特開 2024-18425 無線センサ装置及び検出データ無線送信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024018425

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】無線センサ装置及び検出データ無線送信方法

(51)【国際特許分類】

   G08C 17/02 20060101AFI20240201BHJP

   G08C 17/00 20060101ALI20240201BHJP

   G01D 9/00 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

G08C17/02

G08C17/00 A

G01D9/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022121768

(22)【出願日】2022-07-29

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(74)【代理人】

【識別番号】100117662

【弁理士】

【氏名又は名称】竹下 明男

(74)【代理人】

【識別番号】100156177

【弁理士】

【氏名又は名称】池見 智治

(72)【発明者】

【氏名】青島 有希

(72)【発明者】

【氏名】西尾 勇佑

【テーマコード（参考）】

2F070

2F073

【Ｆターム（参考）】

2F070AA01

2F070CC06

2F070CC11

2F070FF02

2F070FF12

2F070HH05

2F070HH07

2F073AA12

2F073AA19

2F073AA32

2F073AA40

2F073AB01

2F073AB04

2F073AB05

2F073BB01

2F073BC02

2F073CC03

2F073CC12

2F073CD11

2F073DD02

2F073DE02

2F073DE06

2F073DE13

2F073EE01

2F073EE13

2F073EF09

2F073FF01

2F073FG01

2F073FG02

2F073GG01

2F073GG05

2F073GG06

2F073GG08

(57)【要約】

【課題】センサを備える装置の消費電力をなるべく小さくしつつ、センサの検出データの欠落を抑制することを目的とする。
【解決手段】無線センサ装置は、検出データを出力するセンサと、第１メモリと、記憶したデータを保持するための消費電力が、第１メモリが記憶したデータを保持するための消費電力よりも小さい第２メモリと、無線通信回路と、検出データを第１メモリに記憶させる処理（Ｓ３）と、検出データを第２メモリに記憶させる処理（Ｓ１３）と、第１メモリ又は第２メモリに記憶された検出データを、無線通信回路を通じて無線送信する処理（Ｓ５、Ｓ９）とを実行する処理部とを備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出データを出力するセンサと、
第１メモリと、
記憶したデータを保持するための消費電力が、前記第１メモリが記憶したデータを保持するための消費電力よりも小さい第２メモリと、
無線通信回路と、
前記検出データを前記第１メモリに記憶させる処理と、前記検出データを前記第２メモリに記憶させる処理と、前記第１メモリ又は前記第２メモリに記憶された前記検出データを、前記無線通信回路を通じて無線送信する処理とを実行する処理部と、
を備える無線センサ装置。

【請求項2】

請求項１に記載の無線センサ装置であって、
前記第１メモリは、揮発性メモリであり、
前記第２メモリは、不揮発性メモリである、無線センサ装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の無線センサ装置であって、
前記処理部は、
通常状態では、前記センサから出力される前記検出データを前記第１メモリに記憶させる処理を実行し、
前記検出データの記憶先を切替えるトリガーとなる条件である、記憶先切替条件が満たされたと判定されたときに、前記センサから出力される前記検出データを前記第２メモリに記憶させる処理を実行する、無線センサ装置。

【請求項4】

請求項３に記載の無線センサ装置であって、
前記記憶先切替条件は、前記無線通信回路を通じた無線通信が切断されたことである、無線センサ装置。

【請求項5】

請求項３に記載の無線センサ装置であって、
前記処理部は、前記記憶先切替条件が満たされたと判定されたときに、前記第１メモリに記憶された前記検出データを、前記第２メモリに記憶させる処理を実行する、無線センサ装置。

【請求項6】

請求項３に記載の無線センサ装置であって、
前記処理部は、
前記通常状態では、前記第２メモリの電力供給をオフにし、
前記記憶先切替条件が満たされたと判定されたときに、前記第２メモリの電源をオンにする、無線センサ装置。

【請求項7】

請求項３に記載の無線センサ装置であって、
前記処理部は、
前記検出データの記憶先を前記第１メモリに戻すためのトリガーとなる条件である、記憶先復帰条件が満たされたと判定されたときに、前記センサから出力される前記検出データを前記第１メモリに記憶させる処理を実行する、無線センサ装置。

【請求項8】

請求項７に記載の無線センサ装置であって、
前記記憶先復帰条件は、前記無線通信回路を通じた無線通信が復旧したことである、無線センサ装置。

【請求項9】

請求項７に記載の無線センサ装置であって、
前記処理部は、前記記憶先復帰条件が満たされたと判定されたときに、前記第２メモリの電力供給をオフにする、無線センサ装置。

【請求項10】

請求項１又は請求項２に記載の無線センサ装置であって、
前記処理部は、前記第２メモリに記憶された前記検出データを無線送信するための条件である、第２メモリ内データ送信条件が満たされたと判定されたときに、前記第２メモリに記憶された前記検出データを、前記無線通信回路を通じて無線送信する処理を実行する、無線センサ装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の無線センサ装置であって、
前記第２メモリ内データ送信条件は、前記センサによる検出停止タイミングと対応付けられた条件又は前記無線通信回路を通じた無線通信の復旧タイミングと対応付けられた条件である、無線センサ装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の無線センサ装置であって、
前記センサは、輸送機の移動に伴う変化を検出するセンサであり、
前記第２メモリ内データ送信条件は、輸送機の停止である、無線センサ装置。

【請求項13】

請求項１又は請求項２に記載の無線センサ装置であって、
前記処理部は、
前記第１メモリ又は前記第２メモリに記憶された前記検出データに連続符号を付加して無線送信し、
前記連続符号の指定を含む再送指令を受けた場合に、前記検出データを再度無線送信する、無線センサ装置。

【請求項14】

請求項１又は請求項２に記載の無線センサ装置であって、
前記センサは、輸送機の移動に伴う変化を検出するセンサである、無線センサ装置。

【請求項15】

請求項１又は請求項２に記載の無線センサ装置であって、
前記センサは、鉄道車両の移動に伴う変化を検出するセンサである、無線センサ装置。

【請求項16】

センサの検出データを無線送信する検出データ無線送信方法であって、
前記センサの前記検出データを第１メモリ又は記憶保持状態における消費電力が前記第１メモリの記憶保持状態における消費電力よりも小さい第２メモリに記憶させ、
前記第１メモリ又は前記第２メモリに記憶された前記検出データを、無線送信する、
検出データ無線送信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この開示は、センサの検出データを無線送信する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、基体と、前記基体に取り付けられた、１又は複数の無線通信センサと、無線通信センサと無線通信する無線通信機器とを含むセンサシステムを開示している。特許文献１において、無線通信センサは、センサが検出した自機の姿勢が所定条件を満たすと、無線通信モジュールと無線通信機器との無線通信の状態を第１状態から当該第１状態よりも消費電力が大きい第２状態へ変更する。第２状態は、無線通信センサと無線通信機器との間でデータの送信及び／又は受信を行うことが可能な状態である。この状態で、センサの検出結果を含むデータが、無線通信センサから無線通信機器に送信される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２１／０２５０１０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、例えば、外部環境の影響により、無線通信センサと無線通信機器との間で通信が困難な状況になることが考えられる。無線通信機器へのデータ送信ができない状態で、センサがデータの取得を継続すると、取得されたデータがメインメモリの容量を超える可能性がある。そうすると、無線通信機器側において、センサによって取得されたデータが欠落してしまう可能性がある。

【0005】

ここで、無線通信センサについては、消費電力をなるべく小さくすることが要請される。メインメモリを大きくすると、消費電力が大きくなってしまう。

【0006】

そこで、本開示は、センサを備える装置の消費電力をなるべく小さくしつつ、センサの検出データの欠落を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、無線センサ装置は、検出データを出力するセンサと、第１メモリと、記憶したデータを保持するための消費電力が、前記第１メモリが記憶したデータを保持するための消費電力よりも小さい第２メモリと、無線通信回路と、前記検出データを前記第１メモリに記憶させる処理と、前記検出データを前記第２メモリに記憶させる処理と、前記第１メモリ又は前記第２メモリに記憶された前記検出データを、前記無線通信回路を通じて無線送信する処理とを実行する処理部と、を備える。

【0008】

また、上記課題を解決するため、検出データ無線送信方法は、センサの検出データを無線送信する検出データ無線送信方法であって、前記センサの前記検出データを第１メモリ又は記憶保持状態における消費電力が前記第１メモリの記憶保持状態における消費電力よりも小さい第２メモリに記憶させ、前記第１メモリ又は前記第２メモリに記憶された前記検出データを、無線送信する、検出データ無線送信方法である。

【発明の効果】

【0009】

本開示によると、センサを備える装置の消費電力をなるべく小さくしつつ、センサの検出データの欠落を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係るセンサデータ収集システムの全体構成を示す説明図である。

【図2】マスタ機器及び無線センサ装置を示すブロック図である。

【図3】無線センサ装置を示すブロック図である。

【図4】無線センサ装置の処理例を示すフローチャートである。

【図5】データ構造例を示す説明図である。

【図6】通信処理例を示すフローチャートである。

【図7】変形例に係る処理例を示すフローチャートである。

【図8】第２実施形態に係る無線センサ装置の処理例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

｛第１実施形態｝
以下、第１実施形態に係る無線センサ装置及び検出データ無線送信方法について説明する。図１は無線センサ装置５０を備えるセンサデータ収集システム３０の全体構成を示す説明図である。本実施形態では、無線センサ装置５０及び検出データ無線送信方法が鉄道車両１０に適用された例が説明される。

【0012】

本システムが組込まれる鉄道車両について説明する。鉄道車両１０は軌道１８を走行する。軌道１８は、鉄道車両を経路に沿って導く線状の路である。ここでは、軌道１８は、２つのレール１８ａ、１８ａを含む。２つのレール１８ａ、１８ａは、地上に枕木等を介して並行状態で敷設されている。軌道は、モノレールのように１本のレールが鉄道車両を案内するものであってもよい。軌道は、高架橋等によって地上よりも上の位置に設けられていてもよい。軌道は、地下に掘られたトンネル内に設けられていてもよい。

【0013】

鉄道車両１０は、車体１２と、台車１４とを備える。台車１４は、台車枠１５と、複数の車輪１６とを備える。複数の車輪１６は、台車枠１５の左右部位に車軸を介して台車枠１５に回転可能に支持されている。ここで、左右とは鉄道車両１０から進行方向を見た場合の左右をいう。左右の車輪１６は、軌道１８の２つのレール１８ａ、１８ａによって案内されつつ当該軌道１８上を走行する。台車１４が下方から車体１２を支持している。台車１４が軌道１８上を走行することで、車体１２を含む鉄道車両１０が軌道１８に沿って走行する。鉄道車両１０は、軌道１８を走行する車両であればよく、電車、貨物列車の機関車、貨車、旅客列車の機関車、客車のいずれであってもよい。貨車又は客車は、機関車によって牽引される付随車であってもよいし、自身が動力を有する動力車であってもよい。機関車は、電気機関車であってもよいし、ディーゼル機関車等の内燃機関車であってもよい。鉄道車両１０は、人又は荷物の輸送のための営業車両であってもよいし、鉄道軌道状態を監視するための事業用車両であってもよい。鉄道車両１０は、鉄道軌道と道路との両方を走行可能な軌陸車であってもよい。

【0014】

センサデータ収集システム３０は、マスタ機器３２と、データ収集装置４０と、無線センサ装置５０とを備える。

【0015】

無線センサ装置５０は、センサの検出対象に取付けられる。検出対象は、鉄道車両１０におけるいずれの部位であってもよい。例えば、検出対象は、レール１８ａを転がる車輪１６を支持する台車枠１５であり、無線センサ装置５０は、台車枠１５に取付けられてもよい。すなわち、車輪１６がレール１８ａを転がると、車輪１６は、レール１８ａの上下、左右の曲り具合及びレール１８ａの表面の凹凸形状に応じた動きを示し、当該車輪１６の動きが台車枠１５に伝わる。よって、無線センサ装置５０が台車枠１５の動きを検出することで、軌道１８の曲り具合及び気道１８の表面の凹凸形状等が把握され得る。また、車輪１６がレール１８ａを転がると、車輪１６は、自己の車輪径及び表面の凹凸形状に応じた動きを示し、当該車輪１６の動きが台車枠１５に伝わる。よって、無線センサ装置５０が台車枠１５の動きを検出することで、車輪１６の車輪径及び表面の凹凸形状等の状況が把握され得る。

【0016】

台車枠１５に取付けられた無線センサ装置５０は、車輪１６がレール１８ａを転がることによって生じ得る変動状況を検出し、検出データを含むデータを無線送信する。

【0017】

センサデータ収集システム３０は、少なくとも１つの無線センサ装置５０を備える。センサデータ収集システム３０は、複数の無線センサ装置５０を備えてもよい。例えば、鉄道車両１０が複数の台車１４を備え、それぞれの台車１４が、前後及び左右に４つの車輪１６を備える場合がある。複数の無線センサ装置５０が、複数の車輪１６のそれぞれに対応するように、台車枠１５に取付けられてもよい。

【0018】

マスタ機器３２は、無線センサ装置５０と無線通信を行って、無線センサ装置５０から検出データを含むデータを受信する。

【0019】

データ収集装置４０は、ＣＰＵ等のプロセッサ、メモリ等を含むコンピュータによって構成されている。データ収集装置４０は、マスタ機器３２と通信可能に接続されている。マスタ機器３２が無線センサ装置５０から検出データを含むデータを受信すると、当該検出データを逐次データ収集装置４０に送信する。データ収集装置４０は、逐次送信される検出データを、例えば、連続走行状況データ４４として収集する。連続走行状況データ４４は、例えば、鉄道車両１０の走行に伴って連続的に検出されるデータが、当該検出時の時間又は位置座標に対応付けられた一連のデータ群である。

【0020】

マスタ機器３２には、車速センサ３１が接続されていてもよい。車速センサ３１は、鉄道車両１０の速度を検出するセンサである。車速センサ３１は、鉄道車両１０に組込まれた速度発電機であってもよい。車速センサ３１の出力に基づいて、鉄道車両１０が走行中であるか否かが判断される。

【0021】

データ収集装置４０が通信装置４８に接続されており、当該データ収集装置４０が、通信装置４８、２８を介して、管理基地に設置される基地局データ収集装置２０に通信可能に接続されていてもよい。

【0022】

管理基地は、軌道１８及び鉄道車両１０を監視するために地上に設置された基地である。基地局データ収集装置２０は、ＣＰＵ等のプロセッサ、メモリ等を含むコンピュータによって構成されている。基地局データ収集装置２０は、通信装置２８に接続されており、通信装置２８、４８を介して、鉄道車両１０側のデータ収集装置４０と通信を行う。基地局データ収集装置２０は、データ収集装置４０から送信される連続走行状況データ４４を受信して、連続走行状況データ２４として記憶する。基地局データ収集装置２０において記憶される連続走行状況データ２４は、連続走行状況データ４４と同じであってもよいし、複数の連続走行状況データ４４を統合したデータであってもよい。

【0023】

基地局データ収集装置２０とデータ収集装置４０との通信可能に接続する通信路２９は、有線式であっても無線式であってもよいしそれらの複合方式であってもよい。また、通信路２９は、公衆通信網であっても専用回線であってもよい。

【0024】

基地局データ収集装置２０は、通信装置２８を介して、複数の鉄道車両１０の無線センサ装置５０と通信を行ってもよい。この場合、基地局データ収集装置２０において記憶される連続走行状況データ２４は、複数の鉄道車両１０からの連続走行状況データ４４を統合したデータであってもよい。

【0025】

鉄道車両１０においてデータ収集装置４０が省略されてもよい。この場合、マスタ機器３２の検出データを含むデータが、逐次通信装置２８を介して基地局データ収集装置２０に送信され、当該基地局データ収集装置２０において連続走行状況データ２４が記憶されてもよい。

【0026】

図２はマスタ機器３２及び無線センサ装置５０を示すブロック図である。マスタ機器３２は、無線センサ装置５０の制御を司るマスタ機器３２であり、無線センサ装置５０は、当該マスタ機器３２によって制御されるスレーブ機器の一例である。

【0027】

マスタ機器３２は、マスタコントローラ３３と、通信モジュール３６とを備える。

【0028】

マスタコントローラ３３は、ＣＰＵ等のプロセッサ３４及びメモリ３５等を含むコンピュータによって構成されている。通信モジュール３６は、アンテナ及び通信コントローラ等を含む。複数の無線センサ装置５０との間での無線通信を円滑に行うため、マスタ機器３２は、複数の通信モジュール３６を備えていてもよい。

【0029】

マスタコントローラ３３が通信モジュール３６を介して無線センサ装置５０との間で無線通信を行い、無線センサ装置５０から検出データを受信する。マスタコントローラ３３は、無線センサ装置５０から受信した検出データを、データ収集装置４０に出力する。

【0030】

無線センサ装置５０は、スレーブコントローラ５１と、センサ６４と、通信モジュール６６とを備えている。

【0031】

センサ６４は、検出対象の状況を検出するセンサであり、例えば、輸送機の一例である鉄道車両１０の移動に伴う変化を検出するセンサである。例えば、センサ６４が台車枠１５の動きを検出することを目的としている場合、センサ６４は、慣性を利用して動きを検出するセンサであってもよい。例えば、センサ６４は、少なくとも１つの軸方向の加速度を検出する加速度センサであってもよいし、少なくとも１つの軸周りの角速度を検出するジャイロセンサであってもよいし、加速度センサとジャイロセンサとが一体化されたセンサであってもよい。

【0032】

スレーブコントローラ５１は、センサ６４によって得られた検出データを、通信モジュール６６を介してマスタ機器３２に無線送信する。

【0033】

上記通信モジュール３６、６６は、双方向通信を行う通信モジュールである。通信モジュール３６、６６は、例えば、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））の通信規格に準じた通信を行うモジュールである。鉄道車両１０に搭載されたマスタ機器３２と、台車１４に取付けられた無線センサ装置５０とは、無線通信可能に接続されており、無線センサ装置５０による検出結果を含む検出データは、無線通信によって、マスタ機器３２に送信される。

【0034】

鉄道車両１０の走行中において、無線センサ装置５０は、検出対象の状態を連続的に検出し、当該検出結果を含む検出データを送信する。ここで、無線センサ装置５０のサンプリング周波数が大きいほど、鉄道車両１０の走行に伴う緻密な情報が検出される。サンプリング周波数は、例えば、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚである。また、鉄道車両１０の走行中において、データ収集装置４０が無線センサ装置５０から送信される検出データを連続的に収集することで、鉄道車両１０の走行中における連続走行状況データ４４が得られる。連続走行状況データ４４は、例えば、鉄道車両１０が走行した軌道１８の状態把握、又は、鉄道車両１０の状態把握に利用され得る。

【0035】

鉄道車両１０が走行した軌道１８又は鉄道車両１０の状態把握の正確性を高め、かつ、漏れを抑制するためには、無線センサ装置５０によるサンプリング周期をなるべく小さくし、かつ、データ収集装置４０が無線センサ装置５０の検出データをなるべく漏れなく収集できることが好ましい。

【0036】

無線センサ装置５０は、センサ６４による検出結果を含む検出データを、自己が内蔵するＲＡＭ（Random Access Memory）に一時的に書込み、順次マスタ機器３２に無線送信することが考えられる。この場合、読み書き速度が高速であること、書換回数が実質無限大であること等から、ＲＡＭとしてＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）が用いられることが考えられる。

【0037】

一方、無線センサ装置５０を鉄道車両１０に簡易に取付けられるようにするため、無線センサ装置５０は内蔵バッテリによって動作することが望まれている。無線センサ装置５０については、設置場所の制約を少なくするため、なるべく小型であることが要請されている。また、無線センサ装置５０の内蔵バッテリを大容量化すると、無線センサ装置５０が大型化する。小容量の内蔵バッテリでなるべく長期間動作可能とするため、無線センサ装置５０は低消費電力であることが望まれている。

【0038】

消費電力上の問題及びコスト上の問題から、無線センサ装置５０に内蔵可能なＳＲＡＭの容量に制約がある。例えば、無線センサ装置５０は、数ｋＢから数十ｋＢのＳＲＡＭを内蔵することが想定される。

【0039】

鉄道車両１０の走行中において、外部環境の影響によって、無線センサ装置５０とマスタ機器３２との間の無線通信が困難となることが考えられる。この場合、ＳＲＡＭに記憶した検出データをマスタ機器３２に送信できない一方、センサ６４自体は検出を継続する。すると、記憶しておくべき検出データの量が、ＳＲＡＭの容量を超えてしまい、検出データの記憶場所が無くなってしまう。その後、無線センサ装置５０とマスタ機器３２との間の無線通信が復旧しても、検出データの一部は欠落してしまう可能性がある。

【0040】

上記のように、検出対象の状態をなるべく小さいサンプリング周期で連続的に検出することが要請される状況下においては、記憶しておくべき検出データの量がＳＲＡＭの容量を超える状況となり易い。

【0041】

本無線センサ装置５０及び検出データ無線送信方法は、センサ６４の検出データを、なるべく漏れなく収集できるようにする技術に関する。

【0042】

図３は無線センサ装置５０を示すブロック図である。

【0043】

無線センサ装置５０は、センサ６４と、ＳＲＡＭ５３と、ＦｅＲＡＭ（強誘電体メモリ、Ferroelectric random access memory、ＦＲＡＭ（登録商標）ともいう）５４と、マルチプロセッサ５２とを備える。

【0044】

センサ６４は、上記したように、検出対象の状態を検出して、検出データを出力するセンサである。センサ６４は、データバッファ５５に接続されている。データバッファ５５は、ＳＲＡＭ５３及びＦｅＲＡＭ５４にデータ転送可能に接続されている。センサ６４から出力された検出データは、データバッファ５５に一時的に記憶され、その後、ＳＲＡＭ５３又はＦｅＲＡＭ５４に転送される。

【0045】

ＳＲＡＭ５３は、第１メモリの一例である。ＦｅＲＡＭ５４は、第２メモリの一例である。第２メモリが記憶したデータを保持するための消費電力は、第１メモリが記憶したデータを保持するための消費電力よりも小さい。ＳＲＡＭ５３にはデータを保持しておくために電力供給が継続される。ＦｅＲＡＭ５４は、電力供給が絶たれてもデータを保持することができる。このため、第２メモリの一例であるＦｅＲＡＭ５４が記憶したデータを保持するための消費電力は、第１メモリの一例であるＳＲＡＭ５３が記憶したデータを保持するための消費電力よりも小さい。

【0046】

第１メモリ及び第２メモリの例は上記例に限られない。例えば、第１メモリがＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）であり、第２メモリがＦｅＲＡＭ又はＦＬＡＳＨメモリであってもよい。また、例えば、第１メモリは、電力供給がないと記憶したデータを保持できない揮発性メモリであり、第２メモリは、電力供給が無くても記憶したデータを保持できる不揮発性メモリであってもよい。

【0047】

ＳＲＡＭ５３とＦｅＲＡＭ５４とは、データ転送可能に接続されており、ＳＲＡＭ５３に記憶されたデータはＦｅＲＡＭ５４に転送されることができる。

【0048】

無線センサ装置５０の動作中において、ＳＲＡＭ５３には常時電力供給がなされる。

【0049】

ＦｅＲＡＭ５４は電源５７に接続されると共に、ＦＥＴ（Field effect transistor）５８を介してグランド接続されている。ＦＥＴ５８は、制御端子に対する制御信号に応じて、オンオフ状態に切替えられるスイッチング素子の一例である。ＦＥＴ５８は、例えば、ＭＯＳＦＥＴである。ＦＥＴ５８がオン状態になることで、ＦｅＲＡＭ５４に電力供給がなされる。ＦｅＲＡＭ５４に電力供給がなされることで、ＦｅＲＡＭ５４に対する読み書きが可能となる。ＦＥＴ５８がオフ状態になることで、ＦｅＲＡＭ５４への電力供給が絶たれる。

【0050】

マルチプロセッサ５２は、演算回路を含む。本実施形態では、マルチプロセッサ５２は、通信用プロセッサ５２ａと、スレーブ用プロセッサ５２ｂとが統合されたプロセッサである。

【0051】

通信用プロセッサ５２ａは、アンテナ６６ａに接続されている。通信モジュール６６は、無線通信回路の一例であり、通信用プロセッサ５２ａとアンテナ６６ａとを備える。スレーブ用プロセッサ５２ｂによる制御に基づき、通信用プロセッサ５２ａが所定の通信規格に準じた通信制御を行うことで、アンテナ６６ａを通じた無線通信が実現される。通信規格は、例えば、ブルートゥース（Bluetooth）の通信規格である。

【0052】

スレーブ用プロセッサ５２ｂは、ＳＲＡＭ５３、ＦｅＲＡＭ５４及びデータバッファ５５に制御可能に接続されている。スレーブ用プロセッサ５２ｂの制御によって、データバッファ５５からのデータ転送先がＳＲＡＭ５３とＦｅＲＡＭ５４との間で切替えられる。スレーブ用プロセッサ５２ｂの制御によって、ＳＲＡＭ５３からＦｅＲＡＭ５４へデータが転送される。また、スレーブ用プロセッサ５２ｂの制御に応じて、ＳＲＡＭ５３又はＦｅＲＡＭ５４から読出されたデータが、通信モジュール６６を介して無線送信される。

【0053】

また、スレーブ用プロセッサ５２ｂは、入出力回路５６を介してＦＥＴ５８に接続されている。スレーブ用プロセッサ５２ｂによって、ＦＥＴ５８がオンオフ制御され、ＦｅＲＡＭ５４に対する電力供給状態が切替えられる。

【0054】

このスレーブ用プロセッサ５２ｂが、処理部として、検出データをＳＲＡＭ５３に記憶させる処理と、検出データをＦｅＲＡＭ５４に記憶させる処理と、ＳＲＡＭ５３又はＦｅＲＡＭ５４に記憶された検出データを、通信モジュール６６を通じて無線送信する処理とを実行する。

【0055】

無線センサ装置５０の動作について説明する。図４は無線センサ装置５０におけるスレーブ用プロセッサ５２ｂの処理例を示すフローチャートである。なお、初期状態において、ＦＥＴ５８はオフ状態、つまり、ＦｅＲＡＭ５４に対する電力供給はなされていない。通常状態、即ち、後のステップＳ１０が実行される迄では、ＦｅＲＡＭ５４の電力供給はオフにした状態に保たれる。

【0056】

無線センサ装置５０が動作を開始すると、ステップＳ１において、連続符号Ｎが初期値（例えば、０）にリセットされる。

【0057】

次ステップＳ２において、鉄道車両１０の走行開始の有無が判定される。走行開始の有無は、例えば、車速センサ３１の検出結果に基づいてなされてもよい。例えば、車速センサ３１の検出結果がマスタ機器３２に入力される。マスタ機器３２が、車速センサ３１の検出結果に基づいて鉄道車両１０の車速が０を越えたか否かを判定し、車速が０を越えたと判定したときに、マスタ機器３２が無線センサ装置５０に向けて走行開始信号を送信する。無線センサ装置５０は、当該走行開始信号の有無に基づいて鉄道車両１０が走行を開始したか否かを判定する。ステップＳ２において、鉄道車両１０の走行が開始されたと判定されると、次ステップＳ３に進む。

【0058】

ステップＳ３では、データバッファ５５内のデータをＳＲＡＭ５３に記憶するように設定される。即ち、鉄道車両１０の走行が開始されると、センサ６４の検出結果を含む検出データがデータバッファ５５内に一時的に記憶される。スレーブ用プロセッサ５２ｂは、データバッファ５５に、記憶した検出データをＳＲＡＭ５３に転送するように指令を与える。よって、通常状態では、センサ６４から出力される検出データは、ＳＲＡＭ５３に記憶される。なお、通常状態とは、センサ６４の検出結果が滞りなくマスタ機器３２に向けて無線送信されている状態であり、例えば、無線センサ装置５０とマスタ機器３２との間で無線通信が成立している状態である。

【0059】

次ステップＳ４では、通信が成立しているか否かが判定される。すなわち、本無線センサ装置５０は、通信モジュール６６を介して、マスタ機器３２の通信モジュール３６との間で無線通信を行う。無線センサ装置５０とマスタ機器３２との間で無線通信が成立している場合にはステップＳ５に進み、無線通信が不成立である場合にはステップＳ１０に進む。無線通信が成立していないこと、換言すれば、無線通信が切断されたことは、検出データの記憶先を切替える処理（ステップＳ１１、Ｓ１３参照）を行うトリガーとなる条件である、記憶先切替条件の一例である。

【0060】

なお、無線通信の規格の一例として、次の処理によって無線通信が成立しているか否かが確認される場合がある。すなわち、マスタ機器３２又は無線センサ装置５０から問合せのための信号が送信され、所定時間ｔ１、問合せに対する応答がなされるか否かが待たれる。問合せに対する応答があれば、通信が成立していると判定される。応答が無ければ、通信不成立と判定される。問合せのための信号送信開始時から所定のタイムアウト時間ｔ２経過後に、問合せのための処理を終了する。問合せのための信号は、一定間隔で送信されてもよいし、検出データの無線送信タイミングで送信されてもよい。

【0061】

上記確認処理がなされる場合、問合せ時からタイムアウト時間ｔ２迄の検出データが無線送信されずにＳＲＡＭ５３に残る場合がある。このため、ＳＲＡＭ５３は、タイムアウト時間ｔ２分の検出データを記憶できる容量を有していることが好ましい。つまり、ＳＲＡＭ５３は、サンプリング周期に鑑みて、タイムアウト時間ｔ２に出力される検出データの量以上の記憶容量を有することが好ましく、余裕を持たせるため、タイムアウト時間ｔ２に出力される検出データの量を超える記憶容量を有することがより好ましい。

【0062】

ステップＳ５において、ＳＲＡＭ５３内の検出データが、通信モジュール６６を通じて無線送信される。無線送信を行う際に、検出データに、連続符号Ｎが付加される。例えば、図５に示すように、ＳＲＡＭ５３内に検出データＤａが記憶されており、スレーブ用プロセッサ５２ｂは、検出データＤａに、連続符号Ｎと、通信ヘッダＤｂ等を付加したパケットデータを生成する。このパケットデータＤｐが通信モジュール６６を通じて無線送信される。

【0063】

次ステップＳ６において、連続符号Ｎがインクリメントされる。連続符号Ｎは、パケット送信毎に１増えるシリアル番号である。

【0064】

次ステップＳ７において、鉄道車両１０の走行終了の有無が判定される。走行終了の有無は、ステップＳ２と同様に、車速センサ３１の検出結果に基づいてなされてもよい。鉄道車両１０の走行終了と判定されるとステップＳ８に進み、走行終了ではないと判定されると、ステップＳ３に戻って以降の処理を繰返す。なお、ステップＳ３の繰返し時において、記憶された検出データが古い順で消去されて、新しい検出データが書込まれる。なお、ＳＲＡＭ５３は、少なくとも１回分の送信分の検出データを記憶可能な容量を有しており、好ましくは、複数回の送信分の検出データを記憶可能な容量を有している。本実施形態では、ＳＲＡＭ５３は、複数回の送信分の検出データを記憶可能な容量を有しているとする。

【0065】

無線センサ装置５０とマスタ機器３２との間で無線通信が良好に成立している場合には、上記ステップＳ３からステップＳ７の処理が繰返される。この場合、ＳＲＡＭ５３内に記憶された検出データは、新しい検出データの記憶によって消去される前に、無線送信される。このため、検出データの漏れが抑制される。

【0066】

無線センサ装置５０とマスタ機器３２との間で無線通信が切断された状態で、仮にステップＳ５以降の処理を続けると、ＳＲＡＭ５３内に記憶された検出データが無線送信される前に、新しい検出データの記憶によって消去される可能性がある。そこで、本実施形態では、ステップＳ４において、通信が成立していないと判定されると、ステップＳ１０に進む。

【0067】

ステップＳ１０では、スレーブ用プロセッサ５２ｂは、ＦＥＴ５８をオンに切替える。これにより、ＦｅＲＡＭ５４に電力供給がなされる。つまり、記憶先切替条件が満たされたときに、ＦｅＲＡＭ５４の電力供給がなされる。

【0068】

次ステップＳ１１において、ＳＲＡＭ５３内の検出データがＦｅＲＡＭ５４に転送されて記憶される。つまり、記憶先切替条件が満たされたときに、今後の検出データの記憶先がＳＲＡＭ５３からＦｅＲＡＭ５４に切替えられるだけでなく、ＳＲＡＭ５３に記憶済の検出データがＦｅＲＡＭ５４に転送されて記憶される。これにより、後に無線通信が復旧してステップＳ３に戻る際に、無線送信されていない検出データが新しい検出データの記憶時に消去されることが抑制される。

【0069】

次ステップＳ１２において、無線通信の切断が継続しているか否かが判定される。無線通信の切断が継続していると判定されると、ステップＳ１３に進む。無線通信の切断が継続していない場合、即ち、無線通信が復旧したと判定されると、ステップＳ１４に進む。無線通信の切断が継続していないこと、換言すれば、無線通信が復旧したことは、検出データの記憶先をＳＲＡＭ５３に戻すためのトリガーとなる条件である、記憶先復帰条件の一例である。

【0070】

ステップＳ１２からステップＳ１３に進むと、データバッファ５５内のデータをＦｅＲＡＭ５４に記憶するように設定される。即ち、鉄道車両１０の走行が開始されると、センサ６４の検出結果を含む検出データがデータバッファ５５内に一時的に記憶される。スレーブ用プロセッサ５２ｂは、データバッファ５５に、記憶した検出データをＦｅＲＡＭ５４に転送するように指令を与える。よって、記憶先切替条件が満たされたときに、センサ６４から出力される検出データは、ＦｅＲＡＭ５４に記憶される。その後、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２以降の処理を繰返す。なお、記憶先切替条件が満たされたときに、センサ６４から出力される検出データは、ＳＲＡＭ５３を経由してＦｅＲＡＭ５４に記憶されてもよい。

【0071】

無線通信の切断が継続している期間中、ステップＳ１２及びステップＳ１３の処理が繰返される。このため、センサ６４から出力される検出データは、ＦｅＲＡＭ５４に蓄積されていく。

【0072】

ステップＳ１２において無線通信が復旧したと判定されると、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、スレーブ用プロセッサ５２ｂは、ＦＥＴ５８をオフに切替える。これにより、ＦｅＲＡＭ５４への電力供給が絶たれる。ＦｅＲＡＭ５４は、電力供給が絶たれても、検出データの保持を保つことができる。無線通信が切断されることによって無線送信できなかった検出データは、ＦｅＲＡＭ５４に保持される。ステップＳ１４の後、ステップＳ３に戻って、以降の処理が繰返される。

【0073】

上記のように、ステップＳ３からステップＳ７、ステップＳ１０からＳ１４の処理が繰返されることによって、無線通信成立期間においては、センサ６４からの検出データが逐次無線送信されてマスタ機器３２によって受信されデータ収集装置４０に収集される。また、無線通信不成立期間においては、センサ６４からの検出データはＦｅＲＡＭ５４に蓄積されることになる。

【0074】

そして、ステップＳ７において、鉄道車両１０の走行が終了したと判定されると、ステップＳ８に進む。鉄道車両１０の走行が終了するという条件は、第２メモリとしてのＦｅＲＡＭ５４に記憶された検出データを無線送信するための条件である第２メモリ内データ送信条件の一例である。鉄道車両１０の走行が終了するという条件は、輸送機の停止という条件の一例である。また、鉄道車両１０の走行が終了すると、センサ６４検出対象の状況を検出しなくてもよくなるので、当該走行終了タイミングはセンサ６４による検出が停止されるタイミングと同じと考えられる。このため、鉄道車両１０の走行が終了するという条件は、センサ６４による検出停止タイミングと対応付けられた条件の一例でもある。

【0075】

ステップＳ８では、ＦｅＲＡＭ５４に電力供給がなされ、ＦｅＲＡＭ５４における検出データの有無が判定される。鉄道車両１０の走行開始から走行終了迄の期間に、無線通信不成立期間が存在し、上記ステップＳ１１又はＳ１３が実行された場合には、ＦｅＲＡＭ５４に検出データが記憶されている。本ステップＳ８では、当該検出データの有無が判定される。ＦｅＲＡＭ５４において検出データが有ると判定されると、ステップＳ９に進み、検出データが無いと判定されると、処理を終了する。

【0076】

ステップＳ９では、ＦｅＲＡＭ５４内の検出データが、通信モジュール６６を通じて無線送信される。つまり、第２メモリ内データ送信条件が満たされると、ＦｅＲＡＭ５４内の検出データが無線送信される。これにより、無線通信不成立期間における検出データが、無線センサ装置５０からマスタ機器３２に無線送信され、データ収集装置４０において収集される。もって、鉄道車両１０の走行開始から走行停止までの連続する検出データが、欠落が抑制された状態で、データ収集装置４０において収集される。ステップＳ９においても、ステップＳ５と同様に、検出データに、連続符号Ｎが付加されたパケットデータが無線送信されてもよい。ステップＳ９後、送信済の検出データは消去されてもよいし、記憶されたままであってもよい。

【0077】

図６は無線センサ装置５０とマスタ機器３２との間でなされる通信処理例を示すフローチャートである。当該通信処理は、図５に示すステップＳ５処理時に合せてなされることが考えられる。図５に示す処理において、所定時間ｔ１、問合せに対する応答がなされるか否かを待って通信の成否を判定すると、所定時間ｔ１以内の通信切断が生じた場合に、検出データの抜けが発生する可能性がある。その理由は次の通りである。つまり、所定時間ｔ１以内の通信切断が生じていても、通信が成立しているという判断下で、検出データを送信するステップＳ５の処理が実行される可能性がある。この場合に、断続的な通信切断によってマスタ機器３２側で検出データを受信できない可能性があるからである。

【0078】

図６に示すように、無線センサ装置５０において、ステップＳ２１によりパケットデータが無線送信される。ステップＳ２１に示す処理は、ステップＳ５に示す処理実行によってなされる処理であり、当該パケットデータＤｐは、検出データＤａと連続符号Ｎとを含む。

【0079】

ステップＳ３１において、当該パケットデータＤｐがマスタ機器３２によって受信される。

【0080】

次ステップＳ３２において、マスタ機器３２は、前回受信時と今回受信時との連続符号Ｎの差が値２よりも大きいか否かを判定する。例えば、今回のパケットデータＤｐに含まれる連続符号Ｎ＝ｎｂであるとする。マスタ機器３２は、前回受信時の連続符号Ｎを記憶しており、当該前回の連続符号Ｎ＝Ｎａとする。（ｎｂ－ｎａ）が値２よりも大きいか否かが判定される。連続符号Ｎは無線センサ装置５０がパケット送信を行う毎に値１ずつ増加するため、（ｎａ－ｎｂ）が値２よりも大きいということは、前回のパケットデータＤｐと今回のパケットデータＤｐとの間に、検出データＤａの漏れが存在していることを意味している。また、（ｎａ－ｎｂ）が値２よりも大きくないいうことは、前回のパケットデータＤｐと今回のパケットデータＤｐとの間に、検出データＤａの漏れが存在していないことを意味している。

【0081】

ステップＳ３２において、連続符号Ｎの差が値２よりも大きくないと判定されると、ステップＳ３１に戻って次のパケットデータＤｐを受信し、ステップＳ３２において、連続符号Ｎの差が値２よりも大きいと判定されると、ステップＳ３３に進む。

【0082】

ステップＳ３３では、漏れていると考えられる連続符号ｎｘを指定して、無線センサ装置５０に再送要求を無線送信する。漏れていると考えられる連続符号ｎｘは、連続符号ｎｘは、ｎａ＜ｎｘ＜ｎｂを満たす整数の値であってもよい。当該条件を満たす値が複数存在する場合、連続符号ｎｘとして、当該複数の値が指定されてもよい。連続符号ｎｘは、今回の受信時の連続符号ｎｂから値１減算した値であってもよい。ステップＳ３３の後、ステップＳ３４に進む。

【0083】

無線センサ装置５０は、ステップＳ２１においてパケットデータＤｐを送信した後、ステップＳ２２において、マスタ機器３２からの再送要求の有無を判定する。再送要求無しと判定されると、ステップＳ２１に戻って次のパケットデータＤｐを送信又は送信可能な状態となる。再送要求有りと判定されると、ステップＳ２３に進む。

【0084】

無線センサ装置５０は、ＳＲＡＭ５３の容量制限の範囲内で、過去送信時の検出データＤａに送信時の連続符号Ｎを対応付けたデータを第１メモリとしてのＳＲＡＭ５３に記憶しており、ステップＳ２３において、指定されたｎｘの検出データＤａを含むパケットデータＤｐを再度無線送信する。この後、ステップＳ２１に戻る。過去送信時のデータは、ＦｅＲＡＭ５４に記憶されていてもよい。

【0085】

無線センサ装置５０から指定されたｎｘの検出データＤａを含むパケットデータＤｐが送信されると、ステップＳ３４に示すように、当該パケットデータＤｐがマスタ機器３２において受信される。マスタ機器３２は、当該パケットデータＤｐの受信後、ステップＳ３１に戻る。

【0086】

以上のように構成された無線センサ装置５０及び検出データ無線送信方法によると、検出データがＳＲＡＭ５３又はＦｅＲＡＭ５４に記憶される。ＦｅＲＡＭ５４が記憶を保持するための消費電力は、ＳＲＡＭ５３が記憶を保持するための消費電力よりも小さい。このため、本実施形態によると、ＳＲＡＭ５３とＦｅＲＡＭ５４との合計容量を、ＳＲＡＭ５３の容量だけで実現する場合と比較して、消費電力を小さくできる。

【0087】

また、検出データは、ＳＲＡＭ５３又はＦｅＲＡＭ５４に記憶され、ＳＲＡＭ５３又はＦｅＲＡＭ５４に記憶された検出データは、通信モジュール６６を介して無線送信される。このため、検出データをＳＲＡＭ５３だけに記憶する場合と比較して、通信の不成立に備えて多くの検出データを保持でき、検出データの欠落が生じ難い。これにより、無線センサ装置５０の消費電力をなるべく小さくしつつ、無線センサ装置５０から無線送信される検出データの欠落を抑制できる。

【0088】

また、一般的にＳＲＡＭ５３等の揮発性メモリは高速な読み書きが可能である。センサ６４からの検出データを第１メモリとしての揮発性メモリに記憶させることによって、高速な読み書きによる処理が可能となる。また、センサ６４からの検出データを第２メモリとしての不揮発性メモリに記憶させることによって、検出データを記憶する消費電力を小さくできる。

【0089】

また、通常状態では、検出データをＳＲＡＭ５３に記憶し、記憶先切替条件が満たされたと判定されたときに、検出データをＦｅＲＡＭ５４に記憶させる。このため、通常状態では、ＳＲＡＭ５３を利用した高速な読み書きによる処理を実行し易い。

【0090】

記憶先切替条件が、無線通信が切断されたことであれば、記憶先切替条件が満たされる前、即ち、無線通信が成立している状態では、ＳＲＡＭ５３を利用した処理が可能となる。

【0091】

そして、無線通信が切断された状態で、検出データをＳＲＡＭ５３に記憶させる処理を継続すると、ＳＲＡＭ５３の検出データが溢れることが予想される。そこで、無線通信が切断されたことを記憶先切替条件とすることで、ＳＲＡＭ５３の検出データの溢れを有効に抑制し、検出データの欠落を抑制できる。

【0092】

また、記憶先切替条件が満たされたときに、ＳＲＡＭ５３に記憶された検出データを、ＦｅＲＡＭ５４に記憶させる。このため、当該記憶先切替条件が満たされたと判定された段階で、ＳＲＡＭ５３に記憶されていた検出データがＦｅＲＡＭ５４によって保持され、当該検出データが欠落し難くなる。

【0093】

また、通常状態では、ＦｅＲＡＭ５４の電力供給が絶たれ、記憶先切替条件が満たされたときに、ＦｅＲＡＭ５４に電力供給を開始する。このため、消費電力をより小さくできる。

【0094】

また、記憶先復帰条件が満たされたときに、センサ６４からの検出データをＳＲＡＭ５３に記憶させる。これにより、ＳＲＡＭ５３を利用した処理に復帰することができる。これにより、例えば、高速な読み書きが可能なＳＲＡＭ５３を利用した処理が実行され得る。

【0095】

無線通信が復旧すれば、検出データをＳＲＡＭ５３に記憶させても、ＳＲＡＭ５３からデータが溢れ難い。そこで、記憶先復帰条件が、無線通信が復旧したこととすることで、ＳＲＡＭ５３を利用した処理、例えば、高速な読み書きが可能なＳＲＡＭ５３を利用した処理に復帰できる。

【0096】

記憶先復帰条件が満たされたときに、ＦｅＲＡＭ５４への電力供給を絶つことで、当該ＦｅＲＡＭ５４によって無線送信前の検出データを保持しつつ、消費電力を小さくできる。

【0097】

また、第２メモリ内データ送信条件が満たされたと判定されたときに、ＦｅＲＡＭ５４に記憶された検出データを、無線送信することによって、検出データの無線送信欠落を抑制できる。

【0098】

センサ６４による検出停止タイミング以降では、新たな検出データは生成されないため、当該新たな検出データを無線通信しなくてもよい。このため、第２メモリ内データ送信条件が、センサ６４による検出停止タイミングと対応付けられた条件であれば、ＦｅＲＡＭ５４に記憶された検出データを、無線通信が空いた状態となり易い時間を利用して、無線送信することができる。

【0099】

センサ６４が輸送機、例えば、鉄道車両１０の移動に伴う変化を検出するセンサであれば、当該センサ６４は、検出データを連続的に出力する。本実施形態の適用によって、連続的に出力される検出データの欠落を有効に抑制できる。これにより、輸送機、特に、鉄道車両１０の軌道１８に関する状況を、低コストで正確かつ漏れなく把握できる。

【0100】

この場合に、第２メモリ内データ送信条件が輸送機（ここでは鉄道車両１０）の停止であれば、輸送機の移動中における検出データの無線送信を妨げ難くしつつ、ＦｅＲＡＭ５４の検出データを無線送信できる。

【0101】

また、ＳＲＡＭ５３又はＦｅＲＡＭ５４に記憶された検出データに連続符号Ｎを付加して無線送信し、マスタ機器３２側では、連続符号Ｎの連続性から、受信できなかった検出データを特定できる。マスタ機器３２から受信できなかった連続符号Ｎの指定を含む再送指令を送信すれば、無線センサ装置５０は、当該指定された連続符号Ｎに対応する検出データを再度無線送信することができる。このため、検出データの漏れが抑制される。

【0102】

上記実施形態を前提とする変形例について説明する。図７は変形例に係る処理例を示すフローチャートである。図７は、図４に示す無線センサ装置５０におけるスレーブ用プロセッサ５２ｂの処理例に関する変形例を示している。

【0103】

図７に示す処理が、図４に示す処理と異なる点は次の通りである。すなわち、図４に示す処理において、ステップＳ７以降のステップＳ８、Ｓ９が省略される。代りに、ステップＳ１２においてＮＯと判定された後、ステップＳ１４が処理される前に、ステップＳ４１が追加される。

【0104】

ステップＳ４１は、ステップＳ９と同様に、ＦｅＲＡＭ５４内の検出データが、通信モジュール６６を通じて無線送信される処理である。

【0105】

つまり、本変形例では、ＦｅＲＡＭ５４内の検出データを、センサ６４による検出が停止するタイミング或いは鉄道車両１０の走行が終了したタイミングではなく、無線通信の復旧タイミングで、無線送信する。本変形例は、第２メモリ内データ送信条件が、無線通信の復旧タイミングと対応付けられた条件である例である。

【0106】

本変形例によると、無線通信の復旧タイミングで、ＦｅＲＡＭ５４に記憶された検出データが無線送信されるため、ＦｅＲＡＭ５４に記憶された検出データがなるべくリアルタイムで無線送信され、データ収集装置４０等において検出データがなるべくリアルタイムで把握され得る。

【0107】

｛第２実施形態｝
上記実施形態では、記憶先切替条件が、無線通信が切断されたことである場合が説明された。記憶先切替条件は、上記例に限られない。例えば、記憶先切替条件は、現状の処理が続くと、検出データが第１メモリを溢れることが予測される条件であってもよい。また、例えば、記憶先切替条件は、本第２実施形態のように、検出データが第１メモリを溢れてしまうことであってもよい。

【0108】

上記実施形態では、記憶先復帰条件が、無線通信が復旧したことである場合が説明された。記憶先復帰条件は、上記例に限られない。例えば、本第２実施形態のように、記憶先復帰条件は、第１メモリが溢れないことであってもよい。

【0109】

上記実施形態では、第２メモリ内データ送信条件が、センサの検出停止タイミング、鉄道車両１０の停止タイミング又は無線通信の復旧タイミングと対応付けられている例が説明された。第２メモリ内データ送信条件は、上記例に限られない。例えば、本第２実施形態のように、第２メモリ内データ送信条件は、マスタ機器３２から検出データの送信要求がなされたときであってもよい。

【0110】

図８は第２実施形態に係る処理例を示すフローチャートである。図８は、無線センサ装置５０におけるスレーブ用プロセッサ５２ｂの処理例を示している。

【0111】

無線センサ装置５０が動作を開始すると、ステップＳ５１において、ステップＳ１と同様に、連続符号Ｎが初期値（例えば、０）にリセットされる。

【0112】

次ステップＳ５２において、ステップＳ２と同様に、鉄道車両１０の走行開始の有無が判定される。ステップＳ５２において、鉄道車両１０の走行が開始されたと判定されると、次ステップＳ５３に進む。

【0113】

次ステップＳ５３において、ステップＳ６と同様に、連続符号Ｎがインクリメントされる。

【0114】

次ステップＳ５４において、ＳＲＡＭ５３のデータ溢れの有無が判定される。例えば、ＳＲＡＭ５３の空容量と、データバッファ５５内の検出データの量とに鑑みて、当該検出データをＳＲＡＭ５３に記憶させると、ＳＲＡＭ５３からデータが溢れそうであれば、ＹＥＳと判定される。データバッファ５５内の検出データをＳＲＡＭ５３に記憶させても、ＳＲＡＭ５３からデータが溢れなければ、ＮＯと判定される。ステップＳ５４において、ＹＥＳと判定されるとステップＳ５５に進み、ＮＯと判定されるとステップＳ６３に進む。

【0115】

ステップＳ５４によって、検出データの記憶先がＳＲＡＭ５３からＦｅＲＡＭ５４に切替えられるため、ステップＳ５４は、記憶先を切替える記憶先切替条件を判定する処理の一例である。また、ステップＳ５４によって、検出データの記憶先がＦｅＲＡＭ５４からＳＲＡＭ５３に復帰するため、ステップＳ５４は、記憶先復帰条件を判定する処理の一例である。

【0116】

ステップＳ５５に進んだ場合、ステップＳ３と同様に、データバッファ５５内の検出データをＳＲＡＭ５３に記憶するように設定される。この際、検出データに、連続符号Ｎが対応付けて記憶される。この後、ステップＳ５６に進む。

【0117】

ステップＳ６３に進んだ場合、ステップＳ１０と同様に、ＦｅＲＡＭ５４に電力供給される。

【0118】

次ステップＳ６４において、ステップＳ１３と同様に、データバッファ５５内のデータをＦｅＲＡＭ５４に記憶するように設定される。この際、検出データに、連続符号Ｎが対応付けて記憶される。この後、ステップＳ５６に進む。

【0119】

ステップＳ５６では、ＳＲＡＭ５３又はＦｅＲＡＭ５４内の検出データが、通信モジュール６６を通じて無線送信される。送信対象となる検出データは、送信済のデータを除き、連続符号Ｎが最も小さい検出データである。

【0120】

次ステップＳ５７において、ステップＳ２２と同様に、マスタ機器３２からの再送要求の有無が判定される。なお、マスタ機器３２は、図６のステップＳ３１からＳ３４に示す処理を実行する。再送要求無しと判定されると、ステップＳ５９に進み、再送要求有りと判定されると、ステップＳ５８に進む。つまり、本実施形態では、第２メモリ内データ送信条件は、マスタ機器３２から検出データの送信要求がなされたときである。

【0121】

ステップＳ５８では、ステップＳ２３と同様に、指定されたｎｘの検出データを含むパケットデータを再度無線送信する。この後、ステップＳ５９に進む。これにより、マスタ機器３２において、無線受信されていなかった検出データが受信される。

【0122】

ステップＳ５９では、ＳＲＡＭ５３又はＦｅＲＡＭ５４において、過去の検出データを消去する。例えば、ステップＳ５６において無線送信したデータよりも１回前に送信したデータを保持しておく場合には、ステップＳ５６において無線送信した検出データの連続符号Ｎを基準に、（Ｎ－２）以下の連続符号の検出データを消去する。ステップＳ５６において無線送信したデータよりも、ｍ回前に送信したデータを保持しておく場合には、ステップＳ５６において無線送信した検出データの連続符号Ｎを基準に（Ｎ－ｍ－１）以下の連続符号の検出データを消去する。どの程度前のデータを保持しておくかは、保持しておくべき検出データの大きさ、ＳＲＡＭ５３の容量等によって適宜設定される。

【0123】

次ステップＳ６０において、ＦｅＲＡＭ５４内の検出データの有無が判定される。ＦｅＲＡＭ５４内の検出データ無しと判定されると、ステップＳ６１に進み、ＦｅＲＡＭ５４内の検出データ有りと判定されるとステップＳ６２に進む。

【0124】

ステップＳ６１では、ＦｅＲＡＭ５４の電力供給が絶たれ、ＦｅＲＡＭ５４が電源オフされる。この後、ステップＳ６２に進む。

【0125】

ステップＳ６２では、ステップＳ７と同様に、走行終了か否かが判定され、走行終了ではないと判定されると、ステップＳ５３に戻って以降の処理を繰返す。走行終了と判定されると、処理を終了する。

【0126】

本第２実施形態においても、上記第２実施形態と同様に、検出データをＳＲＡＭ５３又はＦｅＲＡＭ５４に記憶できる。このため、無線センサ装置５０の消費電力がなるべく小さくされつつ、無線センサ装置５０から無線送信される検出データの欠落が抑制される。

【0127】

また、ステップＳ５４において、ＳＲＡＭ５３が溢れると判定されると、検出データの記憶先がＳＲＡＭ５３からＦｅＲＡＭ５４に切替えられる。つまり、記憶先切替条件が、検出データがＳＲＡＭ５３を溢れることとされている。このため、ＳＲＡＭ５３の容量が有効に活用されつつ、検出データの欠落がより確実に抑制される。

【0128】

また、ステップＳ５４において、ＳＲＡＭ５３が溢れないと判定されると、検出データの記憶先がＦｅＲＡＭ５４からＳＲＡＭ５３に復帰する。つまり、記憶先復帰条件が、検出データがＳＲＡＭ５３を溢れないこととされている。このため、ＳＲＡＭ５３の容量を有効に活用することができる。

【0129】

また、ステップＳ５７において、マスタ機器３２から検出データの送信要求がなされたと判定されたときに、ステップＳ５８において、指定された検出データを送信する。つまり、第２メモリ内データ送信条件が、マスタ機器３２から検出データの送信要求がなされたときとされている。このため、検出データを、漏れを抑制しつつなるべくリアルタイムでデータ収集装置４０に無線送信することができる。

【0130】

｛変形例｝
本実施形態では、無線センサ装置５０及び検出データ無線送信方法が鉄道車両１０に適用された例が説明された。

【0131】

無線センサ装置５０及び検出データ無線送信方法は、各種輸送機に適用され得る。輸送機は、人及び物の少なくとも一つを輸送する機械である。鉄道車両１０は、輸送機の一例である。輸送機の他の例としては、各種車両、船舶又は飛行機であってもよい。

【0132】

無線センサ装置５０におけるセンサ又は検出データ無線送信方法において用いられるセンサは、輸送機の移動中において、当該輸送機の各種状態又は移動経路の各種状態を検出するものであってもよい。この場合、センサは、検出対象の状況を、輸送機の移動に伴って連続的かつ長期間に亘って検出することが想定される。例えば、検出対象の状況を、１秒以下の周期で、かつ、１時間以上に亘って検出することが想定される。輸送機の移動中において、当該輸送機の状態又は移動経路の状態を把握するためには、輸送機の移動中におけるセンサの検出データの漏れ、抜けを抑制することが望まれる。このような場合において、無線センサ装置５０及び検出データ無線送信方法は、連続的且つ長期間に亘って検出されるデータを、漏れなく取得できる技術として有効に利用され得る。

【0133】

また、無線センサ装置５０及び検出データ無線送信方法の適用対象は、各種輸送機に限定されない。

【0134】

例えば、無線センサ装置５０及び検出データ無線送信方法は、工場設備又は社会基盤設備において状況を検出するセンサに適用されてもよい。すなわち、無線センサ装置５０及び検出データ無線送信方法は、状況把握対象の状況を、センサによって続的かつ長時間に亘って取得する場合に適用され得る。状況把握対象の状況としては、動きである場合、音である場合等が想定される。動きは、加速度センサ又は角速度センサで検出され、音は、マイクロホン等の音センサによって検出される。

【0135】

なお、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。

【0136】

本開示は下記の各態様を開示する。

【0137】

第１の態様は、検出データを出力するセンサと、第１メモリと、記憶したデータを保持するための消費電力が、前記第１メモリが記憶したデータを保持するための消費電力よりも小さい第２メモリと、無線通信回路と、前記検出データを前記第１メモリに記憶させる処理と、前記検出データを前記第２メモリに記憶させる処理と、前記第１メモリ又は前記第２メモリに記憶された前記検出データを、前記無線通信回路を通じて無線送信する処理とを実行する処理部と、を備える無線センサ装置である。

【0138】

この無線センサ装置によると、検出データを第１メモリ又は第２メモリに記憶できる。情報記憶保持状態における第２メモリの消費電力は第１メモリの情報記憶保持状態における消費電力よりも小さいため、第１メモリの容量と第２メモリの容量と合計容量を、第１メモリの容量だけによって実現する場合と比較して、消費電力を小さくできる。また、検出データは、第１メモリ又は第２メモリに記憶され、第１メモリ又は第２メモリに記憶された検出データは、無線通信回路を通じて無線送信される。このため、検出データを第１メモリだけに記憶する場合と比較して、検出データの欠落が生じ難い。これにより、無線センサ装置の消費電力をなるべく小さくしつつ、無線センサ装置から無線送信される検出データの欠落を抑制できる。

