JP6328209B2 - Sensor installation registration management system - Google Patents
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Description
本発明は、センサなどの電子機器を設置する際、設置場所を登録し、センサの作動状態を監視、通信するセンサの設置登録管理方式に関するものである。 The present invention relates to a sensor installation registration management system for registering an installation location, monitoring an operation state of a sensor, and communicating when installing an electronic device such as a sensor.
昨今、火災センサ、放射線測定器、水量計など各種のセンサが屋内、屋外を問わず、多数設置されてきているが、それらセンサの設置個所については、設置台帳に別途登録して管理するのがこれまでは一般的であったが、近年は、センサにGPS検知器も合わせて設置し、設置台帳を電子化する例も多い。設置位置情報の特定法としては、特許文献1に開示されるGPS情報を用いる方法や、特許文献2に開示されるPHS携帯電話の基地局情報を用いるのが代表的であるが、これらの位置特定のデバイスを、すべてのセンサに設置することは、今後、これらセンサが多数設置されてくる時代の到来を考えると、センサの高価格化、センサの省電力化という観点からは、改善が望まれるものである。また、山中での設置を考慮すると、センサ情報の通信という観点からは、公衆無線通信網は、基地局の設置数との関係で、通信品質が安定でなく、より安定な無線通信方式が期待されている。
In recent years, many sensors such as fire sensors, radiation measuring instruments, and water meters have been installed, both indoors and outdoors, but the location of these sensors can be managed separately by registering them in the installation ledger. Although it was common until now, in recent years there are many examples of installing a GPS detector in the sensor and digitizing the installation ledger. Typical methods for specifying the installation position information include a method using GPS information disclosed in Patent Document 1 and a base station information of a PHS mobile phone disclosed in
火災センサ、地滑りセンサなどのセンサにGPS検知器を付加しなくても、設置個所を総合的に管理できるとともに、センサ情報の通信手段の選択には通信の安定性、省電力化を重視したシステムが提供され、センサデバイスの低価格化、省電力化を可能にする。 A system that can comprehensively manage the installation location without adding a GPS detector to a sensor such as a fire sensor or landslide sensor, and also places importance on communication stability and power saving when selecting the communication method for sensor information. The sensor device can be reduced in price and power saving.
センサ設置時に、GPS検知器を持った設置個所登録デバイスを用い、該登録デバイスからセンサにID符号を付与する。設置個所登録デバイスでは、付与したID符号とその地点でのGPS情報をペアで管理する。設置完了後に、管理されているペア情報を統合管理局に登録しておく。センサは異常が発生した時は、付与されたID符号と異常状態を、総合管理局に無線通信を利用して連絡する。無線通信方式としてはLPWA(Low Power Wide Area)方式を用いる。統合管理局は異常状態発生の連絡を受け、どこの場所での異常か(AA山の3合目の西端で火事発生とか)が即判断でき、必要な対策を採る。前記設置個所登録デバイスとして、GPSセンサ搭載が常識的になっているスマートフォンが利用可能で、簡易なシステムが構築可能である。 At the time of sensor installation, an installation location registration device having a GPS detector is used, and an ID code is assigned to the sensor from the registration device. The installation location registration device manages the assigned ID code and GPS information at that point in pairs. After the installation is completed, the managed pair information is registered in the integrated management station. When an abnormality occurs, the sensor notifies the general management station of the assigned ID code and the abnormal state using wireless communication. An LPWA (Low Power Wide Area) method is used as the wireless communication method. The Integrated Management Bureau is notified of the occurrence of an abnormal condition, can immediately determine where the abnormality is (such as a fire at the west end of the 3rd AA mountain), and take necessary measures. As the installation location registration device, a smartphone having a common sense of mounting a GPS sensor can be used, and a simple system can be constructed.
また、センサの山中での設置手段として、量販店で市販されている標識杭を活用することで、設置コストの低減を図ることができる。 Moreover, the installation cost can be reduced by utilizing the marker pile marketed in the mass sales store as the installation means in the mountains of the sensor.
センサに位置特定のためのデバイスを搭載することが不要となり、センサ全体の省電力化、低価格化に貢献できる。本発明のセンサは、山中での火事、地滑り、熊の歩行を検知できるもので、山中で起きた異常状態を即座に通報でき、早急な対策を可能にするものである。また、LPWA無線方式を用いることで、デバイスのさらなる省電力化が可能となり、デバイスは電池交換なしに5年間以上の運用に耐えることができる。 It is not necessary to mount a device for position identification on the sensor, which can contribute to power saving and cost reduction of the entire sensor. The sensor of the present invention can detect fires, landslides, and bear walks in the mountains, can immediately report abnormal conditions that occur in the mountains, and enables immediate countermeasures. Further, by using the LPWA wireless system, it is possible to further reduce the power consumption of the device, and the device can withstand operation for 5 years or more without battery replacement.
図1は、本発明によるセンサデバイスの設置場所の登録を行うための概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram for registering the installation location of a sensor device according to the present invention.
本発明の実施の形態の1例として、山火事を感知(センス)するための火災センサを林野に多数設置するケースを考える。1はセンサ通信デバイスとあるが、ここでは、火災センサが無線通信機能を持ったものである。 As an example of an embodiment of the present invention, consider a case where a large number of fire sensors for sensing (sense) a wildfire are installed in a forest. Reference numeral 1 denotes a sensor communication device. Here, the fire sensor has a wireless communication function.
設置個所登録デバイス2は、林野に、センサ通信デバイス1を設置する場所で、設置個所登録デバイス2から特有のID符号をセンサ通信デバイスへ供給するとともに、供給したID符号と設置個所のGPS情報とを「設置情報」として保存する。林野に、センサ通信デバイス1を100個設置するとすれば、設置作業完了時には、設置個所登録デバイス2には100個の「設置情報」が保存される。保存されている100個の「設置情報」は、統合管理局3へデータ通信され、統合管理局3はすべての山に設置されたセンサ通信デバイス1のID符号とGPS情報からなる「設置情報」を管理している。
The installation
図2は、センサ通信デバイス1が、火災を検知した時は、その状態を、無線中継局4に伝え、無線中継局4は、そのことを統合管理局3へ転送するシステムの概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a system in which when the sensor communication device 1 detects a fire, the state is transmitted to the wireless relay station 4, and the wireless relay station 4 transfers this to the integrated
本発明で使用する無線方式はLPWA方式で、その名(Low Power Wide Area)の示すとおり、消費電力が少なく20キロメートルの距離まで無線通信が可能であり、無線中継局4は半径20キロメートルのエリア内のセンサ通信デバイス1からの情報を受信可能である。ちなみにセンサ通信デバイス1が、2キロメートルごとに設置されるとすると、400カ所ものセンサ通信デバイス1と交信する。山の広さにもよるが、無線中継局4は、1山に1カ所設置というケースもあるだろうし、4か所、5カ所というケースもあるだろう。無線中継局4と統合管理局3との通信は、インタネット網、電話回線網、携帯電話網のような公衆通信網が使用される。
The wireless system used in the present invention is the LPWA system, and as shown by its name (Low Power Wide Area), it consumes less power and can communicate wirelessly up to a distance of 20 kilometers. The wireless relay station 4 is an area with a radius of 20 kilometers. The information from the sensor communication device 1 can be received. Incidentally, if the sensor communication device 1 is installed every two kilometers, it communicates with 400 sensor communication devices 1. Depending on the size of the mountain, there may be cases where one wireless relay station 4 is installed in one mountain, or four or five. For communication between the radio relay station 4 and the integrated
図3は、センサ通信デバイス1の内部構成を示すもので、センサ11、異常判定回路12、LPWA無線通信回路13、ID符号メモリ14、電池15、時計16、タイマ17、自己診断回路18、BT(ブルーツース)無線回路19、電源供給制御回路20、からなる。センサ通信デバイス1には特有のID符号が、設置個所登録デバイス2から供給されるが、その符号はID符号メモリ14に保存される。LPWA無線通信回路13には、図示しないがアンテナが含まれている。
FIG. 3 shows the internal configuration of the sensor communication device 1. The sensor 11, abnormality determination circuit 12, LPWA
設置個所登録デバイス2からID符号が供給されるとき、BT無線回路19を用いてセンサ通信デバイス1と無線通信を行う。図示しないがコネクタを用いて、設置個所登録デバイス2とセンサ通信デバイス1間を専用のケーブルで接続する方法や赤外線通信を用いたりする方法があろうが、その方法はここでは問わない。
When the ID code is supplied from the installation
センサ11の出力は、異常判定回路12で常時監視されていて、異常が発生した時、つまり火事だと判断されたとき、LPWA無線通信回路13を起動し、ID符号メモリ14に保存されているID符号と共に、火事を知らせる通信情報が、無線中継局4に送信される。
The output of the sensor 11 is constantly monitored by the abnormality determination circuit 12. When an abnormality occurs, that is, when it is determined that a fire has occurred, the LPWA
時計16とタイマ17はセンサ11の出力を一定周期でモニタし、センサが正常に作動しているかなどを確認するためのものである。正常動作の確認は、自己診断回路18で行うが、センサ11のセンサ感度など動作パラメータの変更制御も自己診断回路18で行う。自己診断結果は、無線中継局4を介して統合管理局3へ届くが、統合管理局3は、結果情報をみて、センサ感度の変更の必要性などを判断し、必要なときは、変更指示を行う。火災センサの場合、夏と冬では周囲温度が大きく異なるため、感度の変更設定は必要になろう。
The clock 16 and the timer 17 are used for monitoring the output of the sensor 11 at a constant period and confirming whether the sensor is operating normally. The normal operation is confirmed by the self-diagnosis circuit 18, but operation parameter change control such as sensor sensitivity of the sensor 11 is also performed by the self-diagnosis circuit 18. The self-diagnosis result arrives at the integrated
図4は、設置個所登録デバイス2の内部構成を示すもので、登録ボタン21、ID符号発生器22、設置管理回路23、GPS検知器24、通信回路25、BT(ブルーツース)無線回路19、よりなる。設置管理回路23には、設置作業開始前に統合管理局3から付与された設置対象となるセンサ通信デバイス1の個数分のID符号が、通信回路25を介して新規に蓄えられている。
FIG. 4 shows an internal configuration of the installation
林野で火災センサを設置する作業を例にとると、火災センサ設置地点で、センサ通信デバイス1を設置したのち、設置個所登録デバイス2の登録ボタン21を押すと、設定管理回路23から、一つのID符号が、ID符号発生器22へロードされる。このID符号が、BT無線回路19からセンサ通信デバイス1へ転送・供給される。同時に、設置管理回路23はGPS検知器24の情報を得て、供給したID符号とともに、「設置情報」として登録管理する。すべての設置地点において、このような作業を行い、作業終了後には、設置管理回路23には設置個所数分の「設置情報」が保存されているが、作業終了後に、設置管理回路23は、すべての「設置情報」を統合管理局3に通信回路25を介して届ける。図4の設置個所登録デバイス2は、スマートフォンで代用することが可能である。
Taking the work of installing a fire sensor in the forest as an example, after installing the sensor communication device 1 at the fire sensor installation point, when the registration button 21 of the installation
現代のスマートフォンのほとんどには、図4の内部構成において、GPS検知器24、通信回路25、BT無線回路19が装備されていて、登録ボタン21と、設置管理回路23、ID符号発生器22の機能は、スマートフォンに搭載するアプリケーションソフトウエアによって実現可能である。 Most modern smartphones are equipped with a GPS detector 24, a communication circuit 25, and a BT wireless circuit 19 in the internal configuration of FIG. 4, and a registration button 21, an installation management circuit 23, and an ID code generator 22. The function can be realized by application software installed in the smartphone.
図3のセンサ通信デバイス1にあるBT無線回路19は、センサ通信デバイス1設置時にのみ必要な回路であり、設置後は不要となる回路である。そのため、センサ通信デバイス1からこの回路をなくす方法も可能である。 The BT wireless circuit 19 in the sensor communication device 1 of FIG. 3 is a circuit that is necessary only when the sensor communication device 1 is installed, and is unnecessary after the installation. Therefore, a method of eliminating this circuit from the sensor communication device 1 is also possible.
BT無線回路19を使わずID符号を付与するには、センサ通信デバイス1が内蔵するLPWA無線通信回路13を用いることになるが、現今のスマートフォンは、BT無線通信機能を標準的に搭載しているが、LPWA無線通信機能は内蔵していない。そのために、設置ツールとして、図5に示すようにスマホバッファ30を、スマートフォン26とセンサ通信デバイス1の間に置き、スマホバッファ30は、BT無線回路19でスマートフォンよりID符号を受信し、受信したID符号を、LPWA無線通信回路13を介して、センサ通信デバイス1のLPWA無線通信回路13へ送ることで、ID符号は、ID符号メモリ14に保存される。
In order to assign an ID code without using the BT wireless circuit 19, the LPWA
LPWA無線通信回路13は、後記するように、受信待ち状態がない。設置時には、設置登録デバイス2からのID符号を受信するが、その時は、図示しないが、センサ通信デバイス1に設けたリセットスイッチ(隠しスイッチ的)を押すことで、10分とかの所定の時間、受信待ち状態にする。
The LPWA
図6は、センサ通信デバイス1、無線中継局4、統括管理局3、の間の通信シーケンスと、信号形式を示す。図6(a)で示す送信信号は、表2で後記するが、大きくは、「異常通知」、「自己診断結果」、「問い合わせ」の3種である。また返信信号は、大きくは、「パラメータ変更要求」、「変更要求なし」、「受信OK」の3種である。
FIG. 6 shows a communication sequence and signal format among the sensor communication device 1, the wireless relay station 4, and the
センサ通信デバイス1では、1日あるいは1週間に1回とかの一定の周期で、自己診断を行っているが、火災センサの場合、センサには温度検知部、煙検知部とかがあり、それぞれの検知部には感度設定とかの動作パラメータがある。自己診断回路18(図3)は、それらの動作パラメータで正常に働いているかをチェックするものである。一連のチェック手順は、自己診断回路18に設定されている。自己診断の結果は、「診断結果」情報として、図6(a)に示すように、センサ通信デバイス1から無線中継局4を介して、統括管理局3へ届けられる。通信信号としては図6(b)に示すように「信号種別」、「ID符号」、「判定」とともにPM1、PM1Dとかの「結果情報」が挿入される。「ID符号」は、前記したセンサ通信デバイス1に特有の符号、「判定」は、診断結果の判定であり、正常、異常、異常ではないが、要注意とかの判定があり、それらの判定尺度を意味する信号である。
In the sensor communication device 1, self-diagnosis is performed at regular intervals such as once a day or once a week. In the case of a fire sensor, the sensor includes a temperature detection unit, a smoke detection unit, The detection unit has operation parameters such as sensitivity setting. The self-diagnosis circuit 18 (FIG. 3) checks whether or not the operation parameters are operating normally. A series of check procedures is set in the self-diagnosis circuit 18. The result of the self-diagnosis is sent as “diagnosis result” information from the sensor communication device 1 to the
「結果情報」は、例えば動作パラメータ1の温度検知部の出力がAであり、動作パラメータ2の煙検知部の出力がBであるとき、結果情報としては、パラメータを表す信号PM1とセンサ出力データPM1Dの二つの情報で、個別のパラメータごとの結果情報が送信される。前記した例ではPM1は温度検知、PM1Dは温度検知データである。統括管理局3では、パラメータごとのデータを見て、動作パラメータを設定変更した方が良いと判断した時は、「パラメータ変更」信号を送る。その信号形式は、「診断結果」信号と同様に、図6(b)の形式をとる。パラメータ変更情報として例えば「温度検知部の感度を2ランク上げる」という場合、PM1に相当する箇所に「温度検知部感度」、PM1Dに相当する箇所には、「2ランク上げる」とかの信号が入る。山林では時々野焼きを行うが、火災センサでは、山火事発生と判断することになるので、感度調整は必要となろう。仮に感度調整ができなく、センサ通信デバイス1から統合管理局3に山火事発生の連絡を受けても、統合管理局3が別途、野焼き情報を持っていれば、山火事と判断しないことはできる。
“Result information” includes, for example, when the output of the temperature detection unit of operation parameter 1 is A and the output of the smoke detection unit of
センサ通信デバイス1の省電力化のため、無線通信方式として、図6(a)に示すように通信するときは、全てセンサ通信デバイス1から起動、送信していて、センサ通信デバイス1に受信待ちの状態はない。受信待ちの状態がないことは、LPWA無線通信回路13へ常時給電する必要がなくなり、LPWA無線通信回路13への給電は送信時のみでよくなる。
In order to save power of the sensor communication device 1, as a wireless communication method, when communicating as shown in FIG. 6 (a), all communication is started and transmitted from the sensor communication device 1, and waiting for reception to the sensor communication device 1. There is no state. The fact that there is no waiting state for reception eliminates the need to constantly supply power to the LPWA
さらなる省電力化の方法として、センサ11と異常判定回路12への給電を常時でなく、5分毎に1分間とかの一定の短時間周期にすることである。火災や異常状態はいつ起きるか不明なので、常時監視が望ましいが、数分ごとの監視でも差し支えないと判断できれば、この方法が採れよう。 As a further power saving method, the power supply to the sensor 11 and the abnormality determination circuit 12 is not always performed, but at a constant short period such as 1 minute every 5 minutes. Since it is unclear when a fire or abnormal condition will occur, continuous monitoring is preferable, but if it can be determined that monitoring can be done every few minutes, this method can be used.
また、自己診断の周期を、センサ設置後しばらくは、センサの自己診断は毎週1回とかの頻度で行うとしても、統合管理局3では自己診断の結果を見ながら、ある時(例えば設置後1年)から3か月に1回とかの頻度でもいいだろうという判断も、センサの特性・仕様を勘案しながら可能であり、省電力化が図れる。この場合、タイマ17にタイマ値の変更要求をタイマ値とともに統合管理局3から送信することで、センサ通信デバイス1は、タイマ17の設定を変更する。
Further, even if the self-diagnosis cycle is performed once every week for a while after the sensor is installed, the
自己診断は、上記のように、1年に1回とかの設定は可能であるが、統合管理局3が、前記した野焼きが行われるとき、パラメータ変更など何らかの指示をセンサ通信デバイス1に与えたい時があるので、センサ通信デバイス1は、一日に一度は、「問合せ」信号を、統合管理局3に送る。統合管理局3は、「問合せ」信号への応答信号として、「パラメータ変更要求」信号を送り、統合管理局3が指示を行うことは可能である。統合管理局3が、指示することがないときは、そのことを伝える。伝え方は後記する。
As described above, the self-diagnosis can be set once a year, but the integrated
ここで、センサ通信デバイス1内部の各回路への電源が供給されるタイミングについて、表1に示す。この供給制御は、電源供給制御回路20(図3)が行う。図3において、時計16、タイマ17へは電源は常時供給されている。 Here, the timing at which power is supplied to each circuit in the sensor communication device 1 is shown in Table 1. This supply control is performed by the power supply control circuit 20 (FIG. 3). In FIG. 3, power is always supplied to the clock 16 and the timer 17.
なお、統合管理局3の管理対象が一山程度であれば、統合管理局3の機能を、無線中継局4が代行することも可能である。この場合、山火事発生などの異常連絡を受けた無線中継局4は、山の管理者にそのことを連絡することになろう。
If the management target of the integrated
以上の例では山火事の監視を取り上げたが、地滑りの監視には設置位置の移動を、垂直方向を含めて検知できる3次元加速度センサを使用する。 In the above example, forest fire monitoring is taken up, but for monitoring landslides, a three-dimensional acceleration sensor that can detect the movement of the installation position including the vertical direction is used.
無線中継局4あるいは統合管理局3では、地滑りセンサからの異常通報を受け、GPS情報をもとに、山の中のどの地点で地滑りが起きたのかを知ることができる。
The wireless relay station 4 or the
この場合、異常判定回路12は、3次元加速度センサのセンサ出力を見て小地震、大地震、地滑りかを判断し、大地震、地滑りに相当する出力であったときは、異常と判定し、「異常通知」信号とともにセンサ出力値を無線中継局4に送ることで統合管理局3に連絡する。加速度センサの感度調整は、例えば震度4以上の地震を大地震と判断できるようにする。
In this case, the abnormality determination circuit 12 determines whether the earthquake is a small earthquake, a large earthquake, or a landslide by looking at the sensor output of the three-dimensional acceleration sensor. If the output is equivalent to a large earthquake or landslide, the abnormality is determined to be abnormal. The sensor output value is sent to the wireless relay station 4 together with the “abnormality notification” signal to notify the integrated
震度4の地震が生起した時、当該地点でのセンサ通信デバイス1から「異常通知」信号が来なかったときは、次回の自己診断時に、感度調整(再設定)のため「パラメータ変更」信号を送る。 If an “abnormality notification” signal does not come from the sensor communication device 1 at that point when an earthquake of seismic intensity 4 occurs, the “parameter change” signal will be sent for sensitivity adjustment (re-setting) at the next self-diagnosis. send.
センサ通信デバイス1に火災センサと加速度センサの二つを搭載することで、火災と地滑りの両方の検知が可能となる。現実には、山の中で火災の置きやすい領域と、地滑りの置きやすい領域が一致する例は、多くないと思われるので、ある領域には火災センサ、ある領域には地滑りセンサを設置するなどの方法が現実的かもしれない。 By mounting the fire sensor and the acceleration sensor on the sensor communication device 1, both fire and landslide can be detected. In reality, it seems that there are not many examples where the area where a fire is easily placed and the area where a landslide is easily placed in the mountain match, so a fire sensor is installed in a certain area, a landslide sensor is installed in a certain area, etc. The method may be realistic.
