JP6282770B1 - Sensor device set and sensor system - Google Patents
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Abstract
【課題】センサボード等を換装できる小型センサ装置セットを提供する。【解決手段】センサ装置セット2は、物理量を示す検出信号を出力するセンサ部222とセンサコネクタを有するセンサボード21と、検出信号に処理をして処理情報信号を出力するマイコン部232とマイコンコネクタを有するマイコンボード23と、アンテナ242と処理情報信号を通信信号に変換し無線通信する通信部243と通信コネクタを有する通信ボード24と、センサコネクタに接続可能なベースコネクタ211と、マイコンコネクタに接続可能なベースコネクタ212と、通信コネクタに接続可能なベースコネクタ213を有するベースボード21を備え、センサボード、マイコンボード、通信ボード、及びベースボードの少なくとも1つは、交換可能である。【選択図】図1A small sensor device set capable of replacing a sensor board or the like is provided. A sensor device set 2 includes a sensor unit 222 that outputs a detection signal indicating a physical quantity, a sensor board 21 having a sensor connector, a microcomputer unit 232 that processes the detection signal and outputs a processing information signal, and a microcomputer connector A microcomputer board 23 having an antenna 242, a communication unit 243 that converts processing information signals into communication signals and wirelessly communicating, a communication board 24 having a communication connector, a base connector 211 that can be connected to a sensor connector, and a microcomputer connector A base board 21 having a base connector 212 and a base connector 213 connectable to the communication connector are provided, and at least one of the sensor board, the microcomputer board, the communication board, and the base board is replaceable. [Selection] Figure 1
Description
本開示は、センサ装置セット及びセンサシステムに関する。 The present disclosure relates to a sensor device set and a sensor system.
近年、インターネット・オブ・シングス(IoT:Internet of Things)関連技術の利用が、交通制御、監視制御、物流管理、健康管理等の様々な分野で進められている。ここで、インターネット・オブ・シングス(以下、IoT)とは、様々な「モノ(物)」がインターネットに接続され、情報交換することにより相互に制御する仕組みである。IoT技術の利用には、対象となるモノの状態情報やモノの周囲の環境情報を取得するセンサ機能やインターネット等を介して外部へ送信する無線通信機能等を備えたセンサ装置が必要となる。例えば、特許文献1には、予め組み立てておき運搬できるように構成された物のインターネット(IoT)用開発用及び教育用機器が示されている。 In recent years, the use of Internet of Things (IoT) related technologies has been promoted in various fields such as traffic control, monitoring control, logistics management, and health management. Here, the Internet of Things (hereinafter referred to as IoT) is a mechanism in which various “things” are connected to the Internet and mutually controlled by exchanging information. In order to use the IoT technology, a sensor device having a sensor function for acquiring state information of a target object and environmental information around the object, a wireless communication function for transmitting to the outside via the Internet, and the like is required. For example, Patent Document 1 discloses an Internet (IoT) development and educational device that is configured to be assembled and transported in advance.
IoT技術を利用し得る分野の拡大に伴い、IoT技術の多様な利用環境に適応し得るセンサを備え、インターネット等に接続可能な小型のセンサ装置セット、いわゆる様々な機能が組み合わせ可能なIoTデバイスが必要となっている。 Along with the expansion of the fields where IoT technology can be used, there is a small sensor device set that can be connected to the Internet and the like, which includes sensors that can be adapted to various usage environments of IoT technology, so-called IoT devices that can combine various functions. It is necessary.
本発明は、様々なIoT利用環境に対応できるように、センサボード、マイコンボード、通信ボード、及びベースボードを換装できるセンサ装置セット及びセンサシステムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the sensor apparatus set and sensor system which can replace | exchange a sensor board, a microcomputer board, a communication board, and a base board so that it can respond to various IoT utilization environments.
上記目的を達成するため、本発明に係るセンサ装置セットは、第1物理量を検出して、第1物理量を示す第1検出信号を出力する第1センサ部と、第1センサ部に電気的に接続される第1センサコネクタと、を有する第1センサボードと、第1検出信号に第1処理を実行して、第1処理により生成された処理情報を示す第1処理情報信号を出力する第1信号処理部と、第1信号処理部に電気的に接続される第1マイコンコネクタと、を有する第1マイコンボードと、第1アンテナと、第1処理情報信号を第1通信方式によって無線通信可能な第1通信信号に変換し、第1アンテナを介して第1通信信号を無線通信する第1通信部と、第1通信部に電気的に接続される第1通信コネクタと、を有する第1通信ボードと、第1センサコネクタに電気的に接続可能な第1ベースコネクタと、第1ベースコネクタに電気的に接続され且つ第1マイコンコネクタに電気的に接続可能な第2ベースコネクタと、第2ベースコネクタに電気的に接続され且つ第1通信コネクタに電気的に接続可能な第3ベースコネクタとを有し、第1電池を搭載可能な第1ベースボードと、を備え、第1センサボード、第1マイコンボード、第1通信ボード、及び第1ベースボードの少なくとも1つは、交換可能であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a sensor device set according to the present invention detects a first physical quantity and outputs a first detection signal indicating the first physical quantity, and electrically connects the first sensor part to the first sensor part. A first sensor board having a first sensor connector to be connected; a first sensor board that executes a first process on the first detection signal; and outputs a first process information signal indicating the process information generated by the first process A first microcomputer board having a first signal processing unit and a first microcomputer connector electrically connected to the first signal processing unit; a first antenna; and a first processing information signal wirelessly communicated by a first communication method A first communication unit that converts the first communication signal into a possible first communication signal and wirelessly communicates the first communication signal via the first antenna; and a first communication connector electrically connected to the first communication unit. 1 Communication board and the first sensor connector First connectable base connector, a second base connector electrically connected to the first base connector and electrically connectable to the first microcomputer connector, and electrically connected to the second base connector; A first base board having a third base connector electrically connectable to the first communication connector and capable of mounting a first battery; a first sensor board, a first microcomputer board, and a first communication board , And at least one of the first baseboards is replaceable.
更に、本発明に係るセンサ装置セットは、第1物理量と異なる第2物理量を検出して、第2物理量を示す第2検出信号を出力する第2センサ部と、第2センサ部に電気的に接続され且つ第1ベースコネクタと電気的に接続可能な第2センサコネクタと、を有する第2センサボードを更に有する、ことが好ましい。 Furthermore, the sensor device set according to the present invention detects a second physical quantity different from the first physical quantity, and outputs a second detection signal indicating the second physical quantity, and electrically supplies the second sensor part with the second sensor part. It is preferable to further include a second sensor board having a second sensor connector connected and electrically connectable with the first base connector.
更に、本発明に係るセンサ装置セットは、第1検出信号に第1処理と異なる第2処理を実行して、第2処理により生成された処理情報を示す第2処理情報信号を出力する第2信号処理部と、第2信号処理部に電気的に接続され且つ第1ベースコネクタと電気的に接続可能な第2マイコンコネクタと、を有する第2マイコンボードを更に有する、ことが好ましい。 Furthermore, the sensor device set according to the present invention executes a second process different from the first process on the first detection signal, and outputs a second process information signal indicating the process information generated by the second process. It is preferable to further include a second microcomputer board having a signal processing unit and a second microcomputer connector electrically connected to the second signal processing unit and electrically connectable to the first base connector.
更に、本発明に係るセンサ装置セットは、第2アンテナと、第1処理情報信号を第1通信方式と異なる第2通信方式によって無線通信可能な第2通信信号に変換し、第2アンテナを介して第2通信信号を無線通信する通信部と、第2通信部に電気的に接続される第2通信コネクタと、を有する第2通信ボードを更に有する、ことが好ましい。 Furthermore, the sensor device set according to the present invention converts the first processing information signal with the second antenna into a second communication signal that can be wirelessly communicated by a second communication method different from the first communication method, via the second antenna. It is preferable to further include a second communication board having a communication unit that wirelessly communicates the second communication signal and a second communication connector that is electrically connected to the second communication unit.
更に、本発明に係るセンサ装置セットは、第1電池と異なる第2電池を搭載可能な第2ベースボードを更に有する、ことが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the sensor device set according to the present invention further includes a second base board on which a second battery different from the first battery can be mounted.
更に、本発明に係るセンサ装置セットは、第1ベースボートはメモリ部を、更に有し、第1マイコン部は、第1検出信号に対応する第1物理量を第1検出信号が入力された順序を示す入力順情報に関連付けて記録するログファイルを生成し、ログファイルをメモリ部に記憶するログファイル作成部と、ログファイルを出力するログファイル出力部と、を更に有する、ことが好ましい。 In the sensor device set according to the present invention, the first base boat further includes a memory unit, and the first microcomputer unit inputs the first physical quantity corresponding to the first detection signal in the order in which the first detection signal is input. It is preferable to further include a log file creation unit that generates a log file to be recorded in association with the input order information indicating, and stores the log file in the memory unit, and a log file output unit that outputs the log file.
更に、本発明に係るセンサ装置セットは、第1センサボード及び第2センサボードは、ベースボードに接続されたときのベースボードへの投影面の面積が互いに等しい、ことが好ましい。 Furthermore, in the sensor device set according to the present invention, it is preferable that the first sensor board and the second sensor board have the same area of the projection surface onto the base board when connected to the base board.
更に、本発明に係るセンサ装置セットは、第1ベースコネクタ、第2ベースコネクタ及び第3ベースコネクタのそれぞれは、ベースボードの第1面に配置され、第1センサボード、第2マイコンボード及び第3通信ボードの第1面への各投影面の面積の合計は、第1面の面積の0.8〜1.2倍である、ことが好ましい。 Furthermore, in the sensor device set according to the present invention, each of the first base connector, the second base connector, and the third base connector is disposed on the first surface of the base board, and the first sensor board, the second microcomputer board, The total area of the projection surfaces on the first surface of the three communication boards is preferably 0.8 to 1.2 times the area of the first surface.
更に、本発明に係るセンサ装置セットは、ベースボードは、第1面の反対側の第2面に配置される電池ホルダーを更に有する、ことが好ましい。 Furthermore, in the sensor device set according to the present invention, it is preferable that the base board further includes a battery holder disposed on the second surface opposite to the first surface.
本発明に係るセンサシステムは、センサ装置セットと、センサ装置セットからの通信信号を受信するユーザ端末と、を備え、センサ装置セットは、第1物理量を検出して、第1物理量を示す第1検出信号を出力する第1センサ部と、第1センサ部に電気的に接続される第1センサコネクタと、を有する第1センサボードと、第1検出信号に第1処理を実行して、第1処理により生成された処理情報を示す第1処理情報信号を出力する第1信号処理部と、第1信号処理部に電気的に接続される第1マイコンコネクタと、を有する第1マイコンボードと、第1アンテナと、第1処理情報信号を第1通信方式によって無線通信可能な第1通信信号に変換し、第1アンテナを介して第1通信信号を無線通信する第1通信部と、第1通信部に電気的に接続される第1通信コネクタと、を有する第1通信ボードと、第1センサコネクタに電気的に接続可能な第1ベースコネクタと、第1ベースコネクタに電気的に接続され且つ第1マイコンコネクタに電気的に接続可能な第2ベースコネクタと、第2ベースコネクタに電気的に接続され且つ第1通信コネクタに電気的に接続可能な第3ベースコネクタとを有し、第1電池を搭載可能な第1ベースボードと、を備え、第1センサボード、第1マイコンボード、第1通信ボード。及び第1ベースボードの少なくとも1つは、交換可能である、ことを特徴とする。 A sensor system according to the present invention includes a sensor device set and a user terminal that receives a communication signal from the sensor device set, and the sensor device set detects a first physical quantity and indicates a first physical quantity. A first sensor board having a first sensor unit for outputting a detection signal, and a first sensor connector electrically connected to the first sensor unit; and performing a first process on the first detection signal; A first microcomputer board having a first signal processing unit that outputs a first processing information signal indicating processing information generated by one process, and a first microcomputer connector electrically connected to the first signal processing unit; A first communication unit that converts the first processing information signal to a first communication signal that can be wirelessly communicated by the first communication method and wirelessly communicates the first communication signal via the first antenna; 1 Electrically connected to communication section A first communication board having a first communication connector, a first base connector electrically connectable to the first sensor connector, an electrical connection to the first base connector, and an electrical connection to the first microcomputer connector A second base connector connectable to the first base connector, and a third base connector electrically connected to the second base connector and electrically connectable to the first communication connector, and capable of mounting the first battery. 1 base board, a first sensor board, a first microcomputer board, and a first communication board. And at least one of the first baseboards is replaceable.
本実施形態によれば、使用形態に応じて様々な機能を有するボードを換装できる小型のセンサ装置セットを提供することができる。 According to the present embodiment, it is possible to provide a small sensor device set capable of replacing boards having various functions according to usage patterns.
以下、本開示の一側面に係るセンサ装置セット及びセンサシステム、について図を参照しつつ説明する。但し、本開示の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。尚、以下の説明及び図において、同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, a sensor device set and a sensor system according to one aspect of the present disclosure will be described with reference to the drawings. However, it should be noted that the technical scope of the present disclosure is not limited to the embodiments, and extends to the invention described in the claims and equivalents thereof. In the following description and drawings, components having the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(本発明に係るセンサ装置セットとセンサシステムの概要)
図1は、実施形態に係るセンサ装置セット2とセンサシステム1を一例として、本発明に係るセンサ装置セットとセンサシステムの概要を説明する図である。
(Outline of sensor device set and sensor system according to the present invention)
FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a sensor device set and a sensor system according to the present invention, taking a
(本発明に係るセンサ装置セットの概要)
センサシステム1のモニタリングの対象となるモノ(図示せず)には、実施形態に係るセンサ装置セット2が取り付けられている。センサ装置セット2は、4つのボードから構成されている。ベースボード21と、ベースボード21上に搭載されるセンサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24である。ベースボード21の1つの平面(以下、「表面」と称する。)には、少なくとも3つのコネクタ211、212,213が取り付けられている。なお、表面の反対側の面(以下「裏面」と称する。)には1次電池、2次電池、又は太陽電池等(図示せず)を有する。センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24は、ベースボード21の表面に対向する面に、それぞれコネクタ(図示せず)を有する。
(Outline of sensor device set according to the present invention)
A sensor device set 2 according to the embodiment is attached to an object (not shown) to be monitored by the sensor system 1. The
例えば、ベースボード21の第1ベースコネクタ211は、センサボード22のセンサコネクタと着脱可能に嵌合する。ベースボード21の第1ベースコネクタ211とセンサボード22のセンサコネクタとが嵌合することにより、センサボード22はベースボード21表面側で、ベースボード21に取り付け支持される構造となる。また、ベースボード21の第1ベースコネクタ211とセンサボード22のセンサコネクタとは着脱可能な嵌合構造であることから、ベースボード21に取り付けられたセンサボード22は換装可能、すなわち、センサ装置セット2のユーザは、1つのセンサボード22をベースボードから取り外し、別のセンサボード22´に交換することができる。
For example, the
センサボード22には、センサ部222を有する。例えば、センサ部222の一例としてモーションセンサ部がある。モーションセンサ部は、モニタリング対象となるモノの動きを検出する機能を有するセンサ、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサ、又は磁気センサ等を有する。センサ部の別の一例として環境センサ部がある。環境センサ部は、モニタリング対象となるモノの周囲の環境を検出する機能を有するセンサ、例えば、温度センサ、湿度センサ、又は照度センサ等を有する。また、別の一例として、モニタリング対象となるモノと他のモノとの距離を検出する測距センサ部がある。モーションセンサ部をマウントしたモーションセンサボート、環境センサ部をマウントした環境センサボード、測距センサ部をマウントした測距センサボード等は、それぞれ同一サイズの基板ボードであり、基板ボード上の同一の位置に同一規格のコネクタを有する。したがって、センサ装置セット2のユーザは、使用形態に適したセンサ部222を有するセンサボード22を簡単にベースボードに取付けることができ、また、別のセンサボードに交換することができる。
The
同様に、ベースボード21の第2ベースコネクタ212は、マイコンボード23のマイコンコネクタと着脱可能に嵌合する。マイコン性能等が異なるマイコン部232を有する複数のマイコンボード23が、それぞれ同一サイズの基板ボードであり、基板ボード上の同一の位置に同一規格のコネクタを有することにより、センサ装置セット2のユーザは様々なマイコンボードを交換することができる。
Similarly, the
同様に、ベースボード21の第3コネクタ213は、通信ボード24の通信コネクタと着脱可能に嵌合する。通信方式等が異なる通信部243を有する複数の通信ボード24が、それぞれ同一サイズの基板ボードであり、基板ボード上の同一の位置に同一規格のコネクタを有することにより、センサ装置セット2のユーザは様々な通信ボードを交換することができる。
Similarly, the
更に、例えば、1次電池、2次電池、太陽電池等の異なる電池を有する複数のベースボード21が、それぞれ同一サイズの基板ボードであり、基板ボード上の同一の位置に同一規格のコネクタを有することにより、センサ装置セット2のユーザは様々なベースボードを交換することができる。したがって、センサ装置セット2のユーザは、使用形態に応じて、センサ装置セット2の構成要素である、ベースボード21、センサボード22、マイコンボード23、通信ボード24を多様に組み合わせることができる。
Further, for example, a plurality of
(本発明に係るセンサシステムの概要)
センサ装置セット2は、ブルートゥース(登録商標:Blue Tooth(登録商標))通信やジグビー(ZigBee)等の近距離無線通信4を通してユーザ端末3と直接に通信接続することができる。例えば、ユーザ端末3は、センサ装置セット2のセンサのスキャンレート等の初期設定を行う。更に、センサ装置セット2からのセンシングデータを取得することも可能である。
(Outline of sensor system according to the present invention)
The sensor device set 2 can be directly connected to the
また、ユーザ端末3が、センサ装置セット2の遠隔地にあるとき等は、センサ装置セット2は、近距離通信4や、WiFi等の無線LAN通信5により、インターネットゲートウェイ6を介してインターネット7上のユーザ端末3に接続することができる。例えば、モノに取り付けられたセンサ装置セット2が、モノに異常があったことを検出したとき、センサ装置セット2は、インターネット7を介してユーザ端末3に通報する。通報を受けたユーザ端末3は、画面表示や音や振動等により、ユーザにモニタリング対象であるモノに何か異常があったことを通知することができる。
When the
また、IoT技術を利用する産業用機器、家電製品、及び日用品等の開発試作段階において、本センサシステム1を、モニタリング対象となるモノの状況や環境のログデータを収集分析して、適切な専用組み込みセンサ装置等を設計するプリプロダクションに利用することも可能である。 In addition, at the development and prototyping stage of industrial equipment, household appliances, and daily necessities that use IoT technology, this sensor system 1 collects and analyzes the log data of the status of objects and the environment to be monitored and appropriately It can also be used for pre-production for designing embedded sensor devices and the like.
(実施形態に係るセンサ装置セットの概要)
図2は、本実施例のセンサ装置セット2の各ボードの配置の例を説明する外観図である。図2(a)は、センサ装置セット2の外観斜視図である。センサ装置セット2は、底面側にベースボード21を有する。例えば、ボタン型リチウム電池CR2032(直径420mm、高さ3.2mm)、CR2450(直径24.5mm、高さ5.0mm)、CR2477(直径24.5mm、高さ7.7mm)等がベースボード21に収納できるように、ベースボードは、1辺が20〜30mm程度の長さの正方形又は長方形の平面を有する。ベースボード21の上には、センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24が、それぞれベースボードと平行となるようにベースボードに着脱可能に搭載されている。センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24も正方形又は長方形の平面形状を有する。図2(a)に示すように、センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24は同一平面上にあることが好ましい。すなわち、ベースボード21‐センサボード22間、ベースボード21‐マイコンボード23間、及びベースボード21‐通信ボード24間の距離は、同一の距離dであることが好ましい。センサ装置セット2の小型化に適しているからである。また、センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24の各面のベースボードへの投影面は、全体としてベースボードの平面を覆うことが好ましい。センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボードの各面のベースボードへの投影面の面積の合計は、ベースボード平面の面積の0.8〜1.2倍であることが好ましい。センサ装置セット2の小型化に適し、ベースボード21、センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24それぞれが容易に交換できるようにするためである。なお、図2(a)では、左側手前にセンサボード22が配置され、左側奥にマイコンボード23が配置され、右側には、通信ボード24が配置されているが、このような配置でなくともよい。
(Outline of sensor device set according to embodiment)
FIG. 2 is an external view for explaining an example of the arrangement of the boards in the sensor device set 2 of the present embodiment. FIG. 2A is an external perspective view of the sensor device set 2. The sensor device set 2 has a
例えば、モーションセンサを有するセンサボードと環境センサを有するセンサボードとを交換可能とするため、センサボード22の形状、センサボード上でのセンサコネクタ221の配置位置、及び第1ボードコネクタ211と嵌合するセンサコネクタ221の形状は同一であることが好ましい。同様に、複数のマイコンボードを交換可能とするため、複数のマイコンボード間での、マイコンボード23の形状、マイコンボード上でのマイコンコネクタ231の配置位置、及び第2ボードコネクタ212と嵌合するマイコンコネクタ231の形状は同一であることが好ましい。同様に、複数の通信ボードを交換可能とするため、複数の通信ボード間での、通信ボード24の形状、通信ボード上での通信コネクタ241の配置位置、及び第3ボードコネクタ213と嵌合する通信コネクタ241の形状は同一であることが好ましい。
For example, in order to be able to exchange a sensor board having a motion sensor and a sensor board having an environmental sensor, the shape of the
図2(b)は、センサ装置セット2のボード間の配置の一例を説明する平面図である。図2(b)は、センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24それぞれのベースボードへの投影面の面積が、全体としてベースボード平面の面積の0.7倍とした平面図である。好ましくは、ベースボード平面は一辺20〜30mmの矩形形状であることから、センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24の各平面が小さくなり、各ボード平面に搭載されるべき、センサ部222、マイコン部232、通信部243、及びアンテナ242を構成する部品の少なくとも1つが搭載できなくなる。図2(c)は、センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24それぞれのベースボードへの投影面の面積が、全体としてベースボード平面の面積の1.3倍とした平面図である。このケースでは、ベースボード21の上に取り付けられるセンサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24の総面積が大きくなり、センサ装置セットの小型化に反する。よって、センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボードの各面のベースボードへの投影面の面積の合計は、ベースボード平面の面積の0.8〜1.2倍であることが好ましい。
FIG. 2B is a plan view for explaining an example of the arrangement of the sensor device set 2 between the boards. FIG. 2B is a plan view in which the area of the projection surface of each of the
図3は、本実施例のセンサ装置セット2のベースボード21の一例の外観概略を示す図である。図3(a)は、ベースボード21を、コネクタ取付け面側から、すなわち、表面側から見た図である。図3(b)はその斜視図である。ベースボード21は、1辺が20〜30mm程度の大きさの正方形又は長方形の平面を有する。ベースボード21の表面側には、3つのコネクタ、第1ベースコネクタ211、第2ベースコネクタ212、第3ベースコネクタ213がマウントされている。第1ベースコネクタ211と第2ベースコネクタ212、第2ベースコネクタ212と第3ベースコネクタ213はそれぞれ電気的に接続されている。第1ベースコネクタ211は、ベースボード21の表面に対向するセンサボードの面にマウントされたセンサコネクタ221と着脱可能に接続される。第2ベースコネクタ212は、ベースボード21の表面に対向するマイコンボードの面にマウントされたマイコンコネクタ231と着脱可能に接続される。第3ベースコネクタ213は、ベースボード21の表面に対向する通信ボードの面にマウントされた通信コネクタと着脱可能に接続される。第1ベースコネクタ211と第2ベースコネクタ212、第2ベースコネクタ212と第3ベースコネクタ213は電気的に接続されているので、センサコネクタ221とマイコンコネクタ231、マイコンコネクタ231通信コネクタ241もそれぞれ電気的に接続される。なお、第1ベースコネクタ211、第2ベースコネクタ212、及び第3ベースコネクタ213間が相互に電気的に接続されていてもよい。
FIG. 3 is a diagram illustrating an outline of an appearance of an example of the
また、複数のベースボードを交換可能とするため、複数のベースボード間での、ベースボード21の形状、ベースボード上での第1ベースコネクタ211、第2ベースコネクタ212、第3ベースコネクタ213のそれぞれの配置位置が同一であることが好ましい。第1ベースコネクタ211、第2ベースコネクタ212、第3ベースコネクタ213の形状はそれぞれ複数のベースボード間で同一であることが好ましい。
In addition, in order to be able to replace a plurality of baseboards, the shape of the
更に、ベースボード21の表面には、ベースボード裏面に搭載した電池214からの電圧を直流(DC)‐直流(DC)変換するDCDC変換や出力電圧の安定化を図る電源制御部215がマウントされている。電源制御部215は、電力供給制御のため非常に大きな静電容量を有する電気二重層コンデンサ(スーパーキャパシタ、図示せず)を有してもよい。電源制御部215を介して出力される電力は、第1ベースコネクタ、第2ベースコネクタ、第3ベースコネクタを介して、センサコネクタ221、マイコンコネクタ231、及び通信コネクタ241に供給されることが好ましい。更に、別の電源供給用の着脱可能なコネクタを各ボードに設けてもよい。
Further, on the front surface of the
図3(c)は、ベースボード21を裏面側から見た平面図である。また、図3(d)はその斜視図である。ベースボード21の裏面側には、電池214を保持する電池ホルダー216が設けられている。電池ホルダー216に収納される電池214は、例えば、ボタン型リチウムイオン電池等の1次電池又は2次電池である。ボタン型リチウム電池、例えば、ボタン型リチウム電池CR2032(直径420mm、高さ3.2mm)、CR2450(直径24.5mm、高さ5.0mm)、CR2477(直径24.5mm、高さ7.7mm)等が収納できるように、ベースボード21の平面は、一辺が20mm〜30mm程度の矩形形状が好ましい。また、センサ装置セット2が太陽光等の光源から受光できる環境に置かれる場合は太陽電池でもよい。太陽電池を使用する場合は、遮光状態等に対応するため、例えば、電気2重層キャパシタ等の蓄電コンデンサを備えてもよい。電池ホルダー216は板金で作られ、電池214の電極と接触するための電極端子217が形成されている。センサボード22、マイコンボード23、及び通信ボード24がベースボードに搭載されている状態でのセンサ装置セット2の高さは、電池ホルダー216の厚みを含めると、約10〜20mm程度となる。センサ装置セット2と電池214とを収納するケースを利用する等の場合は、電池ホルダー216の電極端子217の代わりに、ベースボード側に電池と接触する電極端子を設けてもよい。
FIG.3 (c) is the top view which looked at the
図4は、本実施例のベースボード21の構成ブロックの概略の一例を示す図である。
ベースボード21の表面側に配置される、第1ベースコネクタ211と第2ベースコネクタ212,第2ベースコネクタ212と第3ベースコネクタ213は電気的に接続している。第1ベースコネクタ211はセンサボード22のセンサコネクタ221と、第2ベースコネクタはマイコンボード23のマイコンコネクタ231と、通信コネクタは通信ボード24の通信コネクタ241と、それぞれ電気的に接続している。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration block of the
The
更に、ベースボード21は、電池214と電源制御部215を有する、例えば、ボタン型リチウムイオン電池である電池214からの3.0Vの直流(DC)電圧は、電源制御部215を通してDC電圧3.3Vが出力される。電源制御部215からの出力電圧は、第1ベースコネクタ211とセンサコネクタ221との接続,第2ベースコネクタ212とマイコンコネクタ231との接続,第3ベースコネクタ213と通信コネクタとの接続を介して、各ボードに搭載された電子部品や電気素子に供給される。
Further, the
また、ベースボード21は、1又は複数の半導体メモリにより構成されるメモリ部218を有してもよい。例えば、メモリ部218は、RAM等の揮発メモリや、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の不揮発性メモリの少なくとも一つを有する。揮発性メモリの場合には、電池214又は電源制御部215から直流電力を供給してもよい。例えば、メモリ部には、センサ部222からの検出信号に対応する物理量を、入力された順序を示す入力順情報に関連付けて記録するログファイルを生成して記憶することができる。マイコンボード23を交換した場合であっても、新たなマイコン部232はメモリ部218に記憶されているログファイルを読み出することができる。ユーザは、ログファイルを検討して、センサ装置セット2の利用環境に適切に対応できるように各ボードを組み合わせることができる。また、専用センサ装置の開発設計等に役立てることができる。更に、マイコンボード23に比べ、ベースボード21の電子部品搭載可能面積は大きいので、マイコン部232の記憶部233より大きい記憶サイズを有するメモリ部218とすることができる。
Further, the
また、ベースボード21は、通信部243等に接続される入力ボタン(図示せず)を有してもよい。例えば、入力ボタンが押されると、通信部243は、センサ装置セット2とユーザ端末3とのブルートゥース(登録商標)によるペアリングを行う。ペアリング制御は、マイコンボード23上のマイコン部232により制御されてもよい。また、入力ボタンは他の機能の起動、例えば、センサ設定処理等の起動をするために使用されてもよい。更に、ベースボード21は、LED表示器(図示せず)を有してもよい。例えば、マイコンボード23上のマイコン部232は、センサ検出値が所定の閾値を越えたときは、LED表示器を点滅して通知してもよい。更に、ベースボード21は、バッテリ残量検出器(図示せず)を有してもよい。例えば、バッテリ残量検出器が、バッテリ残量が少なくなったことを検出すると、通信部243は通信出力を低電力モードにすることができる。なお、通信電力モードの変更は、バッテリ残量検出器からバッテリ残量が少なくなったことの通知を受けて、マイコン部232が制御してもよい。更にマイコン部232は、バッテリ残量が少なくなったことを、通信部243を介してユーザ端末3に通知してもよい。
The
図5は、本実施例のセンサボード22の概略構成の一例を示す正面図と概略構成ブロックの一例を示す図である。図5(a)の正面図に示すように、センサボード22は、センサボード22のベースボード21と対向する平面側にベースボード21の第1ベースコネクタ211と接続するためのセンサコネクタ221を有する。また、センサボード22は、センサボード22のベースボード21と対向する平面の反対側に、センサ部222を有する。図5(b)の概略構成ブロックの一例を示す図のように、センサ部222は、物理量を検出し電気量に変換するセンサ223と、アナログ量である電気量をデジタル信号に変換するアナログデジタル(AD)変換器224と、AD変換処理のバラメータ等を与えるレジスタ225を有する。例えば、パラメータは、センサ分解能やサンプリングレートである。また、レジスタ225には、センサに関連する識別情報を記憶してもよい。センサ部222は、1つのICモジュールとして実現されるが、複数のセンサを有してもよい。例えば、3軸のジャイロセンサ等である。また、センサボード22上には複数のセンサ部222をマウントしてもよい。例えば、モーション検出用のセンサボードは、加速度センサとジャイロセンサを有するセンサ部と磁気センサを有するセンサ部の2つを有してもよい。
FIG. 5 is a front view illustrating an example of a schematic configuration of the
ユーザは、様々なセンサ部222を有する複数種類のセンサボード22の中から、使用形態に応じて、適切なセンサボード22を選択することができる。ユーザは、選択したセンサボード22をベースボード21に取り付けることにより、ベースボード21、マイコンボード23及び通信ボード24を換えることなく、センサ装置セット2を多様な使用形態に応じて利用できる。
The user can select an
例えば、センサ部222からの検出信号は、センサコネクタ221、ベースボード21の第1ベースコネクタ211、及びマイコンボード23のマイコンコネクタ231を通って、マイコン部232に出力される。
For example, the detection signal from the
図6は、本実施例のマイコンボード23の概略構成の一例を示す正面図と概略構成ブロックの一例を示す図である。図6(a)の正面図に示すように、マイコンボード23は、マイコンボード23のベースボード21と対向する平面側にベースボード21の第2ベースコネクタ212と接続するためのマイコンコネクタ231を有する。また、マイコンボード23は、マイコンボード23のベースボード21と対向する平面の反対側に、マイコン部232を有する。図6(b)の概略構成ブロックの一例を示す図のように、マイコン部232は、マイコン記憶部233とマイコン処理部234とを有する。マイコン記憶部233は、1又は複数の半導体メモリにより構成される。例えば、RAMや、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の不揮発性メモリの少なくとも一つを有する。マイコン記憶部233は、マイコン処理に234による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、マイコン記憶部233は、ドライバプログラムとして、センサ部222や通信部243を制御するデバイスドライバプログラム等を記憶する。コンピュータプログラムは、例えば、CD−ROM、DVD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いてマイコン記憶部233にインストールされてもよい。また、プログラムサーバ等からダウンロードしてインストールしてもよい。さらに、マイコン記憶部233は、所定の処理に係る一時的なデータを一時的に記憶してもよい。マイコン記憶部233は、検出信号の異常等を判別するための閾値や信号パターン、検出信号のログファイル等を記憶する。
FIG. 6 is a front view illustrating an example of a schematic configuration of the
マイコン処理部234は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を備える。マイコン処理部234は、センサ装置セット2の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、MCU(Micro computer Unit)である。マイコン処理部234は、センサ装置セット2の各種処理がマイコン記憶部233に記憶されているプログラム、ユーザ端末3からの操作等に応じて適切な手順で実行されるように、センサ部222、通信部243等の動作を制御する。マイコン処理部234は、マイコン記憶部233に記憶されているプログラム(オペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム等)に基づいて処理を実行する。また、マイコン処理部234は、複数のプログラム(アプリケーションプログラム等)を並列に実行してもよい。マイコン処理部234は、初期設定部2341、出力指示部2342、信号処理部2343、検出信号判別部2344、通報情報作成部2345、通報情報出力部2346、ログファイル作成部2347、ログファイル出力部2348等を有する。
The
マイコン部232は、メモリの種類や記憶容量、MCUの処理能力や消費電力の異なる組み合わせを有することができるので、異なる種類のマイコン部232を搭載した複数種類のマイコンボード23を用意することができる。ユーザは、様々なマイコン部232を有する複数種類のマイコンボード23の中から、使用形態に応じて、適切なマイコンボード23を選択することができる。ユーザは、選択したセンサボード22をベースボード21に取り付けることにより、ベースボード21、センサボード22及び通信ボード24を換えることなく、センサ装置セット2を多様な使用形態に応じて利用できる。
Since the
例えば、マイコン部232からの処理情報信号は、マイコンコネクタ231、ベースボード21の第1ベースコネクタ211、及び通信ボード24の通信コネクタ241を通って、通信部243に出力される。
For example, the processing information signal from the
図7は、本実施例の通信ボード24の概略構成の一例を示す正面図と概略構成ブロックの一例を示す図である。図7(a)の正面図に示すように、通信ボード24は、通信ボード24のベースボード21と対向する平面側にベースボード21の第3ベースコネクタ213と接続するための通信コネクタ241を有する。また、通信ボード24は、通信ボード24のベースボード21と対向する平面の反対側に、ユーザ端末3と通信するためのアンテナ242と通信部243を有する。図7(b)の概略構成ブロックの一例を示す図のように、通信部243は、通信コネクタ241と電気的に接続され、更に、アンテナ242を介して、ユーザ端末3と通信可能となる。例えば、ユーザ端末3は、スマートフォンやタブレット、パーソナルコンピュータ等である。例えば、センサ装置セット2とユーザ端末3間での初期設定には、近距離無線通信、例えば、ブルートゥース(登録商標:Blue Tooth(登録商標))通信方式やジグビー(ZigBee))通信号式等が採用される。特に、消費電力が少ないブルートゥース(登録商標)・ロー・エナジー(BTLE:Blue Tooth(登録商標) Low Energy)通信方式がより好ましい。更に、センサ装置セット2とユーザ端末3間の通信方式はWiFi接続であってもよい。この場合、通信部243はWiFi機能を有する通信部である。
FIG. 7 is a front view illustrating an example of a schematic configuration of the
したがって、ユーザは、各通信方式に対応したアンテナ242と通信部243を有する通信ボード24を用意しておき、センサ装置セット2の使用形態に応じて、通信ボード24を交換することにより、センサ装置セット2の多様な利用ができる。
Therefore, the user prepares the
また、ユーザ端末3が遠隔地にある場合、センサ装置セット2とインターネットゲートウェイ6とが、例えば、近距離無線通信により接続して、インターネットゲートウェイ6がインターネット7に有線又は無線で接続してもよい。次に、遠隔地のユーザ端末3は、インターネット7に有線又は無線で接続してもよい。また、センサ装置セット2が、テザリング機能を有するスマートフォン等と接続し、インターネット7を介してユーザ端末に接続してもよい。
Further, when the
例えば、ユーザ端末3からの送信信号は、アンテナ242を介して通信部243で受信され、受信された信号に対応する情報信号は、通信コネクタ241、ベースボード21の第3ベースコネクタ213、及びマイコンボード23のマイコンコネクタ231を通って、マイコン部232に出力される。
For example, a transmission signal from the
図8から11は、ユーザ端末3の表示部に表示される、センサ装置セット2の初期定画面やセンサ装置セット2のモニタリング画面の例を示す図である。なお、説明を簡便にするため、ユーザ端末3の表示部はタッチパネルディスプレイとして説明するが、ユーザ端末3の表示部と入力部が別であってもよい。図8は、センサシステム1を利用するための基本初期設定画面8の一例である。まず、センサ装置セット2とユーザ端末とは、例えばブルートゥース(登録商標)等の近距離無線通信ペアリングを行う。このため、基本初期設定画面8の「ペアリング設定」と表示されたペアリング設定エリア81をタッチすることによりペアリング機能を呼び出すことができる。タッチに対応し、既登録の近距離無線通信端末や新たに検出された近距離無線通信端末が表示されるのでセンサ装置セット2である近距離無線通信端末を選択する。次に、「センサ設定」と表示されたセンサ設定エリア82をタッチすると、センサの設定をするための図9(a)に示すセンサ設定画面に推移する。更に、基本初期設定画面8には、センサ装置セット2の電池214の消費電力を節約するため、例えば、無線通信に関し、強、中、弱の3つのモードを選択する機能を呼び出す「無線設定」と表示された無線設定エリア83を設けてもよい。また、センサ装置セット2のマイコン部232に日付と時刻を設定する機能を呼び出す「日付と時刻」と表示された日時設定エリアを設けてもよい。更に、センサ装置セット2とのインターフェースプログラムのバージョンを表示するための、「情報」と表示されたバージョン表示エリア85を設けてもよい。
FIGS. 8 to 11 are diagrams illustrating examples of the initial fixed screen of the sensor device set 2 and the monitoring screen of the sensor device set 2 displayed on the display unit of the
図9は、ユーザ端末3の表示部に表示される、センサ装置セット2のセンサ設定画面91等の一例を示す図である。図8で説明したようにセンサ設定エリア82をタッチすると、センサの設定をするための図9(a)に示すセンサ設定画面91に推移する。センサ設定画面91では、センサ装置セット2のセンサパラメータであるセンサ分解能やスキャンレート等を設定する機能を呼び出すことができる。センサ設定画面91下部の「センサ分解能」と表示されたセンサ分解能エリア911をタッチすると、図9(b)に示すセンサ分解能設定画面92に推移する。センサ分解能設定画面92にはセンサ装置セット2で設定可能なセンサ分解能が表示され、ユーザは、適切な分解能が表示されたエリアをタッチすることにより、センサ分解能を設定することができる。画面上部左側の「<Home」と表示された戻りエリア921をタッチすると、図9(a)のセンサ設定画面に戻る。また、センサ設定画面91下部の「スキャンレート」と表示されたスキャンレートエリア912をタッチすると、図9(c)に示すスキャンレート設定画面93に推移する。スキャンレート設定画面93にはセンサ装置セット2で設定可能なスキャンレートが表示され、ユーザは、適切なスキャンレートの表示エリアをタッチすることにより、スキャンレートを設定することができる。画面上部左側の「<Home」と表示された戻りエリア931をタッチすると、図9(a)のセンサ設定画面に戻る。なお、図9(a)のセンサ設定画面91の、センサ分解能エリア911とスキャンレート表示エリア912には、既にセンサ装置セット2で設定されているセンサ分解能とスキャンレートを表示してもよい。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the
図10は、センサ装置セット2のセンシングログデータの書き込みをユーザ端末3から指示するログデータ書き込み指示画面等の一例である。図10(a)は、図9(a)に示したセンサ設定画面91と同じである。画面下部のログ取得エリアのボタン101はOFFとなっている。ユーザが、ログ取得エリアのボタン101を右にスライドしてONにすると図10(b)のログデータファイル名の入力画面102が表示される。画面下部には、ソフトウェアキーボードが表示されるので、ユーザはログデータファイル名を入力する。更に、ログデータファイル名の入力画面102の上部左側の「<設定」と表示された設定エリアをタッチすると図10(c)のログデータ書き込み指示済み画面103に推移する。画面下部のログ取得エリアのボタン101はONとなっており、その下にログデータファイル名104が表示される。通常、センサ装置セット2が検出した測定データは、通信部243により、ユーザ端末3にリアルタイムで送信される。しかし、通信状態の悪化等により、送信される測定データに欠落を生じることがある。このため、マイコン処理部234のログファイル作成処理部2347は、マイコン記憶部233にログデータファイルを書き込む処理をすることができる。ログデータファイルを利用すれば、ユーザ端末3は、より正確な測定データを取得することができる。更に、ログファイルにファイル名を付けて記憶できるので、センサ装置セット2は、例えば、センサボード22、通信ボード24を交換したり、組み合わせを変更した場合のログファイルを、マイコン記憶部233に記憶しておくことができる。したがって、ユーザは、様々な条件での複数ログファイルを比較することができる。
FIG. 10 is an example of a log data write instruction screen for instructing the
また、ベースボード21にメモリ部218を設けることにより、ログファイル作成処理部2347は、ログファイルをマイコン記憶部233に作成する代わりにベースボード21のメモリ部218に作成することもできる。センサ装置セット2は、センサボード22、通信ボード24だけでなくマイコンボード23を交換したり、組み合わせを変更した場合のログファイルを、マイコン記憶部233に記憶しておくことができる。したがって、ユーザは、更に様々な条件での複数ログファイルを比較することができる。通常、ベースボード21に設けられるメモリ部218は、マイコンボード23の記憶部233よりも大きな記憶容量を持つことができ、より多くのログファイルデータを記憶することができる。また、通信ボード24の通信部243にログファイル作成部を更に設けることにより、通信ボード24のログファイル作成部がベースボード21のメモリ部218にログファイルを作成するようにしてもよい。
In addition, by providing the
図11は、ユーザ端末3が、センサ装置セット2から送信される測定データ等をタッチパネルディスプレイに表示した一例を示す図である。図11(a)の表示画面は、図9(a)に示したセンサ設定画面91と同じである。画面下部のログ取得エリアのボタン101はOFFとなっている。画面中央に測定開始ボタン111が設けられている。画面下部のログ取得エリアのボタン101はOFFとなっていることに留意されたい。ユーザが測定開始ボタン111をタッチすると、センサ装置セット2から送信される測定データの送信信号がユーザ端末3で受信され、図11(b)に示す測定データ表示画面112の上側にリアルタイムで測定データが表示される。このとき、測定データ表示画面112の中央部には測定開始ボタン111に代えて測定停止ボタン113が表示されている。次に、ユーザが画面下部のログ取得エリアのボタン101をONにして、測定停止ボタン113をタッチすると、図11(c)の測定ログデータ表示画面114に示すように、測定データのリアルタイム表示に代えて、測定データのログデータが表示される。測定ログデータ表示画面114の画面中央には、測定停止」113ボタンに代えて測定開始ボタン111が表示されている。また、画面下部のログ取得エリアのボタン101をONのままで表示されている。ログデータファイルを利用すれば、ユーザ端末3は、測定データに関し、欠落のない、より正確な測定データを取得することができる。ユーザが測定ログデータ表示画面114下部のログ取得エリアのボタン101をOFFにすると測定ログデータ表示は終わり、図11(c)に示すようにセンサ設定画面91に戻る。なお画面中央には、測定開始ボタン111が表示されている。また、画面下部のログ取得エリアのボタン101はOFFで表示されている。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which the
図12は、センサ装置セット2の初期設定のための、センサ装置セット2とユーザ端末3との間での動作シーケンスの一例を示す図である。ユーザ端末3によりセンサ装置セット2が初期設定されるものとして、例えば、センサ223のサンプリングレートや分解能の設定に関するパラメータの設定がある。初期設定の動作シーケンスとしてセンサパラメータの設定を例に説明する。なお、センサ装置セット2とユーザ端末3との間では、例えば、ブルートゥース(登録商標)等の近距離無線通信ペアリングがされている前提で説明する。ユーザ端末3は、センサ装置セット2にパラメータの設定を指示するため、パラメータ設定指示通信信号をセンサ装置セットに送信する(ST1201)。パラメータ設定指示通信信号を受信した通信部243は、パラメータ設定指示通信信号をパラメータ設定指示情報信号に変換してマイコン部232に出力する(ST1202)。マイコン部232のマイコン処理部234の初期設定部2341は、センサ部222のレジスタ225に設定パラメータを書き込む(ST203)。レジスタには設定パラメータが記録される。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an operation sequence between the sensor device set 2 and the
図13は、センサ装置セット2からユーザ端末3へのセンサ部222の検出信号の送信に関連する動作シーケンスの一例を示す図である。センサ装置セット2とユーザ端末3との間では近距離無線通信ペアリングがされている前提で説明する。また、ユーザ端末3がセンサ装置セット2の遠隔地にあるときは、センサ装置セット2とユーザ端末3との間ではインターネットゲートウェイ6を介して通信コネクションが確立される。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an operation sequence related to transmission of the detection signal of the
ユーザ端末3は、センサ装置セット2に測定開始要求通信信号を送信して、センサ装置セット2に測定開始要求をする(ST1301)。センサ装置セット2の通信部243は、受信した測定開始要求通信信号を測定開始要求情報信号に信号変換して、マイコン部232に出力する(ST1302)。マイコン処理部234の出力指示部2342は、センサ部222に出力指示をする(ST1303)。センサ部222は、検出信号を出力する(ST1304)。信号処理部2343は、出力された検出信号を取得して、取得した検出信号を検出情報信号として通信部243に出力する(ST1305)。通信部243は、検出情報信号を通信信号に変換してユーザ端末に送信する(ST1306)。検出通信信号を受信した、ユーザ端末3は、検出通信信号を変換処理しグラフ等の形式で表示する(ST1307)。なお、センサ部222からの検出信号の出力は、出力指示部2342からの出力指示(ST1303)により開始されるとしたが、センサ部222は、ベースボードの電池214から電力供給されているときは、設定されているサンプリングレートで常に検出信号を出力していてもよい。なお、センサ部222が、常時、検出信号を出力していると電池等の消耗が激しいが、サンプリングレートを低くすることで、電池の消耗を抑制することができる。
The
図14は、センサ装置セット2からユーザ端末3への、センサ部222から出力された検出信号のログファイルの作成と、作成されたログファイルをセンサ装置セット2からユーザ端末3へ送信する動作シーケンスの一例を示す図である。なお、センサ装置セット2とユーザ端末3との間では近距離無線通信ペアリングがされている前提で説明する。また、ログファイルはベースボード21のメモリ部218に作成される前提で説明する。ログファイルはマイコン部232のマイコン記憶部233に作成されてもよい。ユーザ端末3は、センサ装置セット2にログファイルの作成を指示するため、ログファイル作成指示通信信号をセンサ装置セットに送信する(ST1401)。ログファイル作成指示通信信号を受信した通信部243は、ログファイル作成指示通信信号をログファイル作成指示情報信号に変換してマイコン部232に出力する(ST1402)。マイコン部232のマイコン処理部234のログファイル作成部2347は、センサ部222に検出信号の出力を指示する出力指示信号を送る。センサ部222は、検出信号を出力する(ST1404)。ログファイル作成部2347は、メモリ部218に、例えば、センサ部222から出力された検出信号に対応する物理量にタイムスタンプ(例えば、時刻)を付けたログファイルを作成する(ST1405)。なお、更に、センサを識別するセンサ識別情報を書き込んでもよい。例えば、ログファイルは、CSV(Comma Separated Value)ファイル形式で作成される。ユーザは、CSVファイルから表形式データに展開できるので、検出データ分析等が容易になる。ユーザ端末3からログファイルの送信指示通信信号がセンサ装置セット2に送信される(ST1406)と、通信部243は、ログファイル送信指示通信信号をログファイル送信指示情報信号に変換してマイコン部232に出力する(ST1407)。ログファイル出力部2348は、メモリ部218に記憶されているログファイルを読み出し、ログファイル情報信号を通信部243に出力する(ST1408)。通信部243は、ログファイル情報信号をログファイル通信信号に変換してからユーザ端末3に送信する(ST1409)。ユーザ端末3は受信したログファイル通信信号をログファイル情報信号に変換して、ログファイルを表示することができる(ST1410)。
FIG. 14 shows the creation of a log file of the detection signal output from the
図15は、センサ装置セット2が取り付けられたモノに関連する異常等、例えば、モノが倒れたことをセンサ装置セットが検出したとき、センサ装置セット2からユーザ端末3に通報する動作シーケンスの一例を示す図である。センサ装置セット2とユーザ端末3との間では近距離無線通信ペアリングがされている前提で説明する。また、ユーザ端末3がセンサ装置セット2の遠隔地にあるときは、センサ装置セット2とユーザ端末3との間ではインターネットゲートウェイ6を介して通信コネクションが確立される。
FIG. 15 shows an example of an operation sequence for reporting from the sensor device set 2 to the
まず、センサ部222は、例えば、監視に適したサンプリングレートで検出信号をマイコン部232に出力する(ST1501)。マイコン処理部234の検出信号判別部2344は、マイコン記憶部233に記憶された検出信号の閾値と検出信号の値とを比較し、検出信号の値が閾値を越えたかを判別する(ST1502)。閾値を越えたと判別されると、通報情報作成部2345は、異常は発生したことをユーザ端末3に通報する通報情報を作成する(ST1503)。通報情報出力部2346は、作成された通報情報を通報情報信号として、通信部243に出力する(ST1504)。更に、通報情報出力部2346は、ベースボード21のLED表示器219を点滅等させてもよい。通信部243は、通報情報信号を、通報通信信号に変換して、ユーザ端末3に送信する(ST1505)。ユーザ端末3は通報を受信したことを、画面表示、音、振動等でユーザに通報する(ST1506)。
First, the
センサ装置セット2が取り付けられたモノに関連する異常等を検出する別の例として、特定の信号パターンを信号テンプレートとしてマイコン記憶部233に記憶しておき、信号パターン検出部が検出信号波形の中に特定の信号パターンが現れたかどうかを判別してもよい。
As another example of detecting an abnormality or the like related to an object to which the sensor device set 2 is attached, a specific signal pattern is stored in the
(センサシステムの利用例)
本発明に係るセンサシステム1は、一般消費者でも、スマートフォン等をユーザ端末3として利用することにより、センサ装置セット2の設定が簡単にでき、また、設置が簡単にできるので、様々な利用を図ることができる。
(Application example of sensor system)
The sensor system 1 according to the present invention can be used for various purposes because even a general consumer can use a smartphone or the like as the
(住宅での利用)
例えば、測距センサを有するセンサ装置セット2を玄関等に設置し、測距センサの検知エリア範囲でドアの測距をしてドアの開閉を検知し、ユーザ端末3に通知する。防犯に役立つ。
例えば、モーションセンサ等を有するセンサ装置セット2を家庭内金庫に取り付けておき、大きな振動や金庫の移動を検出すると、ユーザ端末3に通知する。したがって、盗難防止に役立つ。
(Use in housing)
For example, a sensor device set 2 having a distance measuring sensor is installed at an entrance or the like, the door is distanced within the detection area range of the distance measuring sensor, and the opening / closing of the door is detected and notified to the
For example, when the sensor device set 2 having a motion sensor or the like is attached to a home safe and a large vibration or movement of the safe is detected, the
例えば、温度・湿度・照度を検知する環境センサを有するセンサ装置セット2を使用することにより、人が部屋にいるのか、いないかの在宅検知、高齢者の存命検知。空調管理等が可能となる。 For example, by using the sensor device set 2 having an environmental sensor that detects temperature, humidity, and illuminance, it is possible to detect whether a person is in a room or not, and to detect the existence of an elderly person. Air conditioning management and the like are possible.
例えば、センサ装置セット2の通信部243の通信電力を調整し、財布、バック等に入れておけば、一定の距離離れるとユーザ端末3は通信部243からの電波か弱くなったりしたときや、検出できなくなったときに、ユーザ端末3は、警報をユーザに通知することができる。貴重品の紛失防止に役立つ。
For example, if the communication power of the
(オフィスでの利用)
例えば、測距センサをオフィス内に設置し、測距センサの検知エリア範囲の人がいるかを検出することにより在席管理をすることができる。
(Use in office)
For example, the presence sensor can be managed by installing a distance measurement sensor in an office and detecting whether there is a person in the detection area range of the distance measurement sensor.
更に、センサ装置セット2の保護とモニタリング対象となるモノへの取付け等のため、センサ装置セット2はケースに収納されることが好ましい。ケースは、センサ装置セットの形状に合わせ、立方体形状、又は直方体形状となる。ケースはセンサが物理量を検出するための開口部を設けることができる。また、通信ボード24のアンテナ242の近傍に開口部を設けることにより、ブルートゥース(登録商標)等の通信特性が向上する。通常、ケースは、合成樹脂で形成されるが、使用環境に応じて他の材質であってもよい。モニタリング対象となるモノへの取付けは、ケース底面に両面テーブを張りモノへ接着する方法や、ケースに通し穴を設け、通し穴に紐を通してモノにぶら下げる方法等がある。
Furthermore, the sensor device set 2 is preferably housed in a case for protection of the sensor device set 2 and attachment to an object to be monitored. The case has a cubic shape or a rectangular parallelepiped shape according to the shape of the sensor device set. The case can be provided with an opening for the sensor to detect a physical quantity. Further, by providing an opening in the vicinity of the
当業者は、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換、及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。 It should be understood by those skilled in the art that various changes, substitutions and modifications can be made thereto without departing from the spirit and scope of the present invention.
1 センサシステム
2 センサ装置セット
21 ベースボード
211 第1ベースコネクタ
212 第2ベースコネクタ
213 第3ベースコネクタ
214 電池
215 電源制御部
218 メモリ部
22 センサボード
221 センサコネクタ
222 センサ部
23 マイコンボード
231 マイコンコネクタ
232 マイコン部
233 マイコン記憶部
234 マイコン処理部
24 通信ボード
241 通信コネクタ
242 アンテナ
243 通信部
3 ユーザ端末
4 近距離無線通信
5 WiFi通信
6 インターネットゲートウェイ
7 インターネット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
前記第1検出信号に第1処理を実行して、前記第1処理により生成された処理情報を示す第1処理情報信号を出力する第1信号処理部と、前記第1信号処理部に電気的に接続される第1マイコンコネクタと、を有する第1マイコンボードと、
第1アンテナと、前記第1処理情報信号を第1通信方式によって無線通信可能な第1通信信号に変換し、前記第1アンテナを介して前記第1通信信号を無線通信する第1通信部と、前記第1通信部に電気的に接続される第1通信コネクタと、を有する第1通信ボードと、
前記第1センサコネクタに着脱可能且つ電気的に接続可能な第1ベースコネクタと、前記第1ベースコネクタに電気的に接続され且つ前記第1マイコンコネクタに着脱可能且つ電気的に接続可能な第2ベースコネクタと、前記第2ベースコネクタに電気的に接続され且つ前記第1通信コネクタに着脱可能且つ電気的に接続可能な第3ベースコネクタとを有し、第1電池を搭載可能な第1ベースボードと、を備え、
前記第1センサボード、前記第1マイコンボード、前記第1通信ボード、及び前記第1ベースボードのすべては、交換可能である、
ことを特徴とするセンサ装置セット。 A first sensor that includes a first sensor unit that detects a first physical quantity and outputs a first detection signal indicating the first physical quantity, and a first sensor connector that is electrically connected to the first sensor unit. With the board,
A first signal processing unit that performs a first process on the first detection signal and outputs a first processing information signal indicating the processing information generated by the first process; and an electrical connection to the first signal processing unit A first microcomputer board having a first microcomputer connector connected to
A first communication unit configured to convert the first processing information signal into a first communication signal capable of wireless communication by a first communication method and wirelessly communicate the first communication signal via the first antenna; A first communication board having a first communication connector electrically connected to the first communication unit;
A first base connector that is detachable and electrically connectable to the first sensor connector; and a second base connector that is electrically connected to the first base connector and is detachable and electrically connectable to the first microcomputer connector. A first base having a base connector and a third base connector electrically connected to the second base connector and detachable and electrically connectable to the first communication connector, the first battery being mountable A board, and
The first sensor board, the first microcomputer board, the first communication board, and the first base board are all replaceable.
A sensor device set.
前記第1マイコン部は、
前記第1検出信号に対応する第1物理量を前記第1検出信号が入力された順序を示す入力順情報に関連付けて記録するログファイルを生成し、前記ログファイルを前記メモリ部にログファイルとして記憶するログファイル作成部と、
前記ログファイルを出力するログファイル出力部と、を更に有する、請求項1〜5の何れか一項に記載のセンサ装置セット。 The first base boat further includes a memory unit,
The first microcomputer unit includes:
A log file for recording the first physical quantity corresponding to the first detection signal in association with input order information indicating the order in which the first detection signal is input is generated, and the log file is stored as a log file in the memory unit Log file creation section to
The sensor device set according to claim 1, further comprising: a log file output unit that outputs the log file.
前記第1センサボード、前記第1マイコンボード及び前記第1通信ボードの前記第1面への各投影面の面積の合計は、前記第1面の面積の0.8〜1.2倍である、ことを特徴とする、請求項1〜7の何れか一項に記載のセンサ装置セット。 Each of the first base connector, the second base connector, and the third base connector is disposed on the first surface of the base board,
The total area of the projection surfaces on the first surface of the first sensor board, the first microcomputer board, and the first communication board is 0.8 to 1.2 times the area of the first surface. The sensor device set according to any one of claims 1 to 7, characterized by:
前記センサ装置セットからの通信信号を受信するユーザ端末と、を備え、
前記センサ装置セットは、
第1物理量を検出して、前記第1物理量を示す第1検出信号を出力する第1センサ部と、前記第1センサ部に電気的に接続される第1センサコネクタと、を有する第1センサボードと、
前記第1検出信号に第1処理を実行して、前記第1処理により生成された処理情報を示す第1処理情報信号を出力する第1信号処理部と、前記第1信号処理部に電気的に接続される第1マイコンコネクタと、を有する第1マイコンボードと、
第1アンテナと、前記第1処理情報信号を第1通信方式によって無線通信可能な第1通信信号に変換し、前記第1アンテナを介して前記第1通信信号を無線通信する第1通信部と、前記第1通信部に電気的に接続される第1通信コネクタと、を有する第1通信ボードと、
前記第1センサコネクタに着脱可能且つ電気的に接続可能な第1ベースコネクタと、前記第1ベースコネクタに電気的に接続され且つ前記第1マイコンコネクタに着脱可能且つ電気的に接続可能な第2ベースコネクタと、前記第2ベースコネクタに電気的に接続され且つ前記第1通信コネクタに着脱可能且つ電気的に接続可能な第3ベースコネクタとを有し、第1電池を搭載可能な第1ベースボードと、を備え、
前記第1センサボード、前記第1マイコンボード、前記第1通信ボード、及び前記第1ベースボードのすべては、交換可能である、ことを特徴とするセンサシステム。 A sensor device set;
A user terminal that receives a communication signal from the sensor device set, and
The sensor device set is:
A first sensor that includes a first sensor unit that detects a first physical quantity and outputs a first detection signal indicating the first physical quantity, and a first sensor connector that is electrically connected to the first sensor unit. With the board,
A first signal processing unit that performs a first process on the first detection signal and outputs a first processing information signal indicating the processing information generated by the first process; and an electrical connection to the first signal processing unit A first microcomputer board having a first microcomputer connector connected to
A first communication unit configured to convert the first processing information signal into a first communication signal capable of wireless communication by a first communication method and wirelessly communicate the first communication signal via the first antenna; A first communication board having a first communication connector electrically connected to the first communication unit;
A first base connector that is detachable and electrically connectable to the first sensor connector; and a second base connector that is electrically connected to the first base connector and is detachable and electrically connectable to the first microcomputer connector. A first base having a base connector and a third base connector electrically connected to the second base connector and detachable and electrically connectable to the first communication connector , the first battery being mountable A board, and
Wherein the first sensor board, wherein the first microcomputer board, the first communication board, and all of the first base board, a replaceable, the sensor system characterized in that.
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