JP2006090960A - Physical quantity measuring recording device and physical quantity variation history recording system - Google Patents

Physical quantity measuring recording device and physical quantity variation history recording system Download PDF

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JP2006090960A JP2004279759A JP2004279759A JP2006090960A JP 2006090960 A JP2006090960 A JP 2006090960A JP 2004279759 A JP2004279759 A JP 2004279759A JP 2004279759 A JP2004279759 A JP 2004279759A JP 2006090960 A JP2006090960 A JP 2006090960A
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Fuyuki Inui
冬樹 乾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a physical quantity measuring recording device for measuring and recording physical quantities of the articles nearby and the like, during transportation and storage, and to provide a physical quantity variation history recording system. <P>SOLUTION: The physical quantity variation history recording system 10 is a system for recording the state (history of variation in physical quantity around goods 12) of goods 12 stored in a transport vehicle, a warehouse, etc. and includes a physical quantity measuring recording device 14, enveloped or attached to the goods 12 and an administration device 16 for administering the physical quantity measuring recording device 14. Here, the physical quantity variation around the goods 12 means, for example, shock (impulse) and temperature variations added to the goods 12, irradiated light quantity, wind velocity, water velocity, etc. The physical quantity measuring recording device 14 comprises a power generation means (for example, piezo-electric element and thermocouple, photovoltaic element, etc.) generating electromotive force when sensing the variation of physical quantity, and an IC tag for recording the magnitude of the physical quantity (electromotive force) by electric power supplied from a power generation means. The administration device 16 is provided with a time information transmission device for writing time information on the IC tag. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は物理量測定記録装置及び物理量変化履歴記録システムに係り、特に周囲の環境における物理量の変化を測定して記録する物理量測定記録装置及び物理量変化履歴記録システムに関する。   The present invention relates to a physical quantity measurement recording apparatus and a physical quantity change history recording system, and more particularly to a physical quantity measurement recording apparatus and a physical quantity change history recording system that measure and record changes in physical quantities in the surrounding environment.

近年、RFID等を利用して商品等を識別するシステムにおいて、電源として圧電素子を用いる技術について開示されている。例えば、特許文献1には、RFIDシステムに用いられるICカードや無線タグ等のアイテム識別体の電源として、圧電セラミックス素子のたわみ振動により発電する圧電発電装置を用いたアイテム識別体について開示されている。また、特許文献2には、圧電素子をICチップの電源として用いる無線ICカードについて開示されている。   In recent years, a technique using a piezoelectric element as a power source in a system for identifying a product or the like using RFID or the like has been disclosed. For example, Patent Document 1 discloses an item identifier using a piezoelectric power generation device that generates electric power by flexural vibration of a piezoelectric ceramic element as a power source for an item identifier such as an IC card or a wireless tag used in an RFID system. . Patent Document 2 discloses a wireless IC card that uses a piezoelectric element as a power source for an IC chip.

また、特許文献3には、圧電素子を利用して球技用の運動具(ラケットや運動靴、歩数計)に加えられた衝撃の回数(球を打撃又は捕球した回数や歩数)をカウントする技術が開示されている。
特開2004−94488号公報 特開2000−311226号公報(請求項29、段落0230等) 特開2000−346863号公報
Patent Document 3 counts the number of times of impact (number of times of hitting or catching a ball or the number of steps) applied to a ball sports equipment (racquet, sports shoes, pedometer) using a piezoelectric element. Technology is disclosed.
JP 2004-94488 A JP 2000-31226 A (claim 29, paragraph 0230, etc.) JP 2000-346863 A

ところで、輸送時等に商品が強い衝撃を受けて破損することがある。また、商品が保管される輸送車両や倉庫内の温度管理が充分でなかったり、強い光に曝露されたりすることにより商品の品質が劣化することがある。従来、このような商品の輸送時や保管時には、厳重な梱包や温度管理等を行う必要があるが、商品の購入者(例えば、小売店や消費者等)は、商品がどのような状態で輸送・保管されていたかを知ることはできなかった。   By the way, a product may be damaged by a strong shock during transportation. In addition, the quality of the product may be deteriorated due to insufficient temperature control in the transport vehicle or warehouse where the product is stored, or exposure to strong light. Conventionally, when such products are transported or stored, strict packaging and temperature management must be performed. However, the purchaser of the product (for example, a retail store or a consumer) I could not know if it was transported or stored.

上記の特許文献3によれば、圧電素子により衝撃の加えられた回数をカウントすることはできるが、衝撃の大きさや向き、周囲の温度や光量等については知ることができなかった。   According to the above-mentioned Patent Document 3, it is possible to count the number of times the impact is applied by the piezoelectric element, but it is impossible to know the magnitude and direction of the impact, the ambient temperature, the amount of light, and the like.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、輸送時や保管時等における商品等の周囲の物理量を測定して記録する物理量測定記録装置及び物理量変化履歴記録システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a physical quantity measurement recording device and a physical quantity change history recording system for measuring and recording a physical quantity around a product or the like during transportation or storage. And

上記目的を達成するために請求項1に係る物理量測定記録装置は、物理量の変化を検知した際に起電力を発生する発電手段と、前記発電手段から供給された電力により前記物理量を測定する物理量測定手段と、前記発電手段から供給された電力により前記測定された物理量を記録する記録手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a physical quantity measuring and recording apparatus according to claim 1 includes a power generation means that generates an electromotive force when a change in physical quantity is detected, and a physical quantity that measures the physical quantity using the power supplied from the power generation means. It is characterized by comprising measuring means and recording means for recording the measured physical quantity by the electric power supplied from the power generating means.

請求項1に係る物理量測定記録装置によれば、バッテリ等の電源を用いることなく、装置の周囲の環境(例えば、物理量測定記録装置が取り付けられた荷物が保管される輸送車両や倉庫等)における物理量の変化を長期間にわたってモニタリングすることができる。   According to the physical quantity measurement recording apparatus according to claim 1, without using a power source such as a battery, the environment in the surroundings of the apparatus (for example, a transport vehicle or a warehouse in which a package with the physical quantity measurement recording apparatus is stored) is stored. Changes in physical quantities can be monitored over a long period of time.

請求項2に係る物理量測定記録装置は、請求項1において、前記発電手段は、前記物理量の変化に比例した大きさの起電力を発生し、前記物理量測定手段は、前記起電力の大きさに基づいて前記物理量の大きさを測定することを特徴とする。   A physical quantity measurement recording apparatus according to a second aspect is the physical quantity measurement recording apparatus according to the first aspect, wherein the power generation means generates an electromotive force having a magnitude proportional to a change in the physical quantity, and the physical quantity measurement means determines the magnitude of the electromotive force. Based on this, the physical quantity is measured.

請求項2に係る物理量測定記録装置によれば、上記した効果に加え、物理量の変化の大きさを容易に測定することができる。   According to the physical quantity measurement recording apparatus of the second aspect, in addition to the above effect, the magnitude of the change in the physical quantity can be easily measured.

請求項3に係る物理量測定記録装置は、請求項1又は2において、前記起電力の大きさが所定値以上の場合に、前記物理量測定記録装置を起動する起動手段を更に備えることを特徴とする。   A physical quantity measurement recording apparatus according to a third aspect of the present invention is the physical quantity measurement recording apparatus according to the first or second aspect, further comprising an activation unit that activates the physical quantity measurement recording apparatus when the magnitude of the electromotive force is a predetermined value or more. .

請求項3に係る物理量測定記録装置によれば、例えば、荷物の品質の劣化に影響しない程度の物理量の変化は記録されないので、記録手段の容量の節約になる。   According to the physical quantity measuring and recording apparatus of the third aspect, for example, since the change in physical quantity that does not affect the deterioration of the quality of the package is not recorded, the capacity of the recording means is saved.

請求項4に係る物理量測定記録装置は、請求項1から3において、前記発電手段は、中空に移動可能に保持された移動体と、前記移動体の周囲の所定の箇所に配設され、前記移動体が衝突した際に起電力を発生する圧電素子とを備え、前記物理量測定手段は、前記発電手段に力積が加えられて前記移動体が前記圧電素子に衝突した際に、各圧電素子から供給された電力により前記力積を測定することを特徴とする。   A physical quantity measurement recording apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the physical quantity measurement recording apparatus according to the first to third aspects, wherein the power generation means is disposed at a predetermined location around the movable body and a movable body that is movably held in a hollow space. A piezoelectric element that generates an electromotive force when the moving body collides, and the physical quantity measuring means applies each impulse to the power generating means, and each piezoelectric element when the moving body collides with the piezoelectric element. The impulse is measured by the electric power supplied from.

請求項4に係る物理量測定記録装置によれば、物理量測定記録装置が取り付けられた荷物等に加えられる衝撃を記録することができるため、例えば、衝撃によって容易に破損するおそれのある荷物を輸送する際に、荷物に衝撃が加わらないように適正に管理されていたか知ることができる。荷物の受取人は、記録手段に記録された衝撃の記録を読むことにより、例えば、衝撃による破損のおそれのある荷物を開梱することなく返品したり、補償を請求したりすることができる。また、輸送業者等は、記録手段に記録された衝撃の記録を荷物の管理を適正に行っていた証拠として利用することができる。   According to the physical quantity measurement recording apparatus according to claim 4, since it is possible to record the impact applied to the luggage or the like to which the physical quantity measurement recording apparatus is attached, for example, a luggage that may be easily damaged by the impact is transported. At that time, it is possible to know whether the baggage was properly managed so as not to be shocked. By reading the impact record recorded in the recording means, the recipient of the package can return the product without unpacking the package that may be damaged by the impact or request compensation, for example. Further, the transporter or the like can use the impact record recorded in the recording means as evidence that the package has been properly managed.

請求項5に係る物理量測定記録装置は、請求項4において、前記物理量測定手段は、各圧電素子から発生する起電力の大きさを比較して、前記力積の向きを検知することを特徴とする。   The physical quantity measurement recording apparatus according to claim 5 is the physical quantity measurement recording apparatus according to claim 4, wherein the physical quantity measurement means detects the direction of the impulse by comparing the magnitude of the electromotive force generated from each piezoelectric element. To do.

請求項6に係る物理量測定記録装置は、請求項1から5において、前記発電手段は、周囲の温度が変化した際に起電力を発生する熱電対を備え、前記物理量測定手段は、前記熱電対の周囲の温度が変化した際に、前記熱電対から供給された電力により前記温度変化を測定することを特徴とする。   A physical quantity measurement recording apparatus according to a sixth aspect is the physical quantity measurement recording apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the power generation means includes a thermocouple that generates an electromotive force when an ambient temperature changes, and the physical quantity measurement means includes the thermocouple. The temperature change is measured by the electric power supplied from the thermocouple when the ambient temperature changes.

請求項6に係る物理量測定記録装置によれば、物理量測定記録装置が取り付けられた荷物等の周囲の温度変化を記録することができるため、品質を維持するために適正な温度管理の必要な荷物の管理に利用することができる。   According to the physical quantity measuring and recording apparatus according to claim 6, since it is possible to record the temperature change around the luggage or the like to which the physical quantity measuring and recording apparatus is attached, it is necessary to appropriately manage the temperature in order to maintain the quality. Can be used to manage

請求項7に係る物理量測定記録装置は、請求項1から6において、前記発電手段は、光が照射された際に起電力を発生する太陽光発電素子を備え、前記物理量測定手段は、前記太陽電池に光が照射された際に、前記太陽電池から供給された電力により前記光の照度を測定することを特徴とする。   A physical quantity measurement recording apparatus according to a seventh aspect is the physical quantity measurement recording apparatus according to the first to sixth aspects, wherein the power generation means includes a solar power generation element that generates an electromotive force when irradiated with light, and the physical quantity measurement means includes the solar power generation element. When the battery is irradiated with light, the illuminance of the light is measured by the electric power supplied from the solar battery.

請求項7に係る物理量測定記録装置によれば、物理量測定記録装置が取り付けられた荷物等に照射される光量を記録することができるため、例えば、写真フィルムやTAペーパー等の強い光の照射によって品質が劣化するおそれのある荷物の管理に利用することができる。   According to the physical quantity measuring and recording apparatus according to claim 7, since it is possible to record the amount of light applied to the luggage or the like to which the physical quantity measuring and recording apparatus is attached, for example, by irradiating strong light such as photographic film or TA paper It can be used to manage packages that may deteriorate in quality.

請求項8に係る物理量測定記録装置は、請求項1から7において、前記発電手段は、風力又は水力を受けて回転するプロペラと、前記プロペラの回転によって起電力を発生するモータとを備え、前記物理量測定手段は、前記モータから供給された電力により風速又は水の流速を測定することを特徴とする。   A physical quantity measurement recording apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the physical quantity measurement recording apparatus according to the first to seventh aspects, wherein the power generation means includes a propeller that rotates by receiving wind power or hydraulic power, and a motor that generates an electromotive force by the rotation of the propeller. The physical quantity measuring means measures the wind speed or the flow rate of water with the electric power supplied from the motor.

請求項8に係る物理量測定記録装置によれば、物理量測定記録装置に吹きつける風速や水の流速を記録することができるため、例えば、船舶のスクリューや飛行機等のプロペラに加えられる衝撃のモニタリングや、渡り鳥や海洋生物(例えば、鯨やイルカ等)の生態調査等に利用できる。   According to the physical quantity measuring and recording apparatus according to claim 8, since it is possible to record the wind speed and the flow rate of water sprayed on the physical quantity measuring and recording apparatus, It can be used for ecological surveys of migratory birds and marine life (eg, whales and dolphins).

