JP2005134957A

JP2005134957A - 圧力検知用の無線タグ

Info

Publication number: JP2005134957A
Application number: JP2003367003A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Hiraide; 啓介平出; Yasuhiro Kondo; 康宏近藤; Kenichi Ito; 謙一伊藤; Koji Miwa; 浩二三輪; Toshio Kawachi; 敏男河内; Hiroshi Matsuda; 宏松田; Naokazu Onishi; 直和大西
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2003-10-28
Publication date: 2005-05-26

Abstract

【課題】圧力を検知するセンサ部と、その信号を処理する回路部とが無線で接続され、また無線電波によって電源の供給を行うことのできるようにする。
【解決手段】無線電波を受信するアンテナ３と、無線電波を受信して電源の供給を受け、この電源を利用してデータをアンテナ３から送信する無線タグＩＣ４と、データの送信をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチ５とから成る無線タグ６を有している。そして、前記スイッチ５が圧力を検知する圧力センサ２Ａ，２ＢによってＯＮ／ＯＦＦ動作するようになされている。圧力センサ２Ａ，２Ｂが所定の圧力を検知することによってアンテナ３がリーダ側から発信された無線電波を受信して電源の供給を受け、無線タグＩＣ４に保存されていたデータがアンテナ３を通じて送信されるようになり、所定の圧力検知を無線で知らせることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、給水管の水圧を検知してスイッチをＯＮ動作させることにより、無線電波（ここでは電磁波を含む、以下同じ）を受信して電源の供給を受け、この電源を利用してデータをアンテナから送信し、給水管の水圧が所定水圧になったことを知らせる無線タグに関するものである。

このように給水管等の水圧を検知する圧力センサを用いた技術としては、例えば、特許文献１〜３に記載されたものがある。これらの先行技術においては、いずれも圧力センサで検知した水圧の信号を配線接続によって、ＣＰＵ等の制御装置側へ伝達するようになっている。

またこれらの特許文献１〜３に記載された圧力センサの技術では、当該圧力センサに対して常に電源を印加するよう回路構成されている。
特開平１０−３３９５２号公報特開平９−１９２０２０号公報特願２００２−３５０５５８号公報

このように、前記特許文献１乃至３に記載された発明にあっては、給水管等の圧力を検知する圧力センサと、その信号を処理する回路との接続及び前記センサ部へ電源を供給する手段が配線によって接続されており、配線作業が困難な場合もあった。
また圧力センサを配管内に完全に水没して設置するためには、配線部分の絶縁を施さねばならず、実際上は配管の外から圧力センサのセンシング部分のみを配管内へ差し込んで水圧を測定する方法がほとんどであり、設置場所に制限を受けたり、測定精度に影響を受ける等の問題があった。
更には、別途に、電池やその他の電源が必要であった。

本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、圧力を検知するセンサ部と、その信号を処理する回路部とが無線で接続され、また無線電波によって電源の供給を行うことのできる技術を提供せんとするものである。

而して、前記課題を解決するために本発明が採用した請求項１の手段は、無線電波を受信するアンテナと、無線電波を受信して電源の供給を受け、この電源を利用してデータをアンテナから送信する無線タグＩＣと、データの送信をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチとから成る無線タグを有し、前記スイッチが圧力を検知する圧力センサによってＯＮ／ＯＦＦ動作するものであることを特徴とする圧力検知用の無線タグである。

本発明が採用した請求項２の手段は、圧力センサが感圧導電性組成物型のセンサからなるものである請求項１に記載の圧力検知用の無線タグである。

本発明が採用した請求項３の手段は、無線電波を受信するアンテナと、無線電波を受信して電源の供給を受け、この電源を利用してデータをアンテナから送信する無線タグＩＣと、データの送信をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチとから成る無線タグを配管内に配設して成り、前記スイッチが配管内の流体の圧力を検知する圧力センサによってＯＮ／ＯＦＦ動作するものであることを特徴とする圧力検知用の無線タグである。

請求項１の発明にあっては、圧力センサが所定の圧力を検知することによってスイッチがＯＮ動作し、アンテナ回路が形成されて当該アンテナがリーダ側から発信された無線電波を受信する。これにより、無線タグＩＣに電源が供給され、当該電源を利用して無線タグＩＣに保存されていたデータがアンテナを通じて送信される。この場合のデータは、所定の圧力を検知した旨の内容であり、事後の処理が行われる。

請求項２の発明にあっては、圧力センサが感圧導電性組成物型であるため、圧力の大きさが電気抵抗値の直線的な変化となって表れる。そのため、スイッチは所定の電気抵抗値を検知することで動作し、電源の供給、データの送信が行われる。従って、この発明では、無線方式で電源の供給を行い、電気的に圧力を検知してデータの送信を行うことが可能であり、全ての部品を電子化することが可能となる。

請求項３の発明にあっては、無線タグのスイッチが配管内に設置された圧力センサの出力信号であり、配管内の流体圧が所定値以上になったときに、スイッチがＯＮ動作するようにしておけば、無線タグからのデータの送信をリーダ側で受信して配管内への流体の供給を停止するように制御することが可能である。

以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。図１乃至図３は本発明の第１の実施の形態に係るものであり、図１は止水栓１の全体の概略を示す縦断面図、図２の図（Ａ）は圧力センサ２Ａがピストン型の場合の縦断面図、図（Ｂ）は圧力センサ２Ｂが感圧導電性組成物の場合の縦断面図、図３は無線タグ６の電気回路構成を示す図面である。同図に示す如く、この実施の形態の無線タグ６は、無線電波を受信するアンテナ３と、無線電波を受信して電源の供給を受け、この電源を利用してデータをアンテナ３から送信する無線タグＩＣ４と、当該無線タグＩＣ４のデータの送信をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチ５と、このスイッチ５のＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する圧力センサ２Ａ，２Ｂとから構成されている。

図２の図（Ａ）に示すピストン型の圧力センサ２Ａは、筒状のケーシング７内にピストン弁８がバネ９に付勢されて装着されており、弁軸１０の先端側がスイッチ５を押圧してこれをＯＮ／ＯＦＦ制御するようになされている。同図の図（Ｂ）に示す感圧導電性組成物を備えた圧力センサ２Ｂは、ケーシング１１内に感圧導電性組成物１２を電極１３Ａ，１３Ｂで挟み込んで装着されている。更に、一方側の電極１３Ａには、弁体１４が接合して配設されており、その一部はケーシング１１から外部へ突出して圧力を受けるようになされている。

而して、このように構成された圧力センサ２Ａ，２Ｂを備えた無線タグ６は、便器洗浄タンクや自動水栓、湯水混合水栓等の給水器具へ接続された配管１５の内部に設けられており、無線タグ６の下流側に、弁体１６と弁軸１７とからなる止水栓１が設置されている。一方、当該止水栓１の近傍には、リーダ側のアンテナ（図示せず）が設置されており、前記無線タグ６のアンテナ３から出力される無線電波によるデータを受信するようになされている。

次に、このように構成された無線タグ６の動作態様を説明する。止水栓１が閉塞されて止水状態にあると仮定する（図１に示す状態）。このとき、配管１５内の圧力は給水圧が作用し、高くなっている。図２の図（Ａ）に示す圧力センサ２Ａの場合には、ケーシング７内のピストン弁８が配管１５内の高い圧力によりバネ９を押圧して右側へ移動し、スイッチ５の可動接点を固定接点に当接させてＯＮにする。また図２の図（Ｂ）に示す圧力センサ２Ｂの場合には、ケーシング１１内の弁体１４が配管１５内の高い圧力により同図の右側へ移動し、感圧導電性組成物１２を圧縮し、電気抵抗値を変化させる。この電気抵抗値は、圧力に対して直線状に変化する。そのため、所定の電気抵抗値を越えたときに、スイッチ５がＯＮとなるように設定しておけばよい。

これにより、図示しないリーダ側のアンテナから送信される無線電波を、無線タグＩＣ４のアンテナ３が受信し、無線タグＩＣ４内部の電圧回路に動作用の電圧を発生させる。そして、無線タグＩＣ４に記憶されているデータが無線通信インターフエイスを通じてアンテナ３からリーダ側のアンテナを経てリーダ回路へ送信される。リーダ側では、止水栓１が止水状態（配管１５内の圧力が給水圧の高圧になっている状態）であることを知ることができる。

このように本実施の形態では、配管１５内に設置した圧力センサ付きの無線タグ６とリーダ側とは、無線インターフエイスを通じて電源の供給を受け、また配管１５内の圧力に関する信号のやりとりを行うことができる。そのため、前記無線タグ６に電源を供給するための配線及びセンサ部の信号を出力するための配線が不要である。また圧力センサ付きの無線タグ６を配管１５内に設置することができるため、配管１５に圧力センサを装着するための孔等を穿設する必要がなく、漏水の虞もない。

図４は本発明の第２の実施の形態にかかる配管１８の縦断面図である。この実施の形態にあっては、配管１８の途中に設けたストレーナ１９の上流側に、圧力センサ付きの無線タグ６を設置している。この場合、配管１８内を流体が流れているときは、無線タグ６の圧力センサ２Ａ又は２Ｂで検知される圧力は低く、配管１８の出口側が閉塞されているとき又は配管１８の途中が詰まっているときは、無線タグ６の圧力センサ２Ａ又は２Ｂで検知される圧力は高くなる。

従って、配管１８の出口側が開口している状態において、配管１８内の流体圧が高くなったときは、圧力センサ２Ａ又は２Ｂの出力信号がスイッチ５をＯＮ動作させるようになり、アンテナ３がリーダ側の電波を受信して電源の供給を受け、無線タグＩＣ４を起動させるようになる。そして、無線タグＩＣ４は、そのデータをアンテナ３を通じて無線インターフェイスによりリーダ側へ送信する。このデータは、配管１８内の流体圧が高圧になったこと、すなわち、ストレーナ１８が詰まったことを通知するものである。

ところで、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例えば、圧力センサ付きの無線タグ６は、給水管等の配管内に設置した場合を説明したが、ある区画内の圧力を検知する手段として利用することも可能であり、また測定対象も液体以外に空気圧やガス圧などの気体へ適用することも可能である。更に、無線タグ６は、圧力センサの設定圧力を段階的に設定した複数個のものを同時に設置し、圧力の変化ごとに出力を得るようにしてもよく、また感圧導電性組成物１２を用いた圧力センサ２Ｂの場合は、リニアーに変化する電気抵抗値をそのまま無線タグＩＣ４のデータとして無線インターフェイスで出力するように構成することも可能である。更にまた、圧力を検知するセンサは、ダイヤフラム方式等その他のものであってもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る止水栓の縦断面図である。本発明の第１の実施の形態に係るものであり、図（Ａ）はピストン型の圧力センサを用いた無線タグの縦断面図、図（Ｂ）は感圧導電性組成物を用いた無線タグの縦断面図である。本発明の第１の実施の形態に係る無線タグの電気回路構成図である。本発明の第２の実施の形態に係る配管内のストレーナ部を示す縦断面図である。

符号の説明

１…止水栓、２Ａ…ピストン型の圧力センサ、２Ｂ…感圧導電性組成物を用いた圧力センサ、３…アンテナ、４…無線タグＩＣ、５…スイッチ、６…無線タグ、７…ケーシング、８…ピストン弁、９…バネ、１０…弁軸、１１…ケーシング、１２…感圧導電性組成物、１３Ａ，１３Ｂ…電極板、１４…弁体、１５…配管、１６…弁体、１７…弁軸、１８…配管、１９…ストレーナ

Claims

無線電波を受信するアンテナと、無線電波を受信して電源の供給を受け、この電源を利用してデータをアンテナから送信する無線タグＩＣと、データの送信をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチとから成る無線タグを有し、前記スイッチが圧力を検知する圧力センサによってＯＮ／ＯＦＦ動作するものであることを特徴とする圧力検知用の無線タグ。
圧力センサが感圧導電性組成物型のセンサからなるものである請求項１に記載の圧力検知用の無線タグ。
無線電波を受信するアンテナと、無線電波を受信して電源の供給を受け、この電源を利用してデータをアンテナから送信する無線タグＩＣと、データの送信をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチとから成る無線タグを配管内に配設して成り、前記スイッチが配管内の流体の圧力を検知する圧力センサによってＯＮ／ＯＦＦ動作するものであることを特徴とする圧力検知用の無線タグ。