の変化の量として、これら複数の起動用センサ１１についての平均値や、最大値や、最小値が用いられてもよい。
具体例として、起動用センサ１１により検出される環境の変化の量と当該起動用センサ１１から制御回路１２へ出力される割り込み信号の強度（レベル）とが比例関係などで対応している場合に、この割り込み信号の強度が第１の範囲内であるときには起動モードαを使用し、この割り込み信号の強度が第２の範囲内であるときには起動モードβを使用することなどができる。
【００７１】
このように、起動用センサ１１により検出される環境の変化の量（大きさ）に応じて、起動用センサ１１から制御回路１２へ送られる割り込み信号の状況が異なるように設定されており、一例として、割り込み信号は、環境の変化に応じて変化する起動用センサ１１の発電量に応じて変化する。そして、記憶部１６には、割り込み信号の状況に対応して複数の起動モードを選択するための起動モード情報が記憶されている。制御回路１２は、記憶部１６に記憶された起動モード情報に基づいて、起動用センサ１１から入力された割り込み信号の状況に応じて、使用する起動モードを選択し、選択した起動モードに従って、計測用センサ１３−１〜１３−ｎの電力状態を切り替えるように制御する。なお、制御回路１２は、例えば、予めプログラムされたアルゴリズムに従って、このような制御の動作を実行する。
【００７２】
図３は、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１により行われる動作の例を示す図である。
図３に示される例では、計測用センサ１３−１〜１３−ｎの個数が３である場合（ｎ＝３である場合）を示してある。
センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が小さい場合には、それに応じた割り込み信号が起動用センサ１１から制御回路１２へ送信される（図３中の（１））。制御回路１２は、その割り込み信号に応じて、例えば、１個の計測用センサ１３−１のみを起動させる起動モードを使用する。
センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が中程度である場合には、それに応じた割り込み信号が起動用センサ１１から制御回路１２へ送信される（図３中の（２））。制御回路１２は、その割り込み信号に応じて、例えば、２個の計測用センサ１３−１、１３−２を起動させる起動モードを使用する。
センサ端末装置１−１の周囲の環境の変化が大きい場合には、それに応じた割り込み信号が起動用センサ１１から制御回路１２へ送信される（図３中の（３））。制御回路１２は、その割り込み信号に応じて、例えば、３個の計測用センサ１３−１〜１３−３を起動させる起動モードを使用する。
【００７３】
ここで、制御回路１２は、例えば、入力される割り込み信号の強度が第１の閾値未満（又は、第１の閾値以下）である場合には環境の変化が小さいと判定し、入力される割り込み信号の強度が第１の閾値以上である（又は、第１の閾値を超える）とともに第１の閾値より大きい第２の閾値未満（又は、第２の閾値以下）である場合には環境の変化が中程度であると判定し、入力される割り込み信号の強度が第２の閾値以上である（又は、第２の閾値を超える）場合には環境の変化が大きいと判定する。
【００７４】
（起動モードを選択する基準の第２の例）
所定の時間内に起動用センサ１１から信号（例えば、所定の起動条件を満たしたときの割り込み信号）が出力される回数を基準とする。また、このような信号に関して、例えば、１回目の信号と２回目の信号との時間間隔などのように、信号の出力のタイミングを基準とすることもできる。
このような回数やタイミングに応じて、使用する起動モードの種類を変える。
【００７５】
図４は、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１により行われる動作の例を示す図である。
図４に示される例１では、起動用センサ１１から１回目の割り込み信号が出力された後に、所定の時間内に次の割り込み信号の出力が無かった場合には、制御回路１２は、このような起動用センサ１１からの割り込み信号の入力状況に基づいて、このような入力状況に対応して予め決められた起動モードαを使用するように制御する。なお、この起動モードαの動作が完了するまでは、前記した所定の時間が経過した後に起動用センサ１１から出力される割り込み信号は無視する。
【００７６】
図４に示される例２では、起動用センサ１１から１回目の割り込み信号が出力された後に、所定の時間内に更に２回の割り込み信号の出力（２回目の割り込み信号の出力と３回目の割り込み信号の出力）があった場合には、制御回路１２は、このような起動用センサ１１からの割り込み信号の入力状況に基づいて、このような入力状況に対応して予め決められた起動モードβを使用するように制御する。なお、この起動モードβの動作が完了するまでは、前記した所定の時間が経過した後に起動用センサ１１から出力される割り込み信号は無視する。
【００７７】
図４に示される例３では、起動用センサ１１から１回目の割り込み信号が出力された後に、所定の時間内に更に１回以上の割り込み信号の出力があり、１回目の割り込み信号の出力タイミングと２回目の割り込み信号の出力タイミングとの間隔が所定の閾値以上に長くあいた場合には、制御回路１２は、このような起動用センサ１１からの割り込み信号の入力状況に基づいて、このような入力状況に対応して予め決められた起動モードγを使用するように制御する。なお、この起動モードγの動作が完了するまでは、前記した所定の時間が経過した後に起動用センサ１１から出力される割り込み信号は無視する。
【００７８】
（起動モードを選択する基準の第３の例）
トグルを用いることとして、過去の起動モードを基準とする。
このような過去の起動モードの履歴に基づいて、使用する起動モードの種類を変える。
具体例として、起動モードα、停止、起動モードβ、停止、起動モードγ、停止、再び起動モードα、停止、起動モードβ、・・・というように、起動が停止される毎に、起動モードを順送りに変える。
