JP2005337736A - 運搬時衝撃記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 消費電力を抑えることで長時間の輸送にも対応できる運搬時衝撃記録装置を提供するにある。
【解決手段】 運搬時衝撃記録装置13の信号記録装置1は、荷物の落下開始或いは衝撃による振動による加速度スイッチ8のオフ(動作状態)に伴ってウェイクアップ状態となり、カレンダ装置10への電源供給を行い、カレンダ装置10から落下日時を読込み、そして、加速度スイッチ8がオン(不動作状態)となってからTb時間後に、カレンダ装置10への電源遮断を行い、スリープ状態になる。信号記録装置1はそのウェイクアップ状態中の加速度スイッチ8が連続してオフ(動作状態)している間を落下時間Taとしてカウントし、そのウェイクアップ状態中の加速度計9からの信号を入力しその最大値Vmaxを更新して、これらの発生年月日時分秒、落下時間Taおよび加速度最大値VmaxをEPROM5に記録保存を行う。このような構成によれば、電力の消費を抑制することで長期間の輸送にも対応できる。
【選択図】 図1
【解決手段】 運搬時衝撃記録装置13の信号記録装置1は、荷物の落下開始或いは衝撃による振動による加速度スイッチ8のオフ(動作状態)に伴ってウェイクアップ状態となり、カレンダ装置10への電源供給を行い、カレンダ装置10から落下日時を読込み、そして、加速度スイッチ8がオン(不動作状態)となってからTb時間後に、カレンダ装置10への電源遮断を行い、スリープ状態になる。信号記録装置1はそのウェイクアップ状態中の加速度スイッチ8が連続してオフ(動作状態)している間を落下時間Taとしてカウントし、そのウェイクアップ状態中の加速度計9からの信号を入力しその最大値Vmaxを更新して、これらの発生年月日時分秒、落下時間Taおよび加速度最大値VmaxをEPROM5に記録保存を行う。このような構成によれば、電力の消費を抑制することで長期間の輸送にも対応できる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、荷物の運搬時の落下衝撃を記録する運搬時衝撃記録装置に関する。
近年、荷物の輸送を行なう場合においては、荷物に落下衝撃を検出し記録する衝撃記録装置を取付けて、記録した情報を用いて無事故の証明(記録なし)としたり、荷扱いの指導(記録あり)に役立てるようにしている。
従来の運搬時の衝撃記録装置は、加速度の変化に応じた電圧を出力するアナログ式の加速度計と、この加速度計からの信号に基づいて落下衝撃等を記録する演算処理部とを含んで構成される。(例えば特許文献1参照)。
特公平5−64746号公報
従来の運搬時の衝撃記録装置は、加速度の変化に応じた電圧を出力するアナログ式の加速度計と、この加速度計からの信号に基づいて落下衝撃等を記録する演算処理部とを含んで構成される。(例えば特許文献1参照)。
しかしながら従来のものによれば、演算処理部は、常時、加速度計からの信号に基づいて落下の衝撃等の判定を行なうために稼動状態にあり、消費電力が大きくなってしまう。この場合、電力を供給するバッテリの容量は限られているため、長時間を要する例えば海外からの輸送に関しては、輸送中の衝撃を記録するために衝撃記録装置を稼動し続けることは困難であった。特に、低温下での輸送として例えば冷凍食品等を輸送する場合、低温下でのバッテリの放電時間は大幅に減少することもあり、数日間の国内の輸送でさえも、衝撃記録装置を稼動し続けることは困難であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、消費電力を抑えることで長時間の輸送にも対応できる運搬時衝撃記録装置を提供するものである。
請求項1記載の発明は、落下による見かけ上の重力加速度の減少や、衝突或いは振動によって発生する加速度変動により動作する加速度スイッチと、信号記録装置と、この信号記録装置を駆動するバッテリとを備え、前記信号記録装置は、前記加速度スイッチが動作状態になったときにウェイクアップ状態となり、その加速度スイッチの動作を記録した後スリープ状態となることを特徴とする。このような構成によれば、信号記録装置は、加速度スイッチが動作状態となったときにウェイクアップ状態となり、その加速度スイッチの動作を記録した後スリープ状態となる。従って、通常の運搬中には、ほとんどの時間スリープ状態を保つため、消費電力を抑えることができ、長時間の輸送にも対応することができる。
請求項2記載の発明は、落下による見かけ上の重力加速度の減少や、衝突或いは振動によって発生する加速度変動により動作する加速度スイッチと、加速度変動をアナログ信号として出力する加速度計と、信号記録装置と、この信号記録装置を駆動するバッテリとを備え、前記信号記録装置は、前記加速度スイッチが動作状態になったときにウェイクアップ状態となり、その一定時間後にスリープ状態になり、さらに、前記ウェイクアップ状態中に前記加速度計の信号を入力してその最大値を記録することを特徴とする。
このような構成によれば、信号記録装置は、加速度スイッチが動作状態となったときにウェイクアップ状態となり、その一定時間後にスリープ状態となり、さらに、ウェイクアップ状態中に加速度計の信号を入力してその最大値を記録することができる。従って、請求項1記載の発明と同様の効果を得ると共に、落下衝撃の大きさも判定することもできる。
請求項3記載の発明は、落下による見かけ上の重力加速度の減少や、衝突或いは振動によって発生する加速度変動により動作する加速度スイッチと、加速度変動をアナログ信号として出力する加速度計と、信号記録装置と、この信号記録装置を駆動するバッテリとを備え、前記信号記録装置は、前記加速度スイッチが動作状態になったときにウェイクアップ状態となり、その後前記加速度スイッチが不動作状態となったときから一定時間後にスリープ状態になり、さらに、前記ウェイクアップ状態中に前記加速度計の信号を入力してその最大値を記録することを特徴とする。
このような構成によれば、信号記録装置は、加速度スイッチが動作状態となったときにウェイクアップ状態となり、その後前記加速度スイッチが不動作状態となったときから一定時間後にスリープ状態になり、その間に加速度計からの信号の最大値を記録する。従って、請求項1記載の発明と同様の効果を得ることができると共に、加速度スイッチの不動作状態を確認してからスリープ状態に移行するため、落下による衝撃が発生するときにウェイクアップ状態を維持しておくことができる。
請求項4記載の発明は、落下による見かけ上の重力加速度の減少や、衝突或いは振動によって発生する加速度変動により動作する加速度スイッチと、信号記録装置と、この信号記録装置を駆動するバッテリとを備え、前記信号記録装置は、前記加速度スイッチが動作状態になったときにウェイクアップ状態となり、その後前記加速度スイッチが不動作状態となったときから一定時間後にスリープ状態となり、さらに、前記ウェイクアップ状態中に前記加速度スイッチが連続して動作している時間を落下時間としてカウントして記録することを特徴とする。このような構成によれば、請求項1記載の発明と同様の効果を得ることができると共に、落下時間を確実に記録することができる。
請求項5記載の発明は、前記信号記録装置は、ウェイクアップ状態中に前記加速度スイッチが連続して動作している時間を落下時間としてカウントして記録することを特徴とする。このような構成によれば、請求項4の発明と同様の効果を奏する。
請求項6記載の発明は、専用のバッテリで長時間駆動可能なカレンダ部を有するカレンダ装置を備え、前記信号記録装置は、ウェイクアップ状態になったときに前記カレンダ装置への電源供給を行ってそのカレンダ部から内容を読み込むと共にこの内容を記録し、この記録が完了した後にカレンダ装置への電源供給を遮断することを特徴とする。このような構成によれば、電源供給が遮断されているときは、カレンダ部は専用のバッテリで駆動される。そして、信号記録装置は、カレンダ装置に電源供給を行うことで、カレンダ部の内容を読み出すことができる。
本発明によれば、荷物に加速度の変化が生じた場合に、信号記録装置はウェイクアップ状態に移行して衝撃に関する記録を行い、スリープ状態となる構成としたため、消費電力を抑えることで長時間の輸送にも対応できる。
(実施例)
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
図1には、電気的構成が機能ブロックの組み合わせにより示されている。この図1において、信号記録装置1は、マイクロコンピュータを主体として構成されたもので、CPU2、制御プログラムを記憶したROM3、ワーキングエリア用及び一時的なデータの記録を行なうRAM4、データの記録保存を行なう不揮発性メモリたるEPROM5、タイマ6およびカウンタ7等を備えている。加速度スイッチ8は、その出力信号を信号記録装置1に入力するようになっている。この加速度スイッチ8は、容器の内周面に接触可能となるように中心軸から等距離の円周上に均等な間隔で可動電極が設けられ、その内周に慣性体が配置された構成で、常には、慣性体の重さにより、可動電極が弾性変形することで容器に接触してオンされた状態を維持し、落下等により、慣性体に作用する見かけ上の重力加速度が減少することで、可動電極が復帰して容器から離れてオフされるものである(詳細は、特開2001−194382号公報記載の落下センサ参照)。要するに、加速度スイッチ8は、通常の状態には、オン(本発明の不動作状態に相当)され、落下等による見かけ上の重力加速度の減少や、衝突或いは振動発生時の加速度変動に伴って、オフ(本発明の動作状態に相当)されて加速度の変化を検出するものである。
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
図1には、電気的構成が機能ブロックの組み合わせにより示されている。この図1において、信号記録装置1は、マイクロコンピュータを主体として構成されたもので、CPU2、制御プログラムを記憶したROM3、ワーキングエリア用及び一時的なデータの記録を行なうRAM4、データの記録保存を行なう不揮発性メモリたるEPROM5、タイマ6およびカウンタ7等を備えている。加速度スイッチ8は、その出力信号を信号記録装置1に入力するようになっている。この加速度スイッチ8は、容器の内周面に接触可能となるように中心軸から等距離の円周上に均等な間隔で可動電極が設けられ、その内周に慣性体が配置された構成で、常には、慣性体の重さにより、可動電極が弾性変形することで容器に接触してオンされた状態を維持し、落下等により、慣性体に作用する見かけ上の重力加速度が減少することで、可動電極が復帰して容器から離れてオフされるものである(詳細は、特開2001−194382号公報記載の落下センサ参照)。要するに、加速度スイッチ8は、通常の状態には、オン(本発明の不動作状態に相当)され、落下等による見かけ上の重力加速度の減少や、衝突或いは振動発生時の加速度変動に伴って、オフ(本発明の動作状態に相当)されて加速度の変化を検出するものである。
加速度計9は、その出力信号を信号記録装置1に入力するようになっている。この加速度計9は、例えば直交三軸の圧電素子型のものであり、この圧電素子が加速度の変化により歪むことで電圧が発生し、加速度の変化を電圧の変化として出力するものである。尚、圧電素子の歪みにより電圧を発生するため、加速度計9の消費電力は略0とすることができる(もしくは、オペアンプ1個使用するだけでよく消費電力は極めて少なくてすむ)。
カレンダ装置10は、年月日時分秒のカウントを行なうクロック部を含むカレンダIC10aと、このカレンダIC10aのクロック部を動作するために例えば低温下でも使用可能な電池としてリチウムイオン電池で構成された専用内蔵電池10bと、カレンダIC10aの内容たる年月日時分秒の出入力を行なう出入力回路10cとで構成されている。そして、カレンダIC10aの出入力信号は、出入力回路10cを介して信号記録装置1に授受されるようになっている。
外部コンピュータ11は、図示しないドライバICを通じて、信号記録装置1のEPROM5に記録された内容の送受信を行なう。
バッテリ12は、例えば低温下でも使用可能な電池としてリチウムイオン電池で構成されている。そして、信号記録装置1は、バッテリ12から電源が供給され、カレンダ装置10に電源を供給する。以上のようにして運搬時衝撃記録装置13は構成される。
バッテリ12は、例えば低温下でも使用可能な電池としてリチウムイオン電池で構成されている。そして、信号記録装置1は、バッテリ12から電源が供給され、カレンダ装置10に電源を供給する。以上のようにして運搬時衝撃記録装置13は構成される。
以下本実施例の作用について、図2ないし図4を参照して説明する。
図2は、荷物に運搬時衝撃記録装置13を入れて運搬輸送を行なう際、荷扱い中に荷物が落下して、地面等に衝突した場合のタイミングチャート示す。この図2において、荷物の落下が始まり、加速度スイッチ8がオフし動作状態となると(時刻t0)、CPU2は、割込み信号が発生したとし、衝撃記録に関する処理を行う。
図2は、荷物に運搬時衝撃記録装置13を入れて運搬輸送を行なう際、荷扱い中に荷物が落下して、地面等に衝突した場合のタイミングチャート示す。この図2において、荷物の落下が始まり、加速度スイッチ8がオフし動作状態となると(時刻t0)、CPU2は、割込み信号が発生したとし、衝撃記録に関する処理を行う。
図4は、CPU2による衝撃記録に関する処理を示している。この図4において、CPU2は、スリープモードからウェイクアップモードに移行し(S1)、カレンダ装置10の出入力回路10cに電源を供給して、カレンダIC10aの内容である年月日時分秒を読込むと共にRAM4に記録し(S2)、荷物が落下するまでの時間を示す落下時間Taを計測するカウンタ7をインクリメントし(S3)、加速度スイッチ8がオンかを確認する(S4)。この場合、落下の開始に伴い加速度スイッチがオフするので、オンとなるのは地面等に着地したことを意味し、ここでは、まだ着地してないとし、CPU2は、加速度スイッチ8がオフと判断し(S4:NO)、加速度計9からの信号の最大値VmaxをRAM4に更新記録し(S12)、カウンタ7を再びインクリメントする(S3)。ここでは、落下している状態を説明しているため、加速度計9からの信号はなく、このステップS12では、最大値Vmaxは記録しない。そして、CPU2は、加速度スイッチ8がオンになったことを確認した後(S4:YES)、次のステップに移行する。要するに、落下開始に伴う加速度スイッチ8のオフを検知すると、信号記録装置1は、年月日時分秒を読込み、さらに、落下終了に伴う加速度スイッチ8のオンを検知するまで落下時間Taのカウントを行なうのである。
続いて、CPU2は、減算方式のタイマ6に一定時間Tbとして例えば200m秒を設定し(S5)、加速度計9からの信号の最大値VmaxをRAM4に更新記録すると共に(S6)、タイマ6を減算し(S7)、タイムアップとなるまでS6ないしS8を繰返す(S8:NO)。そして、タイマ6がタイムアップすると(S8:YES、時刻t2)、CPU2は、RAM4に記録された発生年月日時分秒、落下時間Ta、加速度計9の最大値VmaxをEPROM5への記録保存を行ない(S9)、カレンダ装置10への電源を遮断し(S10)、ウェイクアップモードからスリープモードへ移行する(S11)。すなわち、CPU2は割り込み待ちの状態(加速度スイッチ8のオフ信号待ちの状態)になる。
要するに、信号記録装置1のCPU2は、加速度スイッチ8がオフになってからタイマTbとして200m秒を設定し、その間の加速度計9からの信号の最大値Vmaxを更新記録し、タイマ6がタイムアップすると、カレンダ装置10への電源を遮断し、スリープ状態に移行する。
図3は、荷物に運搬時衝撃記録装置13を入れて運搬輸送を行なう際、荷物が手荒な扱いをされ、衝撃や振動を受けた場合のタイミングチャートを示す。この図3において、荷物への振動により、加速度スイッチ8がオフ・オンを繰り返すが、加速度スイッチ8が最初にオフし動作状態となると(時刻t0)、CPU2は、割込み信号として入力し、衝撃記録に関する処理を行う(図4のフローチャート参照)。
CPU2は、加速度スイッチ8のオフによりウェイクアップ状態に移行し、加速度スイッチ8のオンを確認するまで、加速度計9からの信号の最大値Vmaxを更新する(S1ないしS4、S12)。ここで、荷物は、手荒な扱いによる衝撃により振動し、加速度スイッチ8はオン・オフを繰返しており、CPU2は、最初のオフ後のオン時にステップS5に移行して、その後は、タイマTbがタイムアップする(時刻t1)まで、加速度計9からの信号の最大値Vmaxの更新を繰り返す(S6ないしS8)。
以上のようにして、運搬時衝撃記録装置13は、荷物の落下開始或いは衝撃の振動による加速度スイッチ8のオフ(動作状態)に伴ってウェイクアップ状態となり、カレンダ装置10への電源供給を行い、カレンダ装置10から発生年月日時分秒を読込む。そして、加速度スイッチ8がオン(不動作状態)となってからTb時間後に、カレンダ装置10への電源遮断を行い、スリープ状態になる。そのウェイクアップ状態中の加速度スイッチ8が連続してオフ(動作状態)している間を落下時間Ta(この場合は極めて短時間)としてカウントし、そのウェイクアップ状態中の加速度計9からの信号を入力しその最大値Vmaxを更新して、これらの発生年月日時分秒、落下時間Taおよび加速度最大値VmaxをEPROM5に記録保存を行う。
このような本実施例によれば、荷物の落下或いは手荒な扱いによる衝撃に伴った加速度スイッチ8のオフ信号を割込み信号として、運搬時衝撃記録装置13の信号記録装置1をウェイクアップさせ、加速度スイッチ8のオン信号から一定時間後にスリープ状態に移行するので、衝撃を計測し記録するとき以外は、スリープ状態にある。従って、電力の消費を抑制することができ長時間の輸送にも対応することができ、特に、低温下の輸送として冷凍食品等を輸送する場合は、バッテリの放電性能は著しく低下するが、バッテリ12および内蔵電池10bにリチウムイオン電池を使用することで約−20℃程度の条件下でも駆動させることができると共に消費電力を抑えた構成のため、長時間の輸送にも対応することができる。また、加速度スイッチ8の不動作状態を確認してからスリープ状態に移行するため、落下による衝撃が発生するときにウェイクアップ状態を維持しておくことができ、確実に衝撃を検知することができる。そして、落下衝撃の大きさも判定することもできる。
ところで、1つの加速度センサにより、落下開始の1G以下程度の重力加速度の検出から落下の衝撃による数千G以上の重力加速度の検出を行なう場合、0.1G程度から数千G程度の加速度を測定できる加速度計が必要となる。しかし、このような高精度でダイナミックレンジの広い加速度計は、非常に高価で且つ大型のものになってしまうが、本実施例では、0.1G程度の落下開始の検出には、加速度スイッチ8により検出を行い、数千G程度の落下衝撃の検出には、加速度計9により測定を行なうことで役割を分散させ、生産コストを大幅に削減することができ且つ小型とすることで荷物と一緒に梱包しても邪魔にならないといった利点がある。
(変形例)
上記実施例では、運搬時衝撃記録装置13は、加速度スイッチ8と加速度計9とを含んで構成し、落下の発生年月日時分秒、落下時間Taおよび衝撃の加速度の最大値Vmaxを記録すると共に加速度スイッチ8のオンである不動作状態となってから一定時間Tb後に、スリープ状態に移行する構成としたが、加速度計9を除いて構成してもよい。
上記実施例では、運搬時衝撃記録装置13は、加速度スイッチ8と加速度計9とを含んで構成し、落下の発生年月日時分秒、落下時間Taおよび衝撃の加速度の最大値Vmaxを記録すると共に加速度スイッチ8のオンである不動作状態となってから一定時間Tb後に、スリープ状態に移行する構成としたが、加速度計9を除いて構成してもよい。
その場合に、信号記録装置1は、荷物の落下開始或いは衝撃による振動による加速度スイッチ8のオフ(動作状態)に伴ってウェイクアップ状態となり、カレンダ装置10への電源供給を行い、カレンダ装置10から落下日時を読込む。そして、CPU2は、発生年月日時分秒と加速度スイッチ8がオフ(動作状態)となった動作とをEPROM5に記録を行った後に、カレンダ装置10への電源遮断を行い、スリープ状態になるように構成する。このような構成によっても、電力の消費を抑制することができる。尚、カレンダ装置10は必要に応じて設ければよい。
上記実施例では、信号記録装置1は、加速度スイッチ8のオンである不動作状態となってから一定時間Tb後に、スリープ状態に移行する構成としたが、運搬時衝撃記録装置13は、荷物の落下開始或いは衝撃および振動による加速度スイッチ8のオフ(動作状態)に伴ってウェイクアップ状態となり、カレンダ装置10への電源供給を行い、カレンダ装置10から発生年月日時分秒を読込み、その一定時間後に、カレンダ装置10への電源遮断を行い、スリープ状態になり、そのウェイクアップ状態中に、加速度計9からの信号を入力しその最大値Vmaxを更新して、落下日時および加速度最大値VmaxをEPROM5に記録保存を行う構成としてもよい。このような構成によれば、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
上記実施例にでは、加速度スイッチ8が動作した条件において、加速度計9の最大値Vmaxの記録を行う構成としたが、加速度計9の最大値Vmaxが小さい(例えば2G以下)場合は、記録を行わない構成としてもよい。さらに、加速度スイッチ8が動作することによりウェイクアップして動作する構成としたが、加速度スイッチ8の動作時間が短い(例えば5m秒以下)場合は、ウェイクアップさせた後直ちにスリープ状態に入る構成としてもよい。このような構成によれば、データ記録保存を行うEPROM5の記憶領域の消尽を抑制することができる。
上記実施例では、カレンダ装置10への電源遮断をステップ10にて行う構成としたが、カレンダ装置10への電源遮断を行うのは、ステップ2にてカレンダ装置10の内容を読み込んだ後であればいつでもよい。
図面中、1は記録装置、2はCPU、3はROM、4はRAM、5はEPROM、6はカウンタ、7はタイマ、8は加速度スイッチ、9は加速度計、10はカレンダ装置、11は外部コンピュータ、12はバッテリ、13は運搬時衝撃記録装置を示す。
Claims (6)
- 落下による見かけ上の重力加速度の減少や、衝突或いは振動によって発生する加速度変動により動作する加速度スイッチと、
信号記録装置と、
この信号記録装置を駆動するバッテリとを備え、
前記信号記録装置は、前記加速度スイッチが動作状態になったときにウェイクアップ状態となり、その加速度スイッチの動作を記録した後スリープ状態となることを特徴とする運搬時衝撃記録装置。 - 落下による見かけ上の重力加速度の減少や、衝突或いは振動によって発生する加速度変動により動作する加速度スイッチと、
加速度変動をアナログ信号として出力する加速度計と、
信号記録装置と、
この信号記録装置を駆動するバッテリとを備え、
前記信号記録装置は、前記加速度スイッチが動作状態になったときにウェイクアップ状態となり、その一定時間後にスリープ状態になり、さらに、前記ウェイクアップ状態中に前記加速度計の信号を入力してその最大値を記録することを特徴とする運搬時衝撃記録装置。 - 落下による見かけ上の重力加速度の減少や、衝突或いは振動によって発生する加速度変動により動作する加速度スイッチと、
加速度変動をアナログ信号として出力する加速度計と、
信号記録装置と、
この信号記録装置を駆動するバッテリとを備え、
前記信号記録装置は、前記加速度スイッチが動作状態になったときにウェイクアップ状態となり、その後前記加速度スイッチが不動作状態となったときから一定時間後にスリープ状態になり、さらに、前記ウェイクアップ状態中に前記加速度計の信号を入力してその最大値を記録することを特徴とする運搬時衝撃記録装置。 - 落下による見かけ上の重力加速度の減少や、衝突或いは振動によって発生する加速度変動により動作する加速度スイッチと、
信号記録装置と、
この信号記録装置を駆動するバッテリとを備え、
前記信号記録装置は、前記加速度スイッチが動作状態になったときにウェイクアップ状態となり、その後前記加速度スイッチが不動作状態となったときから一定時間後にスリープ状態となり、さらに、前記ウェイクアップ状態中に前記加速度スイッチが連続して動作している時間を落下時間としてカウントして記録することを特徴とする運搬時衝撃記録装置。 - 前記信号記録装置は、ウェイクアップ状態中に前記加速度スイッチが連続して動作している時間を落下時間としてカウントして記録することを特徴とする請求項3記載の運搬時衝撃記録装置。
- 専用のバッテリで長時間駆動可能なカレンダ部を有するカレンダ装置を備え、
前記信号記録装置は、ウェイクアップ状態になったときに前記カレンダ装置への電源供給を行ってそのカレンダ部から内容を読み込むと共にこの内容を記録し、この記録が完了した後にカレンダ装置への電源供給を遮断することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の運搬時衝撃記録装置。
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