次に本発明の第2の実施形態を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第2の実施形態は、山林での熊など動物を検知する動物センサへの適用例である。近時、異常気象による影響で、山林で熊などが生息するための植物(食べ物)が不足し、熊や猿などが人家の領域まで進出してきているニュースが多い。本発明では、熊などが生息する本来の領域と、人家の領域の境界領域に、熊やイノシシ、猿などの動物センサを設置するものである。 The second embodiment is an application example to an animal sensor that detects an animal such as a bear in a mountain forest. Recently, due to abnormal weather, there is a lack of plants (food) for bears to inhabit in the forest, and there are many news that bears and monkeys have entered the area of people's homes. In the present invention, animal sensors such as a bear, a wild boar, and a monkey are installed in a boundary region between an original region where a bear or the like inhabits and a region of a house.
図7は、動物センサの概念図であり、1はセンサ通信デバイス、5はセンサ通信デバイス内部に挿入される移動片、6はロープ、7は固定軸である。固定軸7には、後記する標識杭そのものや山林にある木が使われる。 FIG. 7 is a conceptual diagram of an animal sensor, where 1 is a sensor communication device, 5 is a moving piece inserted into the sensor communication device, 6 is a rope, and 7 is a fixed shaft. For the fixed shaft 7, a marker pile itself or a tree in a forest is used.
図7に示すように、センサ通信デバイス1と固定軸7との間をロープ6で結び、ロープ6のセンサ通信デバイス1側の端部に移動片5を設け、センサ通信デバイス1では、移動片5の移動を検知することで、ロープ6を跨いだ、あるいは引っ掛けた動物がいると判断する。移動片5は、ロープ6が強風や、人が引っ掛けたりしたことで移動するが、それを動物の移動と判断しないよう、ロープ6にたるみを持たせ、人が引っ掛けたり強風で移動する移動量と、動物が引っ掛けた時の移動量の差が検知できるようにしている。ロープ6の長さは10メートルとかの長さで、ロープ6、固定軸7、センサ通信デバイス1を1セットとして、山の中で動物が通過すると思われる箇所に相当セット数を設置する。
As shown in FIG. 7, the sensor communication device 1 and the fixed shaft 7 are connected by a rope 6, and a moving
第2の実施態様においては、図3の時計16、タイマ17、自己診断回路18は不要である。図3のセンサは、移動量センサとなるが、図8に移動量センサの内部構造を模式的に示す。移動量センサは、図3ではセンサ11に相当するものである。 In the second embodiment, the timepiece 16, the timer 17, and the self-diagnosis circuit 18 of FIG. 3 are unnecessary. The sensor in FIG. 3 is a movement amount sensor. FIG. 8 schematically shows the internal structure of the movement amount sensor. The movement amount sensor corresponds to the sensor 11 in FIG.
移動片5の長辺に沿って三つの光源L1、L2、L3が光源取付部材9に取りつけられ、各光源と対峙する位置に三つの受光素子S1、S2、S3が受光素子取付部材10に取り付けられている。取付部材9と10の間には磁石8が挟まれていて、ロープ6の端部にある移動片5が常時は磁石8に吸引固定されている。光源はLEDを用いるが、光源への給電法や受光素子の出力判定回路については周知の一般的な方法を用いるので、図示と説明を省略する。
Three light sources L1, L2, and L3 are attached to the light source mounting member 9 along the long side of the moving
ロープ6を人が引っ掛けたとき、人は引っ掛けたことに気付くので、ロープ6のたるみの範囲内でロープを元に戻すであろうから、移動片5は何ら移動せず、移動したとしても、受光素子S1が光源L1の光を検知する程度である。台風の等の強風では、光源L2を受光素子S2が感じる。熊やイノシシ、猿など動物がロープ6を引っ掛けたときは、動物は、お構いなしにロープ6を引きつるであろうから、移動片5は抜けてしまい受光素子S3が光源L3を検知する。このような構造で、移動量によって人の移動か、強風による移動か、動物の通過による移動かを判断する。この判断は受光素子S1、S2、S3出力がオフかオンかを見ながら、図3の異常判定回路12で行う。動物の通過による異常と判断されたら、LPWA無線通信回路13を起動し、無線中継局4にそのことを伝える。
When a person hooks the rope 6, the person will notice that it has been hooked, so the rope will be restored within the range of the slack of the rope 6, so even if the moving
なお、上記した第2の実施態様のようなロープ6の移動量により動物の通過を検出する方法のほかに、第1の実施態様で、火災センサや、地滑りセンサにかえ、監視カメラを設置し、監視カメラ内部に、熊やイノシシの通過を画像解析で判断し、「熊が通過した」、「イノシシが通過した」という類の異常を通知する方法もある。 In addition to the method of detecting the passage of the animal by the amount of movement of the rope 6 as in the second embodiment described above, in the first embodiment, a monitoring camera is installed instead of a fire sensor or a landslide sensor. There is also a method of judging the passage of a bear or a wild boar by image analysis inside the surveillance camera and notifying an abnormality such as “a bear has passed” or “a wild boar has passed”.
上記したように、本発明においては、山林での火災や地滑りや熊などの動物出現が検知できる。検知したことは図6(b)の信号形式で、無線中継局4に通報する。また、火災センサや加速度センサは定期的に自己診断を行い、診断結果を送信するとともに、必要に応じて、センサの動作パラメータの設定変更も可能である。これらの通信信号の信号形式について表2にまとめてみる。 As described above, in the present invention, the appearance of animals such as fires, landslides and bears in mountain forests can be detected. The detection is reported to the radio relay station 4 in the signal format of FIG. In addition, the fire sensor and the acceleration sensor periodically perform self-diagnosis, transmit the diagnosis result, and can change the operation parameter setting of the sensor as necessary. Table 2 summarizes the signal formats of these communication signals.
表2においては、4つの情報フィールド、信号種別、判定、PM、PMD、に入る情報を示しているが、「なし(NULL)」とあるのは、情報フィールドに情報を挿入する必要がなく、データとしてはNULL(ALL0)が入るという意味である。また「なし」とあるのは、その情報フィールドがないことを示す。 Table 2 shows information that falls into four information fields, signal type, determination, PM, and PMD. However, “None” means that there is no need to insert information into the information field. This means that NULL (ALL0) is entered as data. “None” indicates that there is no information field.
すべての信号には「ID符号」が挿入されるので、表2には「ID符号」は記述を省略している。 Since “ID code” is inserted into all signals, the description of “ID code” is omitted in Table 2.
表2の「受信OK」は「異常通知」を受けたときに、返す信号である。 “Reception OK” in Table 2 is a signal to be returned when “abnormality notification” is received.
図9は、本発明における第1の実施態様、第2の実施態様において、山の中でのセンサ通信デバイス1の取付法を示すものである。センサ通信デバイス1のような電子回路を山に設置するには、電子回路を搭載した杭を山の地面に埋めこむ方法が、山中の任意の地点に設置できる利点から有利である。 FIG. 9 shows a method of mounting the sensor communication device 1 in a mountain in the first embodiment and the second embodiment of the present invention. In order to install an electronic circuit such as the sensor communication device 1 in a mountain, a method of embedding a pile on which the electronic circuit is mounted in the ground of the mountain is advantageous because it can be installed at any point in the mountain.
今日、標識杭というものが量販店で安価で市販されているが、標識杭は棒状の形状で、上部と下部とよりなり、上部は直方体、下部は逆四角錘になっていて、上部の頭部をハンマなどで叩きながら、逆四角錘の先端から地中に挿入され、杭打ち作業が行われる。図9(a)は、杭を側面から見たものであり、上部31と下部32があり、下部32が地中に埋め込まれている状態を示す。センサ通信デバイス1の物理的構成は、図3の電池以外の回路を実装したプリント基板と電池ボックスであり、プリント基板と電池ボックスは筐体35に収められているが、この標識杭の上部に、図9(c)に示すように筐体35を取付け、筐体カバー33を、標識杭の上部31に被せることで、センサ通信デバイス1が設置される。標識杭に電子回路を内蔵した筐体を載置し、筐体カバー33をかぶせた状態で、ハンマを叩くことは、センサ通信デバイス1のような電子回路の破損の危険があるため、取付順序としては、(1)標識杭の頭部をハンマで叩き、下部32を地中に埋める、(2)標識杭の頭部にセンサ通信デバイス1を内蔵した筐体35を載置固定する、(3)筐体カバー33をかぶせ固定する、という順序になる。
Today, tag piles are sold at mass retailers at a low price, but the tag piles are rod-shaped and consist of upper and lower parts, the upper part is a rectangular parallelepiped, the lower part is an inverted square weight, and the upper head While hitting the part with a hammer etc., it is inserted into the ground from the tip of the inverted square weight, and the pile driving work is performed. FIG. 9 (a) shows the pile as viewed from the side, and shows a state where there are an
筐体カバー33の内側は、図9(b)に示すように、鋸歯状歯形の接合部があり、この接合部が標識杭の上部31の一部に強く嵌合することで、筐体カバー33は、安定的に標識杭に固定され、また筐体カバー33を外すことも困難になる。このことによって、何者かによって筐体カバー33が外され、センサ通信デバイス1が盗難されることを予防できる。図9(b)の例では、筐体カバー33と標識杭との嵌合のため鋸歯状形の接合部構造を示したが、接着剤を塗っておくという方法も採れよう。要は、しっかり固定され、第3者による取り外しが困難とされればよい。なお、上記した実施形態2においては、ロープの他端の移動片5が、ロープを熊が引っ掛けたときなど、筐体から離脱できるよう、また離脱された移動片5を再装着できるよう、移動片5の形状に応じた切り欠き穴が、図示しないが、筐体カバーに設けられる。
As shown in FIG. 9 (b), the inside of the
以上説明したように、本発明においては山の中でのいろいろな異常検知と迅速な通報が可能になり、設置作業も、市販の標識杭を使用し、かつ第3者による悪意の取り外しも防護でき、かつ、電池容量によっては、5年間以上電池交換なく稼働することが可能になる。 As described above, in the present invention, various abnormalities in the mountains can be detected and prompt notifications can be made, and installation work, using commercially available sign piles, and removal of malicious intentions by third parties can also be protected. Depending on the battery capacity, it can be operated for 5 years or more without battery replacement.