このように、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎの電力状態を順番に切り替えるトグルモードが実現される。
【００７９】
（起動モードを選択する基準の第４の例）
過去のデータに基づく推論を基準とする。
このような推論の結果に応じて、使用する起動モードの種類を変える。
具体例として、制御回路１２が、前回に起動した際に取得したセンシングのデータ（計測用センサ１３−１〜１３−ｎによる計測結果のデータ）を分析し、それに基づいて、次回に起動するときの最適な起動モードを推定して、その起動モードを使用する。
【００８０】
一例として、起動用センサ１１から制御回路１２へ出力される割り込み信号の強度に応じて起動モードを切り替える場合を示す。
ここでは、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎが同じ物理量を計測するとし、起動させる計測用センサの数を増加させるほど、全体として大きい計測レンジが実現されるとする。
この場合に、「前回では、割り込み信号の強度が中レベルであったため、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎのうちの半分だけを起動させる起動モードαを使用したところ、幾つかの計測用センサの出力が計測レンジを超えて振り切れてしまった」という履歴があったとする。このとき、今回では、割り込み信号の強度が中レベルであるときにおいても、全ての計測用センサ１３−１〜１３−ｎを起動すべきと判断して、全ての計測用センサ１３−１〜１３−ｎを起動させる起動モードβを使用する。
このように、過去の起動モードの動作が実行されたときにおける情報の履歴に基づいて、起動モードを切り替えることができる。
【００８１】
（起動モードを選択する基準の第５の例）
各計測用センサ１３−１〜１２−ｎの状態に関する情報を基準とする。
このような各計測用センサ１３−１〜１２−ｎの状態に関する情報に応じて、使用する起動モードの種類を変える。
具体例として、電池容量がセンサ端末装置１−１や計測用センサ１３−１〜１３−ｎによって異なり得る場合に、これに関する情報に応じて、省電力モードや高性能モードなどの定義を毎回更新して、それに合った起動モードを使用する。
【００８２】
図５は、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１により行われる動作の例を示す図である。
図５に示される例では、計測用センサ１３−１〜１３−ｎの個数が３である場合（ｎ＝３である場合）を示してある。また、この例では、各計測用センサ１３−１〜１３−３における電池容量が異なり得るとする。
ある時刻１に計測用センサ１３−１〜１３−３の起動が発生した回において、３個の計測用センサ１３−１〜１３−３を起動させる起動モードαが使用されたとする。その後の時刻２に、各計測用センサ１３−１〜１３−３から制御回路１２へ当該各計測用センサ１３−１〜１３−３における電池容量の情報を報告し、この結果、制御回路１２が、「第３の計測用センサ１３−３における電池容量が所定の閾値よりも少ないこと」を検出したとする。これに応じて、制御回路１２は、省電力モードの定義を更新し、次回の起動時は第３の計測用センサ１３−３以外の２個の計測用センサ１３−１、１３−２を起動させる起動モードβを使用することを決定する。そして、次回の起動時である時刻３では、制御回路１２は、第３の計測用センサ１３−３以外の２個の計測用センサ１３−１、１３−２を起動させる起動モードβを使用する。
【００８３】
（起動モードを選択する基準の第６の例）
他のネットワークや他のセンサなどからの信号を基準とする。例えば、センサ端末装置１−１における各種の情報とこのような他のネットワークや他のセンサなどからの信号との組み合わせを基準とすることもできる。
具体例として、センサ端末装置１−１が属するセンサネットワークが外部にある別のネットワークや別のセンサなどと接続されている場合に、これらから得た情報を利用して、制御回路１２が使用する起動モードを決める。
【００８４】
（起動モードを選択する基準の第７の例）
複数個の起動用センサ１１が備えられている場合に、その中で所定の起動条件を満たした起動用センサ１１の個数を基準とする。
具体例として、所定の起動条件を満たした起動用センサ１１の個数が１個である場合には起動モードαを使用し、所定の起動条件を満たした起動用センサ１１の個数が２個である場合には起動モードβを使用することなどができる。
なお、複数個の起動用センサ１１が備えられる場合には、これらの起動用センサ１１としては、同じ物理量を検出するものが用いられてもよく、或いは、異なる物理量を検出するものが用いられてもよい。
【００８５】
以上のように、本実施形態に係るセンサ端末装置１−１では、全体が停止している状態から、環境の変化を検出する起動用センサ１１がスイッチとして機能することで起動されて、複数の起動モード（起動状態）のうちの一つへ遷移する。
例えば、このような環境の変化を検出する際に、とり得る複数の検出結果のうちの一つが得られ、その結果に対応して複数の起動モードのうちのいずれの状態へ遷移するかが決まる。この構成では、起動後の起動モードが複数種類から選択されるため、起動時の環境（検出される物理量の状況）に応じて最適なセンシングを開始することができる。
また、他の例として、起動時の環境以外の状況に基づいて、複数の起動モードのうちのいずれかを選択する構成を用いることもでき、このような状況に応じて最適なセンシングを行うことができる。
【００８６】
なお、本実施形態では、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎを備えたセンサ端末装置１−１について説明したが、他の例として、本実施形態と同様な構成や動作を、１個の計測用センサのみを備えるセンサ端末装置に適用することも可能である。
【００８７】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るセンサネットワークシステム（通信システムの一例）の構成を示す概略ブロック図である。
本実施形態に係るセンサネットワークシステムは、複数であるｒ個のセンサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒ（端末装置の一例）と、複数の中継局装置１１１〜１１７と、複数の基地局装置１２１〜１２３と、を備えている。
なお、センサ端末装置や中継局装置や基地局装置のそれぞれの数としては、任意の数が用いられてもよい。
【００８８】
各センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒは、例えば、図１に示される第１の実施形態に係るセンサ端末装置１−１と同様な構成を有しており同様な動作を行う。例えば、各センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒは、それぞれに備えられた計測用センサによる計測結果の情報（データ）を無線で送信する。
各中継局装置１１１〜１１７は、それぞれが通信する領域に存在するセンサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒから無線送信された情報を受信して、その情報を有線で送信する。
各基地局装置１２１〜１２３は、それぞれの配下に存在する中継局装置１１１〜１１７から有線で送信された情報を受信する。
【００８９】
これにより、本実施形態に係るセンサネットワークシステムでは、各センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒに備えられた計測用センサによる計測結果の情報を基地局装置１２１〜１２３により収集して、その情報を記憶装置（図示せず）に記憶するなどして管理することができる。
【００９０】
なお、本実施形態では、センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒから送信された情報が中継局装置１１１〜１１７を介して基地局装置１２１〜１２３へ伝送される構成を示したが、他の例として、センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒから送信された情報が直接に基地局装置１２１〜１２３へ伝送される構成が用いられてもよい。
また、それぞれの通信については、本実施形態に限られず、有線の通信が用いられてもよく、或いは、無線の通信が用いられてもよい。
【００９１】
ここで、本実施形態に係るセンサネットワークシステムは、様々な場面に適用されてもよく、例えば、クリーンルーム内のセンサネットワークや、ホームセキュリティのセンサネットワークや、環境モニタリングのセンサネットワークなどに適用することが可能である。一例として、クリーンルーム内のセンサネットワークにおいて、各センサ端末装置１０１−１〜１０１−ｒに計測用センサとしてパーティクルセンサやフローセンサなどを備え、これらの計測用センサによる計測結果を基地局装置１２１〜１２３により収集して管理することができる。
【００９２】
（クリーンルーム内のパーティクルセンサネットワークシステムに適用した場合の例）
次に、本実施形態に係るセンサネットワークシステムをクリーンルーム内のパーティクルセンサネットワークシステムに適用した場合の例を示す。なお、ここで示す構成は例示であるため、他の様々な構成が用いられてもよい。
ここでは、図１に示されるセンサ端末装置１−１を参照して説明する。
【００９３】
センサ端末装置１−１は、クリーンルーム内に設けられており、環境の変化として空気のフロー（流れ）を起動用センサ１１により検出する。起動用センサ１１としてはフローセンサを用いており、クリーンルーム内に設けられた起動用センサ１１により空気のフローを検知して発電し、それに応じた割り込み信号を制御回路１２へ送信する。
また、複数の計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしてパーティクルセンサを用いており、クリーンルーム内の様々な場所に設けられた計測用センサ１３−１〜１３−ｎにより所定の体積の空気中に含まれるほこりの数（パーティクルの数）を計測する。
【００９４】
このパーティクルセンサネットワークシステムでは、起動用センサ１１から出力される割り込み信号の強度が、空気フローの強度に対応して、複数のレベルのうちの一つになる。なお、他の例として、この割り込み信号のレベルが無段階に変化する構成が用いられてもよい。
ここで、パーティクルは空気フローによって巻き上げられる。そこで、空気フローが小さく割り込み信号の強度が小さいときには、パーティクルの増加も小さいと推定して、少数の計測用センサでも十分な精度での検出ができるとみなして、少数の計測用センサのみを起動させる起動モードを使用する。一方、空気フローが大きく割り込み信号の強度が大きいときには、パーティクルの増加も大きいと推定して、多数の計測用センサでないと十分な精度での検出ができないとみなして、多数の計測用センサを起動させる起動モードを使用する。
【００９５】
このように、空気フローが大きいときだけ多数の計測用センサによる検出を行うことで、システム全体の消費電力を低減することができる。
なお、割り込み信号の強度が大きいか或いは小さいかについては、例えば、所定の閾値以上であるか否かにより判定することができる。また、少数の計測用センサの数や、多数の計測用センサの数としては、それぞれ任意の数が設定されてよい。また、いずれの計測用センサを起動させるかについても適当に設定されてよい。
【００９６】
また、他の例として、空気フローが小さいときには、１個或いは少数のパーティクルセンサ（計測用センサ）のみを起動させて、ほこりの量（パーティクルの量）の変化のみを検出し、また、空気フローが大きいときには、更に多数である複数のパーティクルセンサ（計測用センサ）を起動させるとともに、人感センサ（計測用センサ）などのように、他の種類の計測用センサも起動させて、クリーンルーム内の状態を正確に把握することも可能である。この場合、計測用センサ１３−１〜１３−ｎとしては、様々な種類のセンサが用いられてもよい。
【００９７】
なお、本実施形態のように、上述した第１の実施形態に係るセンサ端末装置１−１について、装置の一部、例えば、制御回路１２の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。この場合、その制御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、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て、このコンピュータシステムが実行することによって実現してもよい。なお、ここで言うコンピュータシステムとは、オペレーティング・システム（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ；ＯＳ）や周辺装置のハードウェアを含むものである。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、光ディスク、メモリカード等の可搬型記録媒体、コンピュータシステムに内蔵される磁気ハードディスクやソリッドステートドライブ等の記憶装置のことを言う。更に、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コンピュータネットワークや、電話回線や携帯電話網を介してプログラムを送信する場合の通信回線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバ装置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するものを含んでもよい。また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせにより実現するものであってもよい。
【００９８】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はその実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明に係る端末装置、通信システム及び端末装置の起動方法は、例えば、様々なセンサネットワークに適用することが可能なものである。
【符号の説明】
【０１００】
１−１〜１−ｍ・・・センサ端末装置
２・・・基地局装置
１１・・・起動用センサ
１２・・・制御回路
１３−１〜１３−ｎ・・・計測用センサ
１４・・・通信回路
１５・・・電源
１６・・・記憶部
１０１−１〜１０１−ｒ・・・センサ端末装置
１１１〜１１７・・・中継局装置
１２１〜１２３・・・基地局装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象の物理量を計測する計測用センサと、
起動した場合に、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える制御部と、
環境の変化に基づいて前記計測用センサに比べ低消費電力で駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて、前記計測対象の物理量と相関を有する物理量が、前記制御部に対する所定の起動条件として満たされた場合に、前記制御部に対して信号を送信することにより、前記制御部を起動させる起動用センサと、
前記検出結果に対応して前記計測用センサの起動モードを決定するモード決定情報を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、起動した場合に、前記モード決定情報に基づいて、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える、
ことを特徴とする端末装置。
【請求項２】
前記計測用センサは、複数あり、
前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の端末装置。
【請求項４】
前記信号は、前記発電量に応じて変化し、
前記発電量は、前記環境の変化に応じて変化する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項５】
前記モード決定情報は、前記信号の強度に基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項６】
前記モード決定情報は、前記信号の所定時間内における回数に基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項７】
前記モード決定情報は、前記信号のタイミングに基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項８】
前記制御部は、起動する前記計測用センサの電力状態を順番に切り替えるトグルの情報に基づいて起動モードを決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項９】
前記制御部は、過去に起動モードの動作が実行されたときの前記計測用センサによる計測結果に関する履歴に基づいて前記起動モードを決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記計測用センサの状態に基づいて前記起動モードを決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１１】
前記制御部は、外部から入力される情報に基づいて前記起動モードを決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１２】