【0139】

第２の態様は、第１の態様に係る無線センサ装置であって、前記第１メモリは、揮発性メモリであり、前記第２メモリは、不揮発性メモリとされているものである。

【0140】

第２の態様のように、センサから出力される検出データを第１メモリとしての揮発性メモリに記憶させることによって、高速な読み書き速度による処理が可能となる。センサから出力される検出データを第２メモリとしての不揮発性メモリに記憶させることによって、検出データを記憶する消費電力を小さくできる。

【0141】

第３の態様は、第１又は第２の態様に係る無線センサ装置であって、前記処理部は、通常状態では、前記センサから出力される前記検出データを前記第１メモリに記憶させる処理を実行し、前記検出データの記憶先を切替えるトリガーとなる条件である、記憶先切替条件が満たされたと判定されたときに、前記センサから出力される前記検出データを前記第２メモリに記憶させる処理を実行するものである。

【0142】

この場合、通常状態では、検出データを第１メモリに記憶させる処理を実行するため、高速な読み書き速度による処理を実行し易い。

【0143】

第４の態様は、第３の態様に係る無線センサ装置であって、前記記憶先切替条件は、前記無線通信回路を通じた無線通信が切断されたことであってもよい。

【0144】

すなわち、無線通信回路を通じた無線通信が切断された状態で、検出データを第１メモリに記憶させると、第１メモリの検出データが溢れることが予想される。そこで、第４の態様のように、前記無線通信回路を通じた無線通信が切断されたことを、記憶先切替条件とすることで、第１メモリの検出データの溢れを有効に抑制し、検出データの欠落を抑制できる。

【0145】

第５の態様は、第３又は第４の態様に係る無線センサ装置であって、前記処理部は、前記記憶先切替条件が満たされたと判定されたときに、前記第１メモリに記憶された前記検出データを、前記第２メモリに記憶させる処理を実行してもよい。

【0146】

この場合、記憶先切替条件が満たされたと判定された段階で、第１メモリに記憶された検出データが第２メモリに記憶される。このため、記憶先切替条件が満たされたと判定された段階で、第１メモリに記憶されていた検出データが欠落し難くなる。

【0147】

第６の態様は、第３から第５のいずれか１つの態様に係る無線センサ装置であって、前記処理部は、前記通常状態では、前記第２メモリの電力供給をオフにし、前記記憶先切替条件が満たされたと判定されたときに、前記第２メモリの電源をオンにしてもよい。

【0148】

このように、通常状態では、第２メモリの電力供給をオフにすれば、消費電力をより小さくできる。

【0149】

第７の態様は、第３から第６のいずれか１つの態様に係る無線センサ装置であって、前記処理部は、前記検出データの記憶先を前記第１メモリに戻すためのトリガーとなる条件である、記憶先復帰条件が満たされたと判定されたときに、前記センサから出力される前記検出データを前記第１メモリに記憶させる処理を実行してもよい。

【0150】

これにより、記憶先復帰条件が満たされると、第１メモリを利用した処理に復帰することができる。

【0151】

第８の態様は、第７の態様に係る無線センサ装置であって、前記記憶先復帰条件は、前記無線通信回路を通じた無線通信が復旧したことであってもよい。

【0152】

この場合、無線通信が復旧すると、第１メモリを利用した処理に復帰することができる。

【0153】

第９の態様は、第７又は第８の態様に係る無線センサ装置であって、前記処理部は、前記記憶先復帰条件が満たされたと判定されたときに、前記第２メモリの電力供給をオフにしてもよい。

【0154】

この場合、記憶先復帰条件が満たされると、第２メモリの電力供給をオフにして、消費電力を小さくできる。

【0155】

第１０の態様は、第１から第９のいずれか１つの態様に係る無線センサ装置であって、前記処理部は、前記第２メモリに記憶された前記検出データを無線送信するための条件である、第２メモリ内データ送信条件が満たされたと判定されたときに、前記第２メモリに記憶された前記検出データを、前記無線通信回路を通じて無線送信する処理を実行してもよい。

【0156】

このように、第２メモリ内データ送信条件が満たされたと判定されたときに、第２メモリに記憶された前記検出データを、無線通信回路を通じて無線送信することによって、検出データの送信欠落を抑制できる。

【0157】

第１１の態様は、第１０の態様に係る無線センサ装置であって、前記第２メモリ内データ送信条件は、前記センサによる検出停止タイミングと対応付けられた条件又は前記無線通信回路を通じた無線通信の復旧タイミングと対応付けられた条件であってもよい。

【0158】

第１１の態様のように、センサによる検出停止タイミング又は無線通信の復旧タイミングで、第２メモリに記憶された検出データを無線送信すると、無線センサ装置から無線通信装置に送信される検出データの欠落を抑制できる。特に、センサによる検出停止タイミングで、第２メモリに記憶された検出データを無線送信すると、無線センサ装置から無線通信装置に送信される検出データの欠落を抑制できる。また、無線通信回路を通じた無線通信の復旧タイミングで、第２メモリに記憶された検出データを無線送信すると、なるべくリアルタイムでデータを確認できる。

【0159】

第１２の態様は、第１１の態様に係る無線センサ装置であって、前記センサは、輸送機の移動に伴う変化を検出するセンサであり、前記第２メモリ内データ送信条件は、輸送機の停止であってもよい。

【0160】

このように、輸送機の停止中に、第２メモリに記憶された検出データを無線送信するため、輸送機の移動中における検出データの送信を妨げ難い。

【0161】

第１３の態様は、第１から第１２のいずれか１つの態様に係る無線センサ装置であって、前記処理部は、前記第１メモリ又は前記第２メモリに記憶された前記検出データに連続符号を付加して無線送信し、前記連続符号の指定を含む再送指令を受けた場合に、前記検出データを再度無線送信してもよい。

【0162】

この場合、第１メモリ又は前記第２メモリに記憶された検出データに連続符号を付加して無線送信する。このため、マスタ機器側では、連続符号の連続性から、受信できなかった検出データを特定できる。マスタ機器側で、受信できなかった連続符号の指定を含む再送指令を送信すれば、無線センサ装置は、検出データを再度無線送信する。このため、検出データの漏れが抑制される。

【0163】

第１４の態様は、第１から第１３のいずれか１つの態様に係る無線センサ装置であって、前記センサは、輸送機の移動に伴う変化を検出するセンサであってもよい。

【0164】

このように、センサが、輸送機の移動に伴う変化を検出する装置であれば、当該センサは、検出データを連続的に出力する。連続的に出力される検出データの欠落を有効に抑制できる。

【0165】

第１５の態様は、第１から第１４のいずれか１つの態様に係る無線センサ装置であって、前記センサは、鉄道車両の移動に伴う変化を検出するセンサとされているものである。

【0166】

このように、センサが、鉄道車両の移動に伴う変化を検出する装置であれば、当該センサは、検出データを連続的に出力する。連続的に出力される検出データの欠落を有効に抑制できる。

【0167】

第１６の態様は、センサの検出データを無線送信する検出データ無線送信方法であって、前記センサの前記検出データを第１メモリ又は記憶保持状態における消費電力が前記第１メモリの記憶保持状態における消費電力よりも小さい第２メモリに記憶させ、前記第１メモリ又は前記第２メモリに記憶された前記検出データを、無線送信する、検出データ無線送信方法である。

【0168】

この検出データ無線送信方法によると、検出データを第１メモリ又は第２メモリに記憶できる。情報記憶保持状態における第２メモリの消費電力は第１メモリの情報記憶保持状態における消費電力よりも小さいため、第１メモリの容量と第２メモリの容量と合計容量を、第１メモリの容量だけによって実現する場合と比較して、消費電力を小さくできる。また、検出データは、第１メモリ又は第２メモリに記憶され、第１メモリ又は第２メモリに記憶された検出データが、無線送信される。このため、検出データを第１メモリだけに記憶する場合と比較して、検出データの欠落が生じ難い。これにより、第１メモリ及び第２メモリにおける消費電力をなるべく小さくしつつ、無線送信される検出データの欠落を抑制できる。

【0169】

なお、本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、および/または、それらの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェアおよび/またはプロセッサの構成に使用される。

【0170】

上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

【符号の説明】

【0171】

１０ 鉄道車両
３０ センサデータ収集システム
３２ マスタ機器
４０ データ収集装置
５０ 無線センサ装置
５１ スレーブコントローラ
５２ マルチプロセッサ
５２ａ 通信用プロセッサ
５２ｂ スレーブ用プロセッサ
５７ 電源
５８ ＦＥＴ
６４ センサ
６６ 通信モジュール
６６ａ アンテナ
Ｄａ 検出データ
Ｎ 連続符号
５３ ＳＲＡＭ
５４ ＦｅＲＡＭ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】