また、本発明は、センサの検知対象、検知エリアの広さ、商用電源の使用が容易、あるいは電池交換が容易でセンサ通信デバイス1の電池寿命に留意する必要性が高くないシステムにおいては、LPWA無線通信方式にこだわる必要はなく、WiFiなど他の自営無線方式あるいは公衆携帯電話の無線方式の使用が可能になる。 In addition, the present invention can be applied to LPWA in a system in which the detection target of the sensor, the detection area, the use of a commercial power source is easy, or the battery replacement is easy and the necessity of paying attention to the battery life of the sensor communication device 1 is not high. There is no need to stick to the wireless communication system, and it becomes possible to use other private wireless systems such as WiFi or wireless systems of public mobile phones.
本発明は、山火事、地滑り、熊出現など山中での異常を検知するものであり、公衆無線通信網では電波の届きにくい山中で自営のLPWA無線方式を用い、そのことはまたセンシングデバイスの低消費電力化が図れ、電池交換なしに5年レベルでの長期使用に耐えうるものである。産業上の利用可能性は計り知れないものとなろう。 The present invention detects anomalies in the mountains such as forest fires, landslides, and bear appearances, and uses a self-operated LPWA wireless system in the mountains where radio waves are difficult to reach in public wireless communication networks, which also reduces the sensing device's low level. Power consumption can be reduced, and it can withstand long-term use at the 5-year level without battery replacement. Industrial applicability will be immeasurable.
1.センサ通信デバイス
2.設置個所登録デバイス
3.統合管理局
4.無線中継局
5.移動片
6.ロープ
7.固定軸
8.磁石
9.光源取付部材
10.受光素子取付部材
11.センサ
12.異常判定回路
13.LPWA無線通信回路
14.ID符号メモリ
15.電池
16.時計
17.タイマ
18.自己診断回路
19.BT無線回路
20.電源供給制御回路
21.登録ボタン
22.ID符号発生器
23.設置管理回路
24.GPS検知器
25.通信回路
26.スマートフォン
30.スマホバッファ
31.標識杭上部
32.標識杭下部
33.筐体カバー
34、鋸歯状接合部
35.筐体
L1、L2、L3 光源
S1、S2、S3 受光素子
1. 1.
Claims (3)
センサ、ID符号記憶回路、電池、タイマ、無線通信回路を具備したセンサ通信デバイスと、A sensor communication device including a sensor, an ID code storage circuit, a battery, a timer, and a wireless communication circuit;
統合管理局とWith the Integrated Management Bureau
から成り、Consisting of
前記センサ通信デバイスの設置時に前記設置個所登録デバイスから前記センサ通信デバイスへID符号を供給し、該ID符号と設置個所のGPS位置情報とを前記設置個所登録デバイスで管理し、前記センサ通信デバイスでは、前記タイマにより電池から前記センサ通信デバイスの無線通信回路への給電タイミングが制御され、前記センサの情報を前記ID符号とともに、前記センサ通信デバイスの無線通信回路により無線通信手段を介して前記統合管理局に通信することを特徴とするセンサの設置登録管理方式。When the sensor communication device is installed, an ID code is supplied from the installation location registration device to the sensor communication device, and the ID code and GPS location information of the installation location are managed by the installation location registration device. The timing of power supply from the battery to the wireless communication circuit of the sensor communication device is controlled by the timer, and the integrated management is performed by the wireless communication circuit of the sensor communication device via the wireless communication means together with the ID code. A sensor installation registration management system characterized by communicating with a station.
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