JP5837551B2 - センサシステム - Google Patents

Description

本発明は、所定の測定を行うセンサシステムに関する。

従来から、所定の測定を行うセンサ装置が存在する。例えば、センサ装置は、暖房制御システムに用いられる。そのようなセンサ装置は、温度の測定を行って、測定結果を制御装置に無線送信する。センサ装置は、電池のみで駆動する。暖房制御装置は、センサ装置の測定結果を利用して、暖房を制御する（特許文献１参照）。

特開２０１１−１９０９７４号公報

上記に例示したセンサ装置は、電池のみで駆動するため、いずれは電池の交換が必要になる。なお、上記に例示したセンサ装置は、室内の暖房を制御するために用いられるため、電池の交換が比較的容易な可能性もある。しかしながら、暖房制御システム以外に用いられるセンサ装置では、電池の交換が容易でない場所に配される可能性がある。例えば、工場の生産設備に配させるセンサ装置である。

本発明は、維持管理の手間を少なくすることのできるセンサシステムを提供することを目的とする。

センサシステムは、周囲の環境に存在するエネルギを取得して電力に変換する発電器と、前記発電器の後段に接続され、短絡又は開放の切り替えが電気的に制御され、初期状態では開放となっている第１スイッチ部と、電力供給源と、前記電力供給源の後段に接続され、短絡又は開放の切り替えが電気的に制御され、初期状態では短絡となっている第２スイッチ部と、前記第２スイッチ部の後段に接続され、短絡又は開放の切り替えが機械的に制御され、初期状態では開放となっている第３スイッチ部と、所定の測定を行うセンサ部と、前記センサ部の測定結果を外部に送信する無線通信部と、前記センサ部及び前記無線通信部を制御する制御部と、を備える。前記センサ部、前記無線通信部及び前記制御部には、前記発電器及び前記電力供給源のうちいずれか一方から出力された電力が供給される。前記制御部は、前記第３スイッチ部が短絡となった場合、前記電力供給源から供給される電力によって動作し、前記発電器によって得られる電力が所定のレベル以上になると、前記第２スイッチ部を開放にするよう制御する。前記第２スイッチ部が開放となった場合に、前記第１スイッチ部は、短絡になる。

センサシステムでは、前記発電器と前記第１スイッチ部との間には、前記発電器から出力された電力を蓄電し、前記発電器が出力する電力が前記所定のレベル未満になった場合に、蓄電した電力を前記センサ部と前記無線通信部と前記制御部とに供給することが可能な蓄電部が接続される。前記制御部は、前記蓄電部から出力される電力が前記所定のレベル未満になった場合、前記第２スイッチ部を短絡にするよう制御する。前記第２スイッチ部が短絡となった場合に、前記第１スイッチ部は、開放になる。

前記制御部は、前記発電器又は前記蓄電部から出力される電力が前記所定のレベル未満となった場合に、前記無線通信部によって警告を示す警告情報を外部に出力させる。

前記制御部は、前記電力供給源から出力される電力が前記所定のレベル未満となった場合に、前記無線通信部によって警告を示す警告情報を外部に出力させる。

前記無線通信部は、間欠的に動作し、前記センサ部の測定結果を外部に送信するタイミングで、外部から情報を受信する。

前記発電器は、外部通信機器と無線通信を行う機能を有し、外部通信機器から送信された無線電波を取得して電力に変換する。

センサシステムでは、前記無線通信部に電力を供給する経路には、前記無線通信部の前段に第４スイッチ部が接続され、前記センサ部に電力を供給する経路には、前記センサ部の前段に第５スイッチ部が接続される。前記制御部は、前記センサ部に測定を行わせると共に、前記センサ部の測定結果を前記無線通信部で外部に送信させるために、所定のタイミングで前記第４スイッチ部と前記第５スイッチ部とを共に短絡させ、前記所定のタイミング以外の期間で前記第４スイッチ部と前記第５スイッチ部とを共に開放にする。

センサシステムは、前記制御部と前記第３スイッチ部とに接続されるリセット部を備える。前記リセット部は、前記第３スイッチ部が開放になると、前記制御部をリセットさせるためのリセット信号を前記制御部に送信し、前記第３スイッチ部が短絡になると、前記制御部のリセットを解除するためのリセット解除信号を前記制御部に出力する。

前記電力供給源は、二次電池であり、前記発電器から出力された電力及び外部から供給された電力のうちの一方に基づいて充電される。
前記電力供給源は、外部電力である。

第１スイッチ部は、前記制御部により制御される。
センサシステムは、前記発電器の後段に接続され、前記発電器から出力される電力レベルを検出する電圧変換安定化部を備える。この場合、第１スイッチ部は、前記電圧変換安定化部によって制御される。

本発明によれば、維持管理の手間を少なくすることのできるセンサシステムを提供することができる。

第１実施形態のセンサシステムについて説明するためのブロック図である。 第１変形例に係るセンサシステムについて説明するためのブロック図である。 第２変形例に係るセンサシステムについて説明するためのブロック図である。 第２実施形態について説明するためのブロック図である。 第３実施形態について説明するためのブロック図である。 第４実施形態について説明するためのブロック図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態のセンサシステム１について説明するためのブロック図である。図２は、第１変形例に係るセンサシステム１について説明するためのブロック図である。図３は、第２変形例に係るセンサシステム１について説明するためのブロック図である。

図１に示すように、センサシステム１は、発電器１１と、電圧変換安定化部１２と、蓄電部１３と、第１スイッチ部１４と、第１整流部１５と、電力供給源１６と、第２スイッチ部１７と、第３スイッチ部１８と、第２整流部１９と、センサ部２０と、無線通信部２１と、タイマ部２２と、制御部２３と、を備える。

発電器１１は、周囲の環境に存在するエネルギを取得して電力に変換する。すなわち、発電器１１は、周辺環境に存在するエネルギを電気的エネルギに変換し、交流又は直流の電圧を発生する。周辺環境とは、センサシステム１が置かれる場所の環境である。例えば、発電器１１は、太陽光又は照明光などのエネルギから変換、熱電変換、振動変換、圧電変換、機械変位電磁誘導変換等の方法で周辺環境に存在する利用されていないエネルギを収穫（エネルギハーベスティング）し、再利用する。発電器１１のより具体的な一例は、太陽電池等である。発電器１１は、１つのセンサシステム１に複数配されてもよい。
発電器１１は、後述する、制御部２３、センサ部２０、無線通信部２１及びタイマ部２２を間欠的に動作させることが可能な電力を発電する。

電圧変換安定化部１２は、発電器１１の後段に接続される。すなわち、電圧変換安定化部１２は、発電器１１と後述する第１スイッチ部１４との間に接続される。電圧変換安定化部１２は、発電器１１から出力される交流又は直流の電圧を一定の直流の電圧に変換する。

蓄電部１３は、電圧変換安定化部１２の後段に接続される。すなわち、蓄電部１３は、発電器１１と後述する第１スイッチ部１４との間に接続される。蓄電部１３は、発電器１１（電圧変換安定化部１２）から出力された電力を蓄電する。蓄電部１３は、後述する、制御部２３、センサ部２０、無線通信部２１及びタイマ部２２を間欠的に動作させることが可能な蓄電量を有する。蓄電部１３は、発電器１１が出力する電力が所定のレベル未満になった場合に、蓄電した電力をセンサ部２０と無線通信部２１と制御部２３とに供給することが可能である。
本実施形態では、電圧変換安定化部１２と蓄電部１３とで１つのブロックが構成される。

第１スイッチ部１４は、発電器１１の後段に接続される。すなわち、第１スイッチ部１４は、蓄電部１３の後段に接続される。第１スイッチ部１４は、短絡又は開放の切り替えが電気的に制御され、初期状態では開放となっている。すなわち、第１スイッチ部１４は、例えば、センサシステム１が所定位置に配置される前（初期状態）では、開放となる。また、第１スイッチ部１４は、例えば、センサシステム１が所定位置に配置された後では、制御部２３の制御により開放又は短絡となる。

第１整流部１５は、第１スイッチ部１４の後段に接続される。第１整流部１５は、後述する電力供給源１６からの電流が流れ込むのを防ぐ。

電力供給源１６は、一例として、一次電池である。電力供給源１６は、発電器１１から第１整流部１５までの回路と並列する形で配される。電力供給源１６は、少なくとも１つ存在する。

第２スイッチ部１７は、電力供給源１６の後段に接続される。第２スイッチ部１７は、短絡又は開放の切り替えが電気的に制御され、初期状態では短絡となっている。すなわち、第２スイッチ部１７は、例えば、センサシステム１が所定位置に配置される前（初期状態）では、短絡となる。また、第２スイッチ部１７は、例えば、センサシステム１が所定位置に配置された後では、制御部２３の制御により開放又は短絡となる。

第３スイッチ部１８は、第２スイッチ部１７の後段に接続される。第３スイッチ部１８は、短絡又は開放の切り替えが機械的に制御され、初期状態では開放となっている。第３スイッチ部１８は、例えば、センサシステム１を動作させる場合に、ユーザの操作によって短絡となる。

第２整流部１９は、第３スイッチ部１８の後段に接続される。第２整流部１９は、発電器１１からの電流が流れ込むのを防ぐ。
第１整流部１５と第２整流部１９とは、ワイヤードオアを構成しており、第１整流部１５又は第２整流部１９の出力が電源として後段に供給される。

センサ部２０は、発電器１１によって得られた電力と、電力供給源１６から出力される電力とが供給されることが可能である。センサ部２０は、例えば、温度、湿度、気温、炭酸ガス、水分、水素イオン指数、人物、照度、又は、距離等を測定する。センサ部２０は、後述する制御部２３に接続される。センサ部２０は、センサシステム１に少なくとも１つ配される。

無線通信部２１は、発電器１１によって得られた電力と、電力供給源１６から出力される電力とが供給されることが可能である。無線通信部２１は、センサ部２０の測定結果を外部に送信する。無線通信部２１は、後述する制御部２３に接続される。

タイマ部２２は、発電器１１によって得られた電力と、電力供給源１６から出力される電力とが供給されることが可能である。タイマ部２２は、制御部２３に間欠動作を行わせるためのタイミングを発生させる。タイマ部２２は、一定の時間間隔又は可変の時間間隔で上記のタイミングを発生する。

制御部２３は、発電器１１及び電力供給源１６のいずれかから出力された電力が供給される。制御部２３は、省電力モードに移行することが可能である。例えば、制御部２３は、通常のモードから省電力モードに移行すると、センサ部２０及び無線通信部２１を動作させない。

制御部２３は、タイマ部２２において間欠動作を行うためのタイミングが発生した場合、省電力モードから通常のモードに移行する。制御部２３は、通常モードに移行すると、センサ部２０及び無線通信部２１に動作を行わせ、その動作が終了すると省電力モードに移行する。

制御部２３は、第３スイッチ部１８が短絡となった場合、電力供給源１６から供給される電力によって動作して、発電器１１によって得られる電力が所定のレベル以上になったかを判断する。ユーザの操作に基づいて第３スイッチ部１８が短絡となった場合、第２スイッチ部１７は短絡となっているため、制御部２３には、電力供給源１６から電力が供給される。また、タイマ部２２にも電力が供給されるため、制御部２３は、タイマ部２２によって発生するタイミングに基づいて間欠動作する。すなわち、制御部２３は、タイマ部２２によって発生するタイミングに基づいて、センサ部２０及び無線通信部２１を動作させる。これにより、センサシステム１は、所定のタイミングで、センサ部２０の測定結果を外部に送信する。

また、制御部２３は、タイマ部２２によって発生するタイミングに基づいて、発電器１１によって得られる電力が所定のレベル以上になったかを判断する。所定のレベルは、制御部２３、センサ部２０、無線通信部２１及びタイマ部２２を動作させることが可能な最低限の電力レベルである。この場合、制御部２３は、例えば、電圧変換安定化部１２にアクセスすることにより、電力が所定のレベル以上になったかを判断する。

制御部２３は、発電器１１によって得られる電力が所定のレベル以上になった場合、第１スイッチ部１４を短絡にするよう制御すると共に、第２スイッチ部１７を開放にするよう制御する。これにより、制御部２３、センサ部２０、無線通信部２１及びタイマ部２２には、発電器１１によって発電された電力が供給され、電力供給源１６からは電力が供給されない。

制御部２３は、蓄電部１３から出力される電力が所定のレベル未満になった場合、第２スイッチ部１７を短絡にするよう制御すると共に、第１スイッチ部１４を開放にするよう制御する。蓄電部１３は、発電器１１によって発電された電力の一部を蓄電することが可能である。蓄電部１３は、発電器１１の発電量が減った場合には、蓄電した電力を後段に出力することが可能である。このため、制御部２３は、電圧変換安定化部１２にアクセスすることにより、蓄電部１３から出力される電力が所定のレベル未満になった場合、第２スイッチ部１７を短絡にする。この場合、制御部２３は、第１スイッチ部１４を開放にする。これにより、制御部２３、センサ部２０、無線通信部２１及びタイマ部２２には、電力供給源１６から出力された電力が供給される。このため、センサシステム１は、間欠動作を維持することができる。

また、制御部２３は、発電器１１又は蓄電部１３から出力される電力が所定のレベル未満となった場合に、無線通信部２１によって警告を示す警告情報を外部に出力させることが好ましい。警告情報は、発電器１１から出力される電力が低下していること、又は、蓄電部１３に蓄電される電力が低下していることを示す。警告情報は、例えば、センサシステム１の外部に配される監視装置（図示せず）に送信される。監視装置は、警告情報を受信すると、監視者に対して警告を発する。

また、制御部２３は、電力供給源１６から出力される電力が所定のレベル未満となった場合に、無線通信部２１によって警告を示す警告情報を外部に出力させることが好ましい。
制御部２３は、電力の供給先を発電器１１及び蓄電部１３から電力供給源１６に切り替えた後に、供給される電力が所定のレベル未満になった場合には、電力供給源１６の電力が低下していると判断する。供給される電力の電力レベルは、例えば、制御部２３によって判断される。又は、供給される電力の電力レベルは、例えば、制御部２３の前段に接続される電圧検出部２４（図２参照）の検出結果に基づいて判断されてもよい。
警告情報は、電力供給源１６の電力が低下していることを示す。警告情報は、例えば、センサシステム１の外部に配される監視装置（図示せず）に送信される。監視装置は、警告情報を受信すると、監視者に対して警告を発する。

また、無線通信部２１は、間欠的に動作し、センサ部２０の測定結果を外部に送信するタイミングで、外部から情報を受信することが好ましい。外部から受信する情報は、例えば、監視装置から送信される指示情報である。指示情報は、例えば、間欠動作の間隔を広げるように指示する情報である。制御部２３は、その指示情報を受信すると、タイマ部２２の設定を変更して、間欠動作のために発生させるタイミングの間隔を広げさせる。これにより、センサシステム１は、電力が少なくなった場合でも、間欠動作のタイミングを広げることにより、動作を維持することができる。

外部から受信する情報は、例えば、センサ部２０の測定結果について再送信を要求する要求情報であってもよい。センサシステム１は、間欠動作を行うたびに、センサ部２０の測定結果を外部（監視装置）に送信する。しかし、センサシステム１がセンサ部２０の測定結果を外部装置に送信した場合でも、監視装置では測定結果を受信できないことが発生する可能性がある。このため、無線通信部２１は、センサ部２０の測定結果を外部に送信する際に、まず監視装置にアクセスして、要求情報が存在するか否か確認する。要求情報が存在しない場合には、無線通信部２１は、今回の測定結果を監視装置に送信する。一方、要求情報が存在する場合には、無線通信部２１は、制御部２３から過去の測定結果を取得し、今回の測定結果と過去の測定結果とを監視装置に送信する。無線通信部２１は、過去の測定結果を送信する際に、監視装置において取得できなかった過去の測定結果のみを送信する。これにより、センサシステム１は、センサ部２０の測定結果を確実に送信でき、また、不必要に測定結果を送信することを防ぐことができる。すなわち、センサシステム１は、送信回数を軽減して、低消費電力を図ることができる。

このようなセンサシステム１によれば、発電器１１によって所定のレベル以上の電力を取得して、その電力を利用している限りでは、電力供給源１６の電力が消費されることはない。これにより、センサシステム１では、電力供給源１６が低容量でも一定の動作の保証を得られ、同時に、長期間又は半永久的に電力供給源１６の交換が不要になる。よって、センサシステム１は、メンテナンスが容易になり、初期作動及びバックアップ作動による安定作動を保証することができる。すなわち、センサシステム１では、維持管理の手間を少なくすることができる。

なお、発電器１１によって得られる電力が所定のレベル以上になったこと、及び、蓄電部１３から出力される電力が所定のレベル未満になったことは、上述したように制御部２３自身が判断してもよく、又は、電圧変換安定化部１２が判断してもよい（図３参照）。

図３に示す場合、電圧変換安定化部１２は、判断機能と、制御機能と、を備える。すなわち、電圧変換安定化部１２は、発電器１１から出力される電力のレベル、及び、蓄電部１３に蓄電される電力のレベルを検出する。電圧変換安定化部１２は、電力が所定のレベル以上になると、第１スイッチ部１４を短絡にする。電圧変換安定化部１２は、電力が所定のレベル未満になると、第１スイッチ部１４を開放にする。また、電圧変換安定化部１２は、検出した電力レベルを示す信号、及び、第１スイッチ部１４の短絡又は開放を制御したことを示す信号の少なくとも一方の信号を制御部２３に供給する。制御部２３は、上記の信号を受信すると、第２スイッチ部１７の短絡及び開放を制御する。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態について説明するためのブロック図である。

図４に示すように、センサシステム１は、発電器１１と、電圧変換安定化部１２と、蓄電部１３と、第１スイッチ部１４と、第１整流部１５と、電力供給源１６と、第２スイッチ部１７と、第３スイッチ部１８と、第２整流部１９と、センサ部２０と、無線通信部２１と、タイマ部２２と、電圧検出部２４と、制御部２３と、を備える。

第２実施形態の電圧変換安定化部１２と、蓄電部１３と、第１スイッチ部１４と、第１整流部１５と、電力供給源１６と、第２スイッチ部１７と、第３スイッチ部１８と、第２整流部１９と、センサ部２０と、無線通信部２１と、タイマ部２２と、電圧検出部２４と、制御部２３とは、第１実施形態の各部と同様の構成である。このため、これらの説明を省略する。

発電器１１は、周囲の環境に存在するエネルギを電力に変換する。すなわち、発電器１１は、周辺環境に存在するエネルギを電気的エネルギに変換し、交流又は直流の電圧を発生する。
発電器１１は、外部通信機器１０１と無線通信を行う機能を有する。無線通信には、例えば、送信電力が低消費電力となっているＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式が用いられる。

発電器１１は、外部通信機器１０１から送信された無線電波に基づいて電力を取得する。すなわち、発電器１１は、アンテナ１１ａと、送受信回路（図示せず）と、を備える。発電器１１は、アンテナ１１ａで電波を受信すると、送受信回路で通信信号を得ると共に、送受信回路で電磁波を電力に変換する。外部通信機器１０１は、スマートフォン等のモバイル機器である。
なお、センサシステム１は、上記の発電器１１の他に、例えば、太陽電池等の他の発電器１１を備えてもよい。

制御部２３は、例えば、センサ部２０の測定結果を記憶する。制御部２３に記憶される測定結果を出力するために、センサシステム１に外部通信機器１０１が近づけられた場合、発電器１１は、外部通信機器１０１から測定結果要求信号を受信する。発電器１１は、測定結果要求信号を制御部２３に出力すると共に、測定結果要求信号に基づいて電力を取得する。電力は、トリガ信号と共に、制御部２３に供給される。制御部２３は、トリガ信号を受け付けると、省電力モードから通常のモードに移行する。また、制御部２３は、測定結果要求信号を受け付けると、記憶する測定結果を発電器１１に出力する。発電器１１は、アンテナ１１ａを介して、測定結果を外部通信機器１０１に送信する。

なお、上記のような発電器１１の通信機能は、無線通信部２１の通信機能と同一の装置により実現されてもよい。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。図５は、第３実施形態について説明するためのブロック図である。

図５に示すように、センサシステム１は、発電器１１と、電圧変換安定化部１２と、蓄電部１３と、第１スイッチ部１４と、第１整流部１５と、電力供給源１６と、第２スイッチ部１７と、第３スイッチ部１８と、第２整流部１９と、センサ部２０と、無線通信部２１と、タイマ部２２と、電圧検出部２４と、制御部２３と、を備える。これらの各部は、第１又は第２実施形態の各部と同様の構成である。

また、センサシステム１は、第４スイッチ部２５と、第５スイッチ部２６と、を備える。
第４スイッチ部２５は、無線通信部２１に電力を供給する経路における、無線通信部２１の前段に接続される。
第５スイッチ部２６は、センサ部２０に電力を供給する経路における、センサ部２０の前段に接続される。

制御部２３は、センサ部２０に測定を行わせると共に、センサ部２０の測定結果を無線通信部２１で外部に送信させるために、所定のタイミングで第４スイッチ部２５と第５スイッチ部２６とを共に短絡させる。制御部２３は、所定のタイミング以外の期間で第４スイッチ部２５と第５スイッチ部２６とを共に開放にする。所定のタイミングは、タイマ部２２によってタイミングが発生した時である。すなわち、制御部２３は、通常のモードの場合に、第４スイッチ部２５と第５スイッチ部２６とを共に短絡させる。一方、制御部２３は、省電力動作モードになった場合に、第４スイッチ部２５と第５スイッチ部２６とを共に開放にする。

これにより、センサシステム１は、測定を行う場合にセンサ部２０及び無線通信部２１に電力を供給し、省電力モードのときにはセンサ部２０及び無線通信部２１に電力を供給しないので、低消費電力化を図ることができる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。図６は、第４実施形態について説明するためのブロック図である。

図６に示すように、センサシステム１は、発電器１１と、電圧変換安定化部１２と、蓄電部１３と、第１スイッチ部１４と、第１整流部１５と、電力供給源１６と、第２スイッチ部１７と、第３スイッチ部１８と、第２整流部１９と、センサ部２０と、無線通信部２１と、タイマ部２２と、電圧検出部２４と、制御部２３と、第４スイッチ部２５と、第５スイッチ部２６と、を備える。

発電器１１と、電圧変換安定化部１２と、蓄電部１３と、第１スイッチ部１４と、第１整流部１５と、電力供給源１６と、第２スイッチ部１７と、第２整流部１９と、センサ部２０と、無線通信部２１と、タイマ部２２と、電圧検出部２４と、制御部２３と、第４スイッチ部２５と、第５スイッチ部２６とは、第１ないし第３実施形態の各部と同様の構成である。

第３スイッチ部１８は、短絡又は開放の切り替えが機械的に制御され、初期状態では開放となっている。第３スイッチ部１８は、例えば、センサシステム１を動作させる場合に、ユーザの操作によって短絡となる。第３スイッチ部１８は、短絡となった場合、電力供給源１６から出力された電力を後段に供給する。第３スイッチ部１８は、短絡となった場合、後述するリセット部２７を動作させる。第３スイッチ部１８は、開放となった場合、電力供給源１６から出力された電力を後段に供給しない。第３スイッチ部１８は、開放となった場合、リセット部２７を動作させない。

センサシステム１は、リセット部２７を備える。リセット部２７は、制御部２３と第３スイッチ部１８とに接続される。リセット部２７は、第３スイッチ部１８が開放になると、制御部２３をリセットさせるためのリセット信号を制御部２３に送信する。リセット部２７は、第３スイッチ部１８が短絡になると、制御部２３のリセットを解除するためのリセット解除信号を制御部２３に出力する。

これにより、センサシステム１は、制御部２３のリセットと、制御部２３等への電力供給の有無とを同一のスイッチで行うことができる。すなわち、ユーザは、リセット部２７の解除又は動作の選択操作と、制御部２３等への電力供給又は電力非供給の選択操作とを、同じタイミングで、１回で行うことができる。

そして、センサシステム１を長期間使用する必要がない場合、又は、センサシステム１の周囲に収穫するエネルギが存在しない場合などでは、ユーザは、自らの意思でセンサシステム１を停止させることができる。この場合、ユーザが第３スイッチ部１８を開放にする操作を行うことで、センサシステム１は、制御部２３をリセットすることができると共に、電力供給源１６の電力消耗を抑えることができる。これらは、第３スイッチ部１８を操作するだけで行われるので、ユーザが間違った操作を行うことを防ぐことができる。

なお、第１ないし４実施形態では、電力供給源１６が一次電池の例について説明した。しかしながら、本発明は、この実施形態に限定されることはない。
すなわち、電力供給源１６は、二次電池であってもよい。この場合、二次電池は、発電器１１から出力された電力、及び、外部から供給された電力のうちの一方に基づいて充電される。
又は、電力供給源１６は、外部電力であってもよい。すなわち、電力供給源１６は、商用電源であってもよい。

また、第１ないし４実施形態では、センサ部２０と発電器１１とが別々に配される例について説明した。しかしながら、本発明は、この実施形態に限定されることはない。すなわち、センサ部と発電器とは同一の装置（センサ発電部）であってもよい。一例として、センサ発電器は、振動発電器であればよい。振動発電器は、センサ機能として振動を測定して、測定の結果を制御部に出力すると共に、発電機能として振動に基づいて発電を行い、電力を制御部に供給する。

以上の実施形態及び変形例によれば、以下の効果が奏される。
例えば、発電器１１が太陽電池の場合、センサシステム１が工場で梱包されてから開梱されるまでの時間が長いと、発電器１１によって発電を行うことができず、また蓄電部１３にも電力を蓄電することができない。また、センサシステム１が配された環境において、長期休暇等により光を受けることができなかった場合にも、発電器１１によって発電を行うことができず、また蓄電部１３にも電力を蓄電することができない。このような場合でも、実施形態ではバックアップとしての電力供給源１６を備えるため、センサシステム１を安定して動作させることができる。すなわち、センサシステム１は、維持管理の手間を少なくすることができる。

１ センサシステム
１１ 発電器
１３ 蓄電部
１４ 第１スイッチ部
１６ 電力供給源
１７ 第２スイッチ部
１８ 第３スイッチ部
２０ センサ部
２１ 無線通信部
２３ 制御部
２５ 第４スイッチ部
２６ 第５スイッチ部
２７ リセット部

Claims (12)

1. 周囲の環境に存在するエネルギを取得して電力に変換する発電器と、
   前記発電器の後段に接続され、短絡又は開放の切り替えが電気的に制御され、初期状態では開放となっている第１スイッチ部と、
   電力供給源と、
   前記電力供給源の後段に接続され、短絡又は開放の切り替えが電気的に制御され、初期状態では短絡となっている第２スイッチ部と、
   前記第２スイッチ部の後段に接続され、短絡又は開放の切り替えが機械的に制御され、初期状態では開放となっている第３スイッチ部と、
   所定の測定を行うセンサ部と、
   前記センサ部の測定結果を外部に送信する無線通信部と、
   前記センサ部及び前記無線通信部を制御する制御部と、を備え、
   前記センサ部、前記無線通信部及び前記制御部には、前記発電器及び前記電力供給源のうちいずれか一方から出力された電力が供給され、
   前記制御部は、前記第３スイッチ部が短絡となった場合、前記電力供給源から供給される電力によって動作し、前記発電器によって得られる電力が所定のレベル以上になると、前記第２スイッチ部を開放にするよう制御し、
   前記第２スイッチ部が開放となった場合に、前記第１スイッチ部は、短絡になる
   センサシステム。
2. 前記発電器と前記第１スイッチ部との間には、前記発電器から出力された電力を蓄電し、前記発電器が出力する電力が前記所定のレベル未満になった場合に、蓄電した電力を前記センサ部と前記無線通信部と前記制御部とに供給することが可能な蓄電部が接続され、
   前記制御部は、前記蓄電部から出力される電力が前記所定のレベル未満になった場合、前記第２スイッチ部を短絡にするよう制御し、
   前記第２スイッチ部が短絡となった場合に、前記第１スイッチ部は、開放になる
   請求項１に記載のセンサシステム。
3. 前記制御部は、前記発電器又は前記蓄電部から出力される電力が前記所定のレベル未満となった場合に、前記無線通信部によって警告を示す警告情報を外部に出力させる
   請求項１又は２に記載のセンサシステム。
4. 前記制御部は、前記電力供給源から出力される電力が前記所定のレベル未満となった場合に、前記無線通信部によって警告を示す警告情報を外部に出力させる
   請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサシステム。
5. 前記無線通信部は、間欠的に動作し、前記センサ部の測定結果を外部に送信するタイミングで、外部から情報を受信する
   請求項１から４のいずれか１項に記載のセンサシステム。
6. 前記発電器は、
   外部通信機器と無線通信を行う機能を有し、
   外部通信機器から送信された無線電波を取得して電力に変換する
   請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサシステム。
7. 前記無線通信部に電力を供給する経路には、前記無線通信部の前段に第４スイッチ部が接続され、
   前記センサ部に電力を供給する経路には、前記センサ部の前段に第５スイッチ部が接続され、
   前記制御部は、前記センサ部に測定を行わせると共に、前記センサ部の測定結果を前記無線通信部で外部に送信させるために、所定のタイミングで前記第４スイッチ部と前記第５スイッチ部とを共に短絡させ、前記所定のタイミング以外の期間で前記第４スイッチ部と前記第５スイッチ部とを共に開放にする
   請求項１から６のいずれか１項に記載のセンサシステム。
8. 前記制御部と前記第３スイッチ部とに接続されるリセット部を備え、
   前記リセット部は、
   前記第３スイッチ部が開放になると、前記制御部をリセットさせるためのリセット信号を前記制御部に送信し、
   前記第３スイッチ部が短絡になると、前記制御部のリセットを解除するためのリセット解除信号を前記制御部に出力する
   請求項１から７のいずれか１項に記載のセンサシステム。
9. 前記電力供給源は、
   二次電池であり、
   前記発電器から出力された電力及び外部から供給された電力のうちの一方に基づいて充電される
   請求項１から８のいずれか１項に記載のセンサシステム。
10. 前記電力供給源は、外部電力である
    請求項１から９のいずれか１項に記載のセンサシステム。
11. 第１スイッチ部は、前記制御部により制御される
    請求項１から１０のいずれか１項に記載のセンサシステム。
12. 前記発電器の後段に接続され、前記発電器から出力される電力レベルを検出する電圧変換安定化部を備え、
    第１スイッチ部は、前記電圧変換安定化部によって制御される
    請求項１から１０のいずれか１項に記載のセンサシステム。

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