請求項9に係る物理量変化履歴記録システムは、請求項1から8に記載の物理量測定記録装置のうち少なくとも1つと、前記物理量測定記録装置に電力を供給する電力供給手段と、時間を計時する計時手段と、前記記録手段に計時された時間情報を送信する時間情報送信手段と、各装置を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、所定時間ごとに前記電力供給手段を制御して前記物理量測定記録装置に電力を供給させるとともに、前記時間情報送信手段を制御して前記物理量測定記録装置に時間情報を送信させ、前記記録手段は、前記電力供給手段から供給された電力により、前記時間情報送信手段から送信された時間情報を順次記録することを特徴とする。   A physical quantity change history recording system according to a ninth aspect includes at least one of the physical quantity measurement recording apparatuses according to any one of claims 1 to 8, power supply means for supplying power to the physical quantity measurement recording apparatus, and a time count for measuring time. Means, a time information transmitting means for transmitting time information timed to the recording means, and a control means for controlling each device, wherein the control means controls the power supply means every predetermined time to control the power supply means. Power is supplied to the physical quantity measurement recording device, and the time information transmission unit is controlled to cause the physical quantity measurement recording device to transmit time information. The recording unit uses the power supplied from the power supply unit to The time information transmitted from the information transmitting means is sequentially recorded.

請求項9に係る物理量変化履歴記録システムによれば、物理量の変化が起こった時間帯を知ることができるため、例えば、輸送車両の運送予定表等と照合することにより、物理量の変化の発生場所を特定することができる。   According to the physical quantity change history recording system according to claim 9, since the time zone in which the physical quantity change has occurred can be known, for example, the location where the physical quantity change has occurred by collating with the transportation schedule of the transport vehicle, etc. Can be specified.

また、請求項10に係る物理量変化履歴記録システムは、請求項9において、前記所定時間ごとに、前記記録手段に記録された物理量及び時間情報を読み出して、前記物理量の変化履歴を記録する物理量変化履歴記録手段を更に備えることを特徴とする。   The physical quantity change history recording system according to claim 10 is the physical quantity change recording system according to claim 9, wherein the physical quantity change history is recorded by reading the physical quantity and time information recorded in the recording means at each predetermined time and recording the physical quantity change history. A history recording means is further provided.

本発明の物理量測定記録装置によれば、バッテリ等の電源を必要とすることなく、例えば、物理量測定記録装置が取り付けられた荷物が保管される輸送車両や倉庫等における物理量の変化(例えば、装置に加えられた衝撃(力積)や温度変化、照射される光量、風速、水の流速等)を長期間にわたってモニタリングすることができる。また、本発明の物理量変化履歴記録システムによれば、物理量測定記録装置に時計や時計用のバッテリ等を搭載することなく、物理量の変化の発生した時間帯を知ることができる。   According to the physical quantity measurement recording device of the present invention, a physical quantity change (for example, the device) in a transport vehicle, a warehouse, or the like in which a package to which the physical quantity measurement recording device is attached is stored, for example, is not required. Can be monitored over a long period of time. In addition, according to the physical quantity change history recording system of the present invention, it is possible to know the time zone in which a physical quantity change has occurred without mounting a clock, a clock battery, or the like on the physical quantity measurement recording apparatus.

以下、添付図面に従って本発明に係る物理量測定記録装置及び物理量変化履歴記録システムの好ましい実施の形態について説明する。   Preferred embodiments of a physical quantity measurement recording apparatus and physical quantity change history recording system according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る物理量変化履歴記録システムを模式的に示す図である。図1に示すように、物理量変化履歴記録システム10は、輸送車両や倉庫等に保管された荷物12の状態(荷物12の周囲の物理量の変化の履歴)を記録するシステムであり、荷物12に同梱、又は取り付けられた物理量測定記録装置14と、物理量測定記録装置14を管理する管理装置16とを含んでいる。ここで、荷物12の周囲の物理量の変化とは、例えば、荷物12に加えられた衝撃(力積)や温度変化、照射される光量、風速、水の流速等である。なお、一般には荷物12は複数であるが、図1では荷物12は1つだけに省略されている。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a physical quantity change history recording system according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the physical quantity change history recording system 10 is a system for recording the state of a load 12 stored in a transport vehicle, a warehouse, or the like (change history of physical quantities around the load 12). A physical quantity measurement recording device 14 included or attached and a management device 16 that manages the physical quantity measurement recording device 14 are included. Here, the change in the physical quantity around the load 12 is, for example, an impact (impact) applied to the load 12 or a temperature change, an amount of light to be irradiated, a wind speed, a flow rate of water, and the like. In general, there are a plurality of packages 12, but only one package 12 is omitted in FIG.

以下に、物理量測定記録装置14について説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図である。図2(a)はその平面図であり、図2(b)は断面図である。   Hereinafter, the physical quantity measurement recording device 14 will be described. FIG. 2 is a diagram schematically showing a physical quantity measurement recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view, and FIG. 2B is a cross-sectional view.

図2に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置14は、ICチップ18及びアンテナ(ループコイルアンテナ)20等を含むICタグ22と、衝撃センサ24等が基板26に配設されて構成される。   As shown in FIG. 2, the physical quantity measurement recording device 14 of the present embodiment is configured by an IC tag 22 including an IC chip 18 and an antenna (loop coil antenna) 20, an impact sensor 24, and the like disposed on a substrate 26. Is done.

衝撃センサ24は、基板26内に設けられた空間28の中を自在に移動可能に保持された円板状の移動体30と、圧電素子(例えば、積層型圧電素子)32等から構成される。   The impact sensor 24 includes a disk-shaped moving body 30 that is held so as to be freely movable in a space 28 provided in the substrate 26, a piezoelectric element (for example, a laminated piezoelectric element) 32, and the like. .

圧電素子32は、力積が加えられた際にピエゾ効果により起電力を発生する素子であり、移動体30の外周を取り囲むように配置された4つの円弧状の圧電素子32A〜32Dと、移動体30を挟むように略平行に配置された2つの円板状の圧電素子32E及び32Fとからなっている。なお、移動体30及び圧電素子32の形状や配置は、図2に示す例に限定されるものではない。   The piezoelectric element 32 is an element that generates an electromotive force by a piezo effect when an impulse is applied, and includes four arc-shaped piezoelectric elements 32A to 32D arranged so as to surround the outer periphery of the moving body 30, and It consists of two disk-shaped piezoelectric elements 32E and 32F arranged substantially in parallel so as to sandwich the body 30 therebetween. In addition, the shape and arrangement | positioning of the moving body 30 and the piezoelectric element 32 are not limited to the example shown in FIG.

図3は、本発明の第1の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図である。図3に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置14は、整流・蓄電回路34と、圧電素子32A〜32Fに接続されたチャージアンプ(それぞれ36A〜36F)と、チャージアンプ36A〜36Fに接続されたサンプル/ホールド回路(それぞれ38A〜38F)と、スイッチ回路40等を含んでいる。   FIG. 3 is a block diagram showing the main configuration of the circuit of the physical quantity measurement recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the physical quantity measurement recording device 14 of this embodiment includes a rectification / storage circuit 34, charge amplifiers (36A to 36F) connected to the piezoelectric elements 32A to 32F, and charge amplifiers 36A to 36F, respectively. It includes a connected sample / hold circuit (38A to 38F, respectively), a switch circuit 40, and the like.

次に、物理量測定記録装置14の動作について説明する。物理量測定記録装置14が取り付けられた荷物12に衝撃(力積)が加えられると、移動体30が空間28の中で振動して圧電素子32A〜32Fに衝突する。これにより、各圧電素子32A〜32Fにおいて起電力が発生し、電流が整流・蓄電回路34に入力される。   Next, the operation of the physical quantity measurement recording device 14 will be described. When an impact (impulse) is applied to the luggage 12 to which the physical quantity measurement recording device 14 is attached, the moving body 30 vibrates in the space 28 and collides with the piezoelectric elements 32A to 32F. Thereby, an electromotive force is generated in each of the piezoelectric elements 32 </ b> A to 32 </ b> F, and a current is input to the rectification / storage circuit 34.

図4は、整流・蓄電回路34を示す回路図である。図4に示すように、整流・蓄電回路34は、整流回路42と、蓄電回路(コンデンサC1)とを含んでいる。各圧電素子32A〜32Fから入力された電流は、整流回路42によって交流成分が整流されて、コンデンサC1に蓄電される。そして、コンデンサC1に蓄電された電位が所定値以上となると、コンデンサC1からICチップ18及びリセット回路44に電力が供給されて、ICチップ18がパワーオンリセット(POR)される。   FIG. 4 is a circuit diagram showing the rectification / storage circuit 34. As shown in FIG. 4, the rectification / storage circuit 34 includes a rectification circuit 42 and a storage circuit (capacitor C1). The AC components of the currents input from the piezoelectric elements 32A to 32F are rectified by the rectifier circuit 42 and stored in the capacitor C1. When the potential stored in the capacitor C1 becomes equal to or higher than a predetermined value, power is supplied from the capacitor C1 to the IC chip 18 and the reset circuit 44, and the IC chip 18 is power-on reset (POR).

図3の説明に戻ると、各圧電素子32A〜32Fにおいて起電力が発生すると、この起電力の大きさの情報を含む信号がチャージアンプ36A〜36Fにそれぞれ入力されて増幅され、サンプル/ホールド回路38A〜38Fに入力される。そして、サンプル/ホールド回路38A〜38Fに入力された信号は、A/D変換されてホールドされる。   Returning to the description of FIG. 3, when an electromotive force is generated in each of the piezoelectric elements 32A to 32F, a signal including information on the magnitude of the electromotive force is input to the charge amplifiers 36A to 36F and amplified, and a sample / hold circuit is obtained. 38A to 38F. The signals input to the sample / hold circuits 38A to 38F are A / D converted and held.

ICチップ18は、スイッチ回路40を制御して各サンプル/ホールド回路38A〜38Fからの信号を個別に受信する。そして、起電力の大きさが、起電力を発生した圧電素子名とともに、順番に(すなわち、移動体30が衝突した順番に)メモリ46に記録される。このメモリ46に記録された圧電素子名、起電力の大きさ及び順番(以下の説明では、物理量の変化履歴という)を解析することにより、物理量測定記録装置14に加えられた衝撃の大きさ及び向きを得ることができる。例えば、荷物12に衝撃が加えられると、移動体30が振動して次第に減衰するため、各圧電素子32A〜32Fにおいて発生する起電力の大きさが次第に小さくなる。したがって、メモリ46に記録された起電力の大きさを解析して、起電力の大きさが順番に小さくなっていく箇所を見つけ、その最初(すなわち、起電力が最大)と2番目の起電力が発生した圧電素子名から荷物12に加えられた衝撃(力積)の向きが特定される。   The IC chip 18 controls the switch circuit 40 and individually receives signals from the sample / hold circuits 38A to 38F. The magnitude of the electromotive force is recorded in the memory 46 in order (that is, in the order in which the moving body 30 collides) together with the name of the piezoelectric element that has generated the electromotive force. By analyzing the piezoelectric element name, electromotive force magnitude and order (hereinafter referred to as physical quantity change history) recorded in the memory 46, the magnitude of impact applied to the physical quantity measurement recording device 14 and You can get the direction. For example, when an impact is applied to the luggage 12, the moving body 30 is vibrated and gradually attenuates, so that the magnitude of the electromotive force generated in each of the piezoelectric elements 32A to 32F gradually decreases. Therefore, the magnitude of the electromotive force recorded in the memory 46 is analyzed to find a place where the magnitude of the electromotive force decreases in order, and the first (that is, the maximum electromotive force) and the second electromotive force are found. The direction of the impact (impulse) applied to the luggage 12 is specified from the name of the piezoelectric element in which the occurrence of sag occurs.

上述のように、本実施形態の物理量測定記録装置14は、荷物12に衝撃が加えられて、衝撃の大きさや向きの測定及び記録を行う際に、圧電素子32を電源として用いるため、バッテリ等の電源の交換や充電等の作業を行うことなく、長期間にわたって荷物12の保管状態を管理することができる。   As described above, the physical quantity measurement recording device 14 of the present embodiment uses the piezoelectric element 32 as a power source when an impact is applied to the load 12 and the magnitude and direction of the impact are measured and recorded. It is possible to manage the storage state of the luggage 12 for a long period of time without performing work such as replacement of the power source or charging.

次に、管理装置16について、図5を参照して説明する。図5は、管理装置16を示すブロック図である。   Next, the management device 16 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the management device 16.

管理装置16は、制御装置50と、電源装置52と、時計54と、記録手段56と、電力送信装置58と、時間情報送信装置60と、ICタグリーダ62とを含んでいる。   The management device 16 includes a control device 50, a power supply device 52, a clock 54, a recording unit 56, a power transmission device 58, a time information transmission device 60, and an IC tag reader 62.

制御装置50は、管理装置16内の各装置を統括制御する制御部である。電源装置52は、管理装置16に電力を供給するための装置であり、例えば、荷物12を輸送する輸送車両のバッテリや、荷物12が保管される倉庫のAC電源等に接続される。時計54は、年月日や時刻を計時するための装置である。   The control device 50 is a control unit that performs overall control of each device in the management device 16. The power supply device 52 is a device for supplying power to the management device 16, and is connected to, for example, a battery of a transport vehicle that transports the luggage 12, an AC power source of a warehouse where the luggage 12 is stored, and the like. The clock 54 is a device for measuring the date and time.

次に、管理装置16の動作について、図5及び図6を参照して説明する。図6は、ICチップ18の管理装置16との通信処理を行う機能部の主要構成を示すブロック図である。   Next, the operation of the management device 16 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a block diagram illustrating a main configuration of a functional unit that performs communication processing with the management device 16 of the IC chip 18.

図6に示すように、本実施形態のICチップ18は、上記したメモリ46のほか、CPU64と、ループコイルアンテナ20に接続されたサーキュレータ66と、電源ブロック68と、復調器70と、符号/復号化手段72と、変調器74等を備えている。   As shown in FIG. 6, in addition to the memory 46 described above, the IC chip 18 of this embodiment includes a CPU 64, a circulator 66 connected to the loop coil antenna 20, a power supply block 68, a demodulator 70, a code / Decoding means 72, a modulator 74, etc. are provided.

まず、管理装置16の電力送信装置58から物理量測定記録装置14のICタグ22に電力が無線で送信される。すると、電力送信装置58によって送信された電力は、ループコイルアンテナ20を介して蓄電回路(コンデンサC2)に蓄電される。そして、コンデンサC2に蓄電された電位が所定値以上となると、コンデンサC2からサーキュレータ66を介してICチップ18の電源ブロック68に電力が供給される。次に、電源ブロック68によってICチップ18内の各回路(メモリ46、CPU64、復調器70、符号/復号化手段72、及び変調器74)に電力が供給され、ICチップ18がパワーオンリセット(POR)される。なお、図6では、電力の供給路は破線の矢印で示されている。   First, power is wirelessly transmitted from the power transmission device 58 of the management device 16 to the IC tag 22 of the physical quantity measurement recording device 14. Then, the power transmitted by the power transmission device 58 is stored in the power storage circuit (capacitor C2) via the loop coil antenna 20. When the potential stored in the capacitor C2 becomes equal to or higher than a predetermined value, power is supplied from the capacitor C2 to the power supply block 68 of the IC chip 18 through the circulator 66. Next, power is supplied to each circuit (memory 46, CPU 64, demodulator 70, encoder / decoder 72, and modulator 74) in the IC chip 18 by the power supply block 68, and the IC chip 18 is powered on reset ( POR). In FIG. 6, the power supply path is indicated by a dashed arrow.

次に、図5に示す時間情報送信装置60によって物理量測定記録装置14に、時計54によって計時された年月日や時刻の情報(以下の説明では、時間情報という)が送信される。この時間情報は、サーキュレータ66を介して復調器70に入力されて復調される。そして、復調された時間情報は、符号/復号化手段72によって復号されて、CPU64によってメモリ46に記録される。   Next, the time information transmission device 60 shown in FIG. 5 transmits the date and time information (referred to as time information in the following description) timed by the clock 54 to the physical quantity measurement recording device 14. This time information is input to the demodulator 70 via the circulator 66 and demodulated. The demodulated time information is decoded by the encoding / decoding means 72 and recorded in the memory 46 by the CPU 64.

その次に、ICタグリーダ62によって、ICチップ18内のメモリ46に記録された物理量の変化履歴が読み出し信号が送信される。すると、この読み出し信号は、サーキュレータ66を介して復調器70に入力されて復調される。そして、復調された読み出し信号は、符号/復号化手段72によって復号されて、CPU64によって認識される。   Next, the IC tag reader 62 transmits a read signal of the change history of the physical quantity recorded in the memory 46 in the IC chip 18. Then, this read signal is input to the demodulator 70 via the circulator 66 and demodulated. The demodulated read signal is decoded by the encoding / decoding means 72 and recognized by the CPU 64.

そして、CPU64によってメモリ46に記録された物理量の変化履歴が読み出され、符号/復号化手段72によって符号化される。この符号化された物理量の変化履歴は、変調器74によって変調されて、サーキュレータ66を介してループコイルアンテナ20から管理装置16に送信される。なお、管理装置16に送信された物理量の変化履歴は、最後に入力された時間情報を除いて、ICチップ18のメモリ46から削除されるようにしてもよい。   Then, the change history of the physical quantity recorded in the memory 46 is read by the CPU 64 and encoded by the encoding / decoding means 72. The encoded physical quantity change history is modulated by the modulator 74 and transmitted from the loop coil antenna 20 to the management device 16 via the circulator 66. Note that the change history of the physical quantity transmitted to the management device 16 may be deleted from the memory 46 of the IC chip 18 except for the time information input last.

その次に、管理装置16によって受信された物理量の変化履歴は、ICタグリーダ62によって復調・復号化されて、記録手段56に記録される。   Next, the change history of the physical quantity received by the management device 16 is demodulated / decoded by the IC tag reader 62 and recorded in the recording means 56.

本実施形態の物理量変化履歴記録システム10によれば、ICチップ18に定期的に記録された時間情報と、検出された衝撃の情報の順序から、荷物12に衝撃が加えられた時間帯を知ることができる。また、例えば、荷物12が輸送車両によって運ばれている場合には、この物理量の変化履歴と運送予定表等とを照合することにより、衝撃を受けた場所の特定を行うことができる。   According to the physical quantity change history recording system 10 of the present embodiment, the time zone in which an impact is applied to the luggage 12 is known from the order of the time information periodically recorded on the IC chip 18 and the information of the detected impact. be able to. Further, for example, when the luggage 12 is carried by a transport vehicle, it is possible to identify the place where the impact is received by collating the change history of the physical quantity with the transportation schedule.

次に、本発明の第2の実施形態について、図7及び図8を参照して説明する。図7は、本発明の第2の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図である。図7(a)はその平面図であり、図7(b)は断面図である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram schematically showing a physical quantity measurement recording apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7A is a plan view, and FIG. 7B is a cross-sectional view.

図7に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置14は、ICチップ18及びアンテナ(ループコイルアンテナ)20等を含むICタグ22と、温度センサ80等が基板82に配設されて構成される。   As shown in FIG. 7, the physical quantity measurement recording device 14 of the present embodiment has a configuration in which an IC tag 22 including an IC chip 18 and an antenna (loop coil antenna) 20, a temperature sensor 80, and the like are disposed on a substrate 82. Is done.

本実施形態の温度センサ80は、ゼーベック効果により周囲の荷物12の温度変化(温度勾配)を感知して起電力を発生する素子(熱電対)である。なお、本実施形態においては、熱電対80の金属線の一方が温度変化の小さい基板82の内部において断熱部材(発泡スチロールやセラミックス等)84で保護されており、他方が荷物12の保管されている輸送車両や倉庫等の内部の空気に接触するように配置されている。これにより、熱電対80により、荷物12の保管されている輸送車両や倉庫等の温度を測定することができる。なお、本実施形態においては、周囲の温度に応じて発色するセンサを併用してもよい。   The temperature sensor 80 of the present embodiment is an element (thermocouple) that generates an electromotive force by sensing a temperature change (temperature gradient) of the surrounding luggage 12 by the Seebeck effect. In this embodiment, one of the metal wires of the thermocouple 80 is protected by a heat insulating member (such as polystyrene foam or ceramics) 84 inside the substrate 82 where the temperature change is small, and the other is where the luggage 12 is stored. It arrange | positions so that it may contact the air | atmosphere inside a transport vehicle, a warehouse, etc. Thereby, the temperature of the transport vehicle, the warehouse, or the like where the luggage 12 is stored can be measured by the thermocouple 80. In the present embodiment, a sensor that develops color according to the ambient temperature may be used in combination.

次に、本実施形態の物理量測定記録装置14の動作について説明する。図8は、本発明の第2の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図である。   Next, the operation of the physical quantity measurement recording device 14 of the present embodiment will be described. FIG. 8 is a block diagram showing the main configuration of the circuit of the physical quantity measurement recording apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図8に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置14は、整流・蓄電回路34と、熱電対80に接続されたチャージアンプ86と、チャージアンプ86に接続されたサンプル/ホールド回路88等を含んでいる。   As shown in FIG. 8, the physical quantity measurement recording device 14 of this embodiment includes a rectification / storage circuit 34, a charge amplifier 86 connected to a thermocouple 80, a sample / hold circuit 88 connected to the charge amplifier 86, and the like. Is included.

物理量測定記録装置14が取り付けられた荷物12の周囲の温度が変化すると、熱電対80において温度勾配に比例した起電力が発生し、電流が整流・蓄電回路34に入力され、ICチップ18がパワーオンリセット(POR)される。なお、整流・蓄電回路34については、図4の例と同様であるため説明を省略する。   When the temperature around the package 12 to which the physical quantity measurement recording device 14 is attached changes, an electromotive force proportional to the temperature gradient is generated in the thermocouple 80, and the current is input to the rectification / storage circuit 34, and the IC chip 18 is powered. On-reset (POR). The rectification / storage circuit 34 is the same as the example of FIG.

一方、熱電対80において発生した起電力の大きさの情報を含む信号がチャージアンプ86にそれぞれ入力されて増幅され、サンプル/ホールド回路88に入力される。そして、サンプル/ホールド回路88に入力された信号は、A/D変換されてICチップ18に入力される。これにより、荷物12の周囲の温度変化の大きさに対応する起電力の大きさの情報がICチップ18に記録される。   On the other hand, signals including information on the magnitude of the electromotive force generated in the thermocouple 80 are input to the charge amplifier 86 and amplified, and input to the sample / hold circuit 88. The signal input to the sample / hold circuit 88 is A / D converted and input to the IC chip 18. Thereby, information on the magnitude of the electromotive force corresponding to the magnitude of the temperature change around the luggage 12 is recorded on the IC chip 18.

上述のように、本実施形態の物理量測定記録装置14は、荷物12の周囲の温度変化の測定及び記録を行う際に、熱電対80を電源として用いるため、バッテリ等の電源の交換や充電等の作業を行うことなく、長期間にわたって荷物12の周囲の温度変化を記録することができる。   As described above, the physical quantity measurement recording device 14 of the present embodiment uses the thermocouple 80 as a power source when measuring and recording the temperature change around the luggage 12, so that the power supply such as a battery is replaced or charged. The temperature change around the luggage 12 can be recorded over a long period of time without performing the above operation.

また、本実施形態の物理量変化履歴記録システム10によれば、上述の実施形態と同様に、管理装置16によって定期的に時間情報の送信を行うことにより、ICチップ18に記録された時間情報と、温度変化の情報の順序から、温度変化が起こった時間帯を知ることができる。なお、管理装置16については、図5及び図6と同様であるため説明を省略する。   Further, according to the physical quantity change history recording system 10 of the present embodiment, the time information recorded on the IC chip 18 is transmitted by periodically transmitting the time information by the management device 16 as in the above-described embodiment. The time zone in which the temperature change has occurred can be known from the order of the temperature change information. Note that the management device 16 is the same as that shown in FIGS.

次に、本発明の第3の実施形態について、図9及び図10を参照して説明する。図9は、本発明の第3の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図である。図9(a)はその平面図であり、図9(b)は断面図である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a diagram schematically showing a physical quantity measurement recording apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 9A is a plan view, and FIG. 9B is a cross-sectional view.

図9に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置14は、ICチップ18及びアンテナ(ループコイルアンテナ)20等を含むICタグ22と、照度センサ100等が基板102に配設されて構成される。なお、本実施形態の照度センサ100は、太陽電池を応用した太陽光発電素子である。   As shown in FIG. 9, the physical quantity measurement recording device 14 of the present embodiment is configured by an IC tag 22 including an IC chip 18 and an antenna (loop coil antenna) 20, an illuminance sensor 100, and the like disposed on a substrate 102. Is done. In addition, the illumination intensity sensor 100 of this embodiment is a solar power generation element to which a solar cell is applied.

次に、本実施形態の物理量測定記録装置14の動作について説明する。図10は、本発明の第3の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図である。   Next, the operation of the physical quantity measurement recording device 14 of the present embodiment will be described. FIG. 10 is a block diagram showing the main configuration of the circuit of the physical quantity measurement recording apparatus according to the third embodiment of the present invention.

図10に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置14は、整流・蓄電回路34と、太陽光発電素子100に接続されたチャージアンプ86と、チャージアンプ86に接続されたサンプル/ホールド回路88等を含んでいる。   As shown in FIG. 10, the physical quantity measurement recording device 14 of this embodiment includes a rectification / storage circuit 34, a charge amplifier 86 connected to the photovoltaic power generation element 100, and a sample / hold circuit connected to the charge amplifier 86. 88 etc. are included.

物理量測定記録装置14が取り付けられた荷物12に照射される光の量(照度)が所定値以上になると、太陽光発電素子100においてこの照度の大きさに比例した起電力が発生し、電流が整流・蓄電回路34に入力され、ICチップ18がパワーオンリセット(POR)される。なお、整流・蓄電回路34については、図4の例と同様であるため説明を省略する。   When the amount of light (illuminance) applied to the luggage 12 to which the physical quantity measurement recording device 14 is attached becomes equal to or greater than a predetermined value, an electromotive force is generated in the solar power generation element 100 in proportion to the magnitude of the illuminance, and the current is The IC chip 18 is input to the rectification / storage circuit 34 and the power is reset (POR). The rectification / storage circuit 34 is the same as the example of FIG.

一方、太陽光発電素子100において発生した起電力の大きさの情報を含む信号がチャージアンプ86にそれぞれ入力されて増幅され、サンプル/ホールド回路88に入力される。そして、サンプル/ホールド回路88に入力された信号は、A/D変換されてICチップ18に入力される。これにより、荷物12に照射される光の照度に比例して発生する起電力の大きさがICチップ18に記録される。   On the other hand, a signal including information on the magnitude of the electromotive force generated in the photovoltaic power generation device 100 is input to the charge amplifier 86, amplified, and input to the sample / hold circuit 88. The signal input to the sample / hold circuit 88 is A / D converted and input to the IC chip 18. As a result, the magnitude of the electromotive force generated in proportion to the illuminance of the light irradiated on the luggage 12 is recorded on the IC chip 18.

上述のように、本実施形態の物理量測定記録装置14は、荷物12の周囲の照度の測定及び記録を行う際に、太陽光発電素子100を電源として用いるため、バッテリ等の電源の交換や充電等の作業を行うことなく、長期間にわたって荷物12に照射される光の照度を記録することができる。   As described above, the physical quantity measurement recording device 14 of the present embodiment uses the photovoltaic power generation element 100 as a power source when measuring and recording the illuminance around the luggage 12, so that the power supply such as a battery is replaced or charged. It is possible to record the illuminance of the light irradiated on the luggage 12 over a long period of time without performing such work.

また、本実施形態の物理量変化履歴記録システム10によれば、上述の実施形態と同様に、管理装置16によって定期的に時間情報の送信を行うことにより、ICチップ18に記録された時間情報と、照度変化の情報の順序から、荷物12が強い光に曝露された時間帯を知ることができる。なお、管理装置16については、図5及び図6と同様であるため説明を省略する。   Further, according to the physical quantity change history recording system 10 of the present embodiment, the time information recorded on the IC chip 18 is transmitted by periodically transmitting the time information by the management device 16 as in the above-described embodiment. The time zone in which the luggage 12 is exposed to strong light can be known from the order of information on the illuminance change. Note that the management device 16 is the same as that shown in FIGS.

次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図11は、本発明の第4の実施形態に係る物理量測定記録装置の主要構成を示すブロック図である。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a block diagram showing a main configuration of a physical quantity measurement recording apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

図11に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置14は、風力又は水力を受けて回転するプロペラ110と、このプロペラ110の回転によって起電力を発生するモータ112等から構成される発電機114を備えている。   As shown in FIG. 11, the physical quantity measurement recording device 14 of the present embodiment includes a propeller 110 that rotates by receiving wind power or hydraulic power, a motor 112 that generates an electromotive force by the rotation of the propeller 110, and the like. 114.

本実施形態においては、この発電機114から供給される電力をICタグ22の動作電力として使用することにより、風速又は水の流速の測定及び記録を行う。なお、ICチップ18や整流・蓄電回路34、チャージアンプ86、サンプル/ホールド回路88等については、上記の図8及び図10と同様であるため説明を省略する。   In the present embodiment, the power supplied from the generator 114 is used as the operating power of the IC tag 22 to measure and record the wind speed or the water flow rate. Since the IC chip 18, the rectification / storage circuit 34, the charge amplifier 86, the sample / hold circuit 88, and the like are the same as those in FIGS.

本実施形態によれば、バッテリ等の電源の交換や充電等の作業を行うことなく、長期間にわたって物理量測定記録装置14の周囲の風速や水の流速の測定を行うことができる。本実施形態の物理量測定記録装置14は、例えば、飛行機のプロペラや船舶のスクリュー等に加えられる衝撃のモニタリング等に利用できる。   According to the present embodiment, it is possible to measure the wind speed and the water flow rate around the physical quantity measurement recording device 14 for a long period of time without performing work such as replacement or charging of a power source such as a battery. The physical quantity measurement recording device 14 of the present embodiment can be used for, for example, monitoring of an impact applied to an airplane propeller, a ship screw, or the like.

また、物理量測定記録装置14に更に発信器等を搭載して、上記の発電機114をこの発信器等の電源として使用することで、例えば、渡り鳥や海洋生物(鯨やイルカ等)等の生態調査等に利用できる。   Further, by mounting a transmitter or the like on the physical quantity measurement recording device 14 and using the above-described generator 114 as a power source of the transmitter or the like, for example, ecology such as migratory birds and marine organisms (whales, dolphins, etc.) It can be used for surveys.

なお、上記の実施形態において、管理装置16を使用しない場合には、物理量測定記録装置14に時計及び時計用のバッテリを搭載してもよい。この場合にも、上記の圧電素子等を用いることにより、必要とするバッテリを最小限にすることができる。   In the above embodiment, when the management device 16 is not used, the physical quantity measurement recording device 14 may be equipped with a clock and a clock battery. Also in this case, the required battery can be minimized by using the above-described piezoelectric element or the like.

また、物理量測定記録装置14は、圧電素子や熱電対、太陽光発電素子等のうち複数を備えていてもよい。この場合、衝撃や温度、照度等のうち所望のものの測定及び記録を行うことができる。   Moreover, the physical quantity measurement recording device 14 may include a plurality of piezoelectric elements, thermocouples, solar power generation elements, and the like. In this case, it is possible to measure and record a desired one of impact, temperature, illuminance, and the like.

本発明の第1の実施形態に係る物理量変化履歴記録システムを模式的に示す図The figure which shows typically the physical-quantity change log | history recording system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図The figure which shows typically the physical quantity measurement recording device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図The block diagram which shows the main structures of the circuit of the physical quantity measurement recording device which concerns on the 1st Embodiment of this invention 整流・蓄電回路34を示す回路図Circuit diagram showing rectification / storage circuit 34 管理装置16を示すブロック図Block diagram showing the management device 16 ICチップ18の管理装置16との通信処理を行う機能部の主要構成を示すブロック図The block diagram which shows the main structures of the function part which performs a communication process with the management apparatus 16 of IC chip 18 本発明の第2の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図The figure which shows typically the physical quantity measurement recording device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図The block diagram which shows the main structures of the circuit of the physical quantity measurement recording device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図The figure which shows typically the physical quantity measurement recording device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図The block diagram which shows the main structures of the circuit of the physical quantity measurement recording device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る物理量測定記録装置の主要構成を示すブロック図The block diagram which shows the main structures of the physical quantity measurement recording device which concerns on the 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

C1、C2…蓄電回路(コンデンサ)、10…物理量変化履歴記録システム、12…荷物、14…物理量測定記録装置、16…管理装置、18…ICチップ、20…アンテナ、22…ICタグ、24…衝撃センサ、26…基板、28…基板26内の空間、30…移動体、32(32A〜32F)…圧電素子、34…整流・蓄電回路、36A〜36F…チャージアンプ、38A〜38F…サンプル/ホールド回路、40…スイッチ回路、42…整流回路、44…リセット回路、46…メモリ、50…制御装置、52…電源装置、54…時計、56…記録手段、58…電力送信装置、60…時間情報送信装置、62…ICタグリーダ、64…CPU、66…サーキュレータ、68…電源ブロック、70…復調器、72…符号/復号化手段、74…変調器、80…温度センサ(熱電対)、82…基板、84…断熱部材、86…チャージアンプ、88…サンプル/ホールド回路、100…照度センサ(太陽光発電素子)、102…基板、110…プロペラ、112…モータ、114…風力又は水力発電機   C1, C2 ... Power storage circuit (capacitor), 10 ... Physical quantity change history recording system, 12 ... Luggage, 14 ... Physical quantity measurement recording device, 16 ... Management device, 18 ... IC chip, 20 ... Antenna, 22 ... IC tag, 24 ... Shock sensor, 26 ... board, 28 ... space in board 26, 30: moving body, 32 (32A to 32F) ... piezoelectric element, 34 ... rectification / storage circuit, 36A-36F ... charge amplifier, 38A-38F ... sample / Hold circuit, 40 ... switch circuit, 42 ... rectifier circuit, 44 ... reset circuit, 46 ... memory, 50 ... control device, 52 ... power supply device, 54 ... clock, 56 ... recording means, 58 ... power transmission device, 60 ... time Information transmitting device, 62 ... IC tag reader, 64 ... CPU, 66 ... circulator, 68 ... power supply block, 70 ... demodulator, 72 ... encoding / decoding means, 74 ... Conditioner 80 ... Temperature sensor (thermocouple) 82 ... Substrate 84 ... Heat insulation member 86 ... Charge amplifier 88 ... Sample / hold circuit 100 ... Illuminance sensor (solar power generation element) 102 ... Substrate 110 ... Propeller, 112 ... motor, 114 ... wind or hydroelectric generator

Claims (10)

物理量の変化を検知した際に起電力を発生する発電手段と、
前記発電手段から供給された電力により前記物理量を測定する物理量測定手段と、
前記発電手段から供給された電力により前記測定された物理量を記録する記録手段と、
を備えることを特徴とする物理量測定記録装置。
Power generation means for generating an electromotive force when a change in physical quantity is detected;
Physical quantity measuring means for measuring the physical quantity with the electric power supplied from the power generation means;
Recording means for recording the measured physical quantity by the power supplied from the power generation means;
A physical quantity measurement recording apparatus comprising:
前記発電手段は、前記物理量の変化に比例した大きさの起電力を発生し、
前記物理量測定手段は、前記起電力の大きさに基づいて前記物理量の大きさを測定することを特徴とする請求項1記載の物理量測定記録装置。
The power generation means generates an electromotive force having a magnitude proportional to the change in the physical quantity,
The physical quantity measurement recording apparatus according to claim 1, wherein the physical quantity measuring unit measures the magnitude of the physical quantity based on the magnitude of the electromotive force.
前記起電力の大きさが所定値以上の場合に、前記物理量測定記録装置を起動する起動手段を更に備えることを特徴とする請求項1又は2記載の物理量測定記録装置。   The physical quantity measurement recording apparatus according to claim 1, further comprising an activation unit that activates the physical quantity measurement recording apparatus when the magnitude of the electromotive force is a predetermined value or more. 前記発電手段は、中空に移動可能に保持された移動体と、前記移動体の周囲の所定の箇所に配設され、前記移動体が衝突した際に起電力を発生する圧電素子とを備え、
前記物理量測定手段は、前記発電手段に力積が加えられて前記移動体が前記圧電素子に衝突した際に、各圧電素子から供給された電力により前記力積を測定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の物理量測定記録装置。
The power generation means includes a moving body that is movably held in a hollow space, and a piezoelectric element that is disposed at a predetermined location around the moving body and generates an electromotive force when the moving body collides,
The physical quantity measuring means measures the impulse with electric power supplied from each piezoelectric element when an impulse is applied to the power generation means and the movable body collides with the piezoelectric element. Item 4. The physical quantity measurement recording device according to any one of Items 1 to 3.
前記物理量測定手段は、各圧電素子から発生する起電力の大きさを比較して、前記力積の向きを検知することを特徴とする請求項4記載の物理量測定記録装置。   5. The physical quantity measuring and recording apparatus according to claim 4, wherein the physical quantity measuring means detects the direction of the impulse by comparing the magnitude of electromotive force generated from each piezoelectric element. 前記発電手段は、周囲の温度が変化した際に起電力を発生する熱電対を備え、
前記物理量測定手段は、前記熱電対の周囲の温度が変化した際に、前記熱電対から供給された電力により前記温度変化を測定することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の物理量測定記録装置。
The power generation means includes a thermocouple that generates an electromotive force when the ambient temperature changes,
The said physical quantity measurement means measures the said temperature change with the electric power supplied from the said thermocouple, when the temperature around the said thermocouple changes. Physical quantity measuring and recording device.
前記発電手段は、光が照射された際に起電力を発生する太陽光発電素子を備え、
前記物理量測定手段は、前記太陽電池に光が照射された際に、前記太陽電池から供給された電力により前記光の照度を測定することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の物理量測定記録装置。
The power generation means includes a solar power generation element that generates an electromotive force when irradiated with light,
The physical quantity measuring unit measures the illuminance of the light by the electric power supplied from the solar cell when the solar cell is irradiated with light. Physical quantity measuring and recording device.
前記発電手段は、風力又は水力を受けて回転するプロペラと、前記プロペラの回転によって起電力を発生するモータとを備え、
前記物理量測定手段は、前記モータから供給された電力により風速又は水の流速を測定することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の物理量測定記録装置。
The power generation means includes a propeller that rotates by receiving wind or hydraulic power, and a motor that generates an electromotive force by the rotation of the propeller.
The physical quantity measurement recording apparatus according to claim 1, wherein the physical quantity measurement unit measures a wind speed or a flow rate of water using electric power supplied from the motor.
請求項1から8に記載の物理量測定記録装置のうち少なくとも1つと、
前記物理量測定記録装置に電力を供給する電力供給手段と、
時間を計時する計時手段と、
前記記録手段に計時された時間情報を送信する時間情報送信手段と、
各装置を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、所定時間ごとに前記電力供給手段を制御して前記物理量測定記録装置に電力を供給させるとともに、前記時間情報送信手段を制御して前記物理量測定記録装置に時間情報を送信させ、
前記記録手段は、前記電力供給手段から供給された電力により、前記時間情報送信手段から送信された時間情報を順次記録することを特徴とする物理量変化履歴記録システム。
At least one of the physical quantity measurement and recording devices according to claim 1,
Power supply means for supplying power to the physical quantity measurement recording device;
A time measuring means for measuring time;
Time information transmitting means for transmitting time information timed to the recording means;
Control means for controlling each device,
The control means controls the power supply means at every predetermined time to supply power to the physical quantity measurement recording apparatus, and controls the time information transmission means to transmit time information to the physical quantity measurement recording apparatus,
The physical quantity change history recording system, wherein the recording means sequentially records the time information transmitted from the time information transmitting means by the power supplied from the power supply means.
前記所定時間ごとに、前記記録手段に記録された物理量及び時間情報を読み出して、前記物理量の変化履歴を記録する物理量変化履歴記録手段を更に備えることを特徴とする請求項9記載の物理量変化履歴記録システム。   10. The physical quantity change history according to claim 9, further comprising physical quantity change history recording means for reading the physical quantity and time information recorded in the recording means at every predetermined time and recording the change history of the physical quantity. Recording system.
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