前記起動モードは、同じ物理量を計測する複数の前記計測用センサについて、起動する前記計測用センサの個数が異ならせるために用いられる、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項１１のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１３】
前記起動モードは、異なる物理量を計測する複数の前記計測用センサを起動するために用いられる、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項１２のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１４】
前記起動モードは、同じ物理量を計測し、センシング性能が異なる複数の前記計測用センサを起動するために用いられる、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項１３のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１５】
前記起動モードは、センシング性能を変化させることが可能な前記計測用センサを起動するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１６】
前記制御部は、起動した場合に、前記計測用センサへの電力が非供給である状態から供給される状態へ切り替えることにより、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１７】
端末装置と、基地局装置と、を有し、
前記端末装置は、計測対象の物理量を計測する計測用センサと、
起動した場合に、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える制御部と、
環境の変化に基づいて駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて所定の起動条件が満たされた場合に、前記制御部を起動させる起動用センサと、
前記計測用センサによる計測結果の情報を送信する通信部と、
前記起動用センサによる検出結果に対応して前記計測用センサの起動モードを決定する情報を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、起動した場合に、前記記憶部に記憶された情報に基づいて決定される起動モードで、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替え、
前記基地局装置は、前記端末装置から送信された情報を受信する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１８】
前記計測用センサは、複数あり、
前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする請求項１７に記載の通信システム。
【請求項１９】
前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の通信システム。
【請求項２０】
起動用センサが、環境の変化に基づいて駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて所定の起動条件が満たされた場合に、制御部を起動させ、
前記制御部が、起動した場合に、記憶部に記憶された前記起動用センサによる検出結果に対応して計測用センサの起動モードを決定する情報に基づいて決定される起動モードで、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替え、
起動した前記計測用センサが、計測対象の物理量を計測し、
通信部が、前記計測用センサによる計測結果の情報を送信する、
ことを特徴とする端末装置の起動方法。
【請求項２１】
前記計測用センサは、複数あり、
前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする請求項２０に記載の端末装置の起動方法。
【請求項２２】
前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載の端末装置の起動方法。
【請求項１】
計測対象の物理量を計測する計測用センサと、
起動した場合に、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える制御部と、
環境の変化に基づいて前記計測用センサに比べ低消費電力で駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて、前記計測対象の物理量と相関を有する物理量が、前記制御部に対する所定の起動条件として満たされた場合に、前記制御部に対して信号を送信することにより、前記制御部を起動させる起動用センサと、
前記検出結果に対応して前記計測用センサの起動モードを決定するモード決定情報を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、起動した場合に、前記モード決定情報に基づいて、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える、
ことを特徴とする端末装置。
【請求項２】
前記計測用センサは、複数あり、
前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の端末装置。
【請求項４】
前記信号は、前記発電量に応じて変化し、
前記発電量は、前記環境の変化に応じて変化する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項５】
前記モード決定情報は、前記信号の強度に基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項６】
前記モード決定情報は、前記信号の所定時間内における回数に基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項７】
前記モード決定情報は、前記信号のタイミングに基づいて起動モードを決定するために用いられるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項８】
前記制御部は、起動する前記計測用センサの電力状態を順番に切り替えるトグルの情報に基づいて起動モードを決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項９】
前記制御部は、過去に起動モードの動作が実行されたときの前記計測用センサによる計測結果に関する履歴に基づいて前記起動モードを決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記計測用センサの状態に基づいて前記起動モードを決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１１】
前記制御部は、外部から入力される情報に基づいて前記起動モードを決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１２】
前記起動モードは、同じ物理量を計測する複数の前記計測用センサについて、起動する前記計測用センサの個数が異ならせるために用いられる、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項１１のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１３】
前記起動モードは、異なる物理量を計測する複数の前記計測用センサを起動するために用いられる、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項１２のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１４】
前記起動モードは、同じ物理量を計測し、センシング性能が異なる複数の前記計測用センサを起動するために用いられる、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項１３のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１５】
前記起動モードは、センシング性能を変化させることが可能な前記計測用センサを起動するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１６】
前記制御部は、起動した場合に、前記計測用センサへの電力が非供給である状態から供給される状態へ切り替えることにより、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項１７】
端末装置と、基地局装置と、を有し、
前記端末装置は、計測対象の物理量を計測する計測用センサと、
起動した場合に、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える制御部と、
環境の変化に基づいて駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて所定の起動条件が満たされた場合に、前記制御部を起動させる起動用センサと、
前記計測用センサによる計測結果の情報を送信する通信部と、
前記起動用センサによる検出結果に対応して前記計測用センサの起動モードを決定する情報を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、起動した場合に、前記記憶部に記憶された情報に基づいて決定される起動モードで、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替え、
前記基地局装置は、前記端末装置から送信された情報を受信する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１８】
前記計測用センサは、複数あり、
前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする請求項１７に記載の通信システム。
【請求項１９】
前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の通信システム。
【請求項２０】
起動用センサが、環境の変化に基づいて駆動し、当該環境の変化の検出結果に基づいて所定の起動条件が満たされた場合に、制御部を起動させ、
前記制御部が、起動した場合に、記憶部に記憶された前記起動用センサによる検出結果に対応して計測用センサの起動モードを決定する情報に基づいて決定される起動モードで、前記計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替え、
起動した前記計測用センサが、計測対象の物理量を計測し、
通信部が、前記計測用センサによる計測結果の情報を送信する、
ことを特徴とする端末装置の起動方法。
【請求項２１】
前記計測用センサは、複数あり、
前記制御部は、複数の前記計測用センサの全部又は一部を非起動状態から起動状態へ切り替えることを特徴とする請求項２０に記載の端末装置の起動方法。
【請求項２２】
前記起動用センサは、前記環境の変化に基づいて発電することにより駆動することを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載の端末装置の起動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９２２８（Ｐ２０１３−９２２８Ａ）
【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２０１１−１４１５５５（Ｐ２０１１−１４１５５５）
【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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