JP2006250582A - Rfid tag with load sensor - Google Patents

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Shinichi Ehata
Shigeru Shimada
Tokuo Shimizu
Takeshi Yoshimura
Yasushi Yoshimura
剛 吉村
康史 吉村
繁 島田
伸一 江幡
徳雄 清水
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Hitachi Plant Technologies Ltd
株式会社日立プラントテクノロジー
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an RFID tag with a load sensor having an inexpensive and small-sized constitution, capable of confirming the stage of a load applied to a crane immediately from a separated place, and heightening safety and efficiency of a working environment. <P>SOLUTION: This RFID tag 10 is equipped with the load sensor 11 for detecting the magnitude of a load, a light emitting part 12 wherein the emission state is changed by a signal from the load sensor 11, and a power source part 15 for supplying the power to the load sensor 11 and the light emitting part 12. The load applied to the crane can be confirmed with the inexpensive and small-sized constitution by the RFID tag 10 immediately from a separated place, to thereby heighten safety and efficiency of the working environment. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、揚重機にかかる荷重の大きさを離れた場所から確認することが可能な荷重センサ付きRFIDタグに関するものである。 The present invention relates to RFID tagged load sensor which can be confirmed from a distance the size of the load on the crane.

建設現場などでは、資材の移動、及び仮吊り等を行う際にチェーンブロックやクレーンなどの揚重機を用いている。 Construction site in the like, are using a crane, such as a chain block and cranes in carrying out the movement of materials, and a temporary hanging and the like. 資材は、幾つかの揚重機での相吊り、又は移動中の姿勢変化などにより、一つの揚重機へ予想外の大きな荷重がかかる場合がある。 Material is suspended phase in several crane, or the like change in the attitude of the moving, it may take a large load unexpected to one of the crane. また、長期間資材を吊り下げ、高負荷状態で揚重機を放置する場合があり、揚重機の一部が変形して危険な状態になることがある。 Moreover, long term hanging materials, may be left crane in the high load condition, there may be a part of the crane becomes in danger deformed. この為、資材吊り下げ時の揚重機の状態を常時知る必要があり、例えばクレーンのフック部にセンサを取り付けてフック部の揺れを自動的に検知するクレーン吊り具などが考案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, it is necessary to know the state of the crane when hanging materials constantly, for example, by attaching a sensor to the hook of a crane crane sling to detect automatically swing the hook portion has been proposed (e.g. , see Patent Document 1.). その他、従来から揚重機にロードセルを取り付けるなどの対策が取られている。 Other measures, such as installing a load cell to the crane have been conventionally taken.
特開平7−172764号公報 JP-7-172764 discloses

しかし、ロードセルは大型で高価であり、建設現場内では数千もの多くの揚重機が使用されている場合もあり、全ての揚重機にロードセルを取り付けることは困難であった。 However, the load cell is expensive large, construction on site in some cases many crane thousands is being used, it has been difficult to mount the load cell to all crane. また、ロードセルや、特許文献1に開示されている様なセンサでは、センサ部の信号を外部の処理装置へ送る為の長いケーブルを設置する必要があり、建設現場で使用する際の障害となっていた。 Also, the load cell and, in the sensor, such as disclosed in Patent Document 1, it is necessary to install a long cable for sending a signal of the sensor unit to the external processing apparatus, an obstacle in the use in a construction site which was.

本発明はこのような問題に対してなされたもので、安価で小型な構成であって、揚重機にかかる荷重の大きさを離れた場所から直ちに確認することができ、作業環境をより安全で効率的にする荷重センサ付きRFID(Radio Frequency IDentification)タグを提供することを目的としている。 The present invention has been made against this problem, a low-cost and compact construction, can be immediately confirmed from a distance the size of the load applied to the crane, a safer working environment and its object is to provide an efficient to RFID load-sensor-equipped (Radio Frequency IDentification) tag.

本発明は前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、荷重の大きさを検知する荷重センサと、前記荷重センサからの信号により発光状態が変化する発光部と、前記荷重センサと前記発光部とへ電力を供給する電源部と、を備えたことを特徴としている。 For the present invention, to attain the aforementioned object, a first aspect of the present invention, a load sensor for detecting the magnitude of the load, and a light emitting portion which changes the light-emitting state by a signal from the load sensor, the load sensor is characterized by comprising a power supply section for supplying power to said light emitting portion and.

請求項1の発明によれば、RFIDへ設けられた荷重センサにより、取り付けられた揚重機にかかる荷重の大きさを検知する。 According to the present invention, the load sensor provided to RFID, to detect the magnitude of the load applied to the mounted crane. 発光部は、検知された荷重の大きさにより赤色、青色、点灯、又は点滅など発光状態を変化させる。 Emitting unit includes a red by the size of the detected load, blue, light, or changes the emission state like flashing. これにより、安価で小型の構成で、遠く離れた場所からでも発光状態により揚重機にどの程度の荷重が発生しているか、又は無負荷状態であるのかを知ることが可能となり、作業環境をより安全で効率的にする。 Accordingly, in compact arrangement at low cost, it is possible to know distant or by any emission state from the location extent of the load on the crane is occurring, or is it whether a no-load state, and more work environment to safe and efficient.

また、RFIDに記録されている識別IDにより、無線で個々のタグを特定することが可能であり、外部からの信号で特定の識別IDを持つ荷重センサ付きRFIDタグの発光部を発光させることが可能である。 Further, the identification ID recorded in the RFID, it is possible to identify individual tags by radio, be the light emitting portion of the RFID tagged load sensor with a particular identification ID by a signal from the outside possible it is. これにより、多数存在する揚重機の中から特定の揚重機を容易に発見することが可能となる。 This makes it possible to easily find a particular crane from the crane to exist.

更に、RFIDから送信される信号を複数の受信装置で受信することにより、信号の送信を行なっている荷重センサ付きRFIDタグが取り付けられた揚重機の位置を知ることもできる。 Furthermore, it is also possible to know by receiving a plurality of receiving apparatus signal transmitted from RFID, the position of the crane the RFID tagged load sensor mounted doing the transmission of the signal.

請求項2に記載の発明は、請求項1の発明において、前記荷重センサは、歪ゲージであることを特徴としている。 The invention of claim 2 is the invention of claim 1, wherein the load sensor is characterized in that a strain gauge.

請求項2の発明によれば、取り付けられた部分に発生した荷重による歪みを電気信号として検知することが可能となり、電気信号の変化から揚重機にかかる荷重の大きさを直ちに知ることが可能となる。 According to the invention of claim 2, it can be known can be detected distortion due to the load generated in the attached portion as an electric signal and becomes, the load applied from the change in the electrical signal to the crane size immediately and Become.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、前記荷重センサ付きRFIDタグは、配管資材の仮吊りに使用されるチェーンブロックに取り付けられ、前記チェーンブロックに掛かる荷重を検知することを特徴としている。 The invention according to claim 3, in the invention of claim 1 or claim 2, RFID-tagged the load sensor is attached to the chain block used hanging temporary piping materials, the load applied to the chain block It is characterized by sensing.

請求項3の発明によれば、揚重機としてチェーンブロックを使用して配管資材の仮吊り作業を行なう場合、チェーンブロックに発生している荷重の大きさを離れた場所から直ちに確認することが可能となり、作業環境をより安全で効率的にする。 According to the invention of claim 3, when performing the temporary suspension work of the pipe material using the chain block as a crane immediately it can be confirmed from a distance the magnitude of the load occurring on the chain block next, to be more safe and efficient work environment.

以上説明したように、本発明の荷重センサ付きRFIDタグによれば、安価で小型の構成により、揚重機にかかる荷重を離れた場所から直ちに確認すること、または揚重機の位置及び使用状況を知ることができるので、作業環境をより安全で効率的にすることが可能になる。 As described above, according to the RFID-tagged load sensor of the present invention, known by compact arrangement at low cost, it is immediately confirmed from a distance the load applied to the crane, or the position and usage crane it is possible, it is possible to more safe and efficient working environment.

以下添付図面に従って本発明に係る荷重センサ付きRFIDタグの好ましい実施の形態について詳説する。 Will be described in detail preferred embodiments of the RFID tagged load sensor according to the present invention with reference to the accompanying drawings. 各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。 Are denoted by the same numerals or symbols are the same members in each figure.

最初に、本発明に係る荷重センサ付きRFIDタグの構成について説明する。 First, a configuration of the RFID tagged load sensor according to the present invention. 図1は本発明に係る荷重センサ付きRFIDタグの構成を模式的に表した図である。 Figure 1 is a diagram schematically showing the configuration of an RFID-tagged load sensor according to the present invention.

図1に示すように、RFIDタグ10には、荷重センサ11、発光部12、メモリ部13、送受信部14、及び電源部15が備えられている。 As shown in FIG. 1, the RFID tag 10, the load sensor 11, the light emitting unit 12, a memory unit 13, transceiver 14, and a power supply unit 15 is provided.

荷重センサ11は、RFIDタグ10の片面に設けられており、測定する個所に接触固定される。 Load sensor 11 is provided on one side of the RFID tag 10 is fixed in contact points to be measured. 荷重センサ11は、例えば歪ゲージを用いた荷重センサを好適に用いることができ、揚重機へ接触固定することで荷重による歪を電気信号に変換し、荷重がどの程度の大きさであるか検知する。 Load sensor 11 is, for example strain gauges can be suitably used a load sensor using, it converted into an electric signal distortion due to the load by contacting fixed to the crane, detecting whether the magnitude of the extent to which load is to.

発光部12は、RFIDタグ10の荷重センサ11が設けられた面とは反対側の面に設けられている。 Emitting portion 12 is provided on the surface opposite to the surface where the load sensor 11 is provided in the RFID tag 10. 発光部12は、赤色、青色等数色の発光色を持ち、点灯、点滅など発光状態を変える。 Emitting section 12, red has a luminescent color of colors such as blue, lights, changing lighting conditions, such as blinking. 発光状態は、荷重センサ11が検知した荷重の大きさ、又は外部からの信号により数段階に変化する。 Emission state, the size of the load the load sensor 11 has detected, or changes in several stages by an external signal.

メモリ部13は、RFIDタグ10を識別する為の識別IDが予め記憶される。 Memory unit 13, the identification ID for identifying the RFID tag 10 is stored in advance. その他、メモリ部13は荷重センサ11が検知した荷重の大きさを一時的に記憶する。 Other, memory unit 13 temporarily stores the magnitude of the load the load sensor 11 has detected.

送受信部14は、無線でデータを送受信する為のアンテナを備えており、これにより識別IDや検知された荷重の大きさを外部送受信装置16へ送信する、又は外部からの信号を受信する。 Transceiver 14 has an antenna for transmitting and receiving data wirelessly, thereby transmitting the magnitude of the identification ID or the detected load to the external transceiver 16, or receive signals from the outside. 外部送受信装置16としては、例えば、RFIDタグ10を使用している建設現場内に設置された信号の送受信を行なう複数のアンテナと、該アンテナに接続されたコンピュータとを好適に使用することができる。 The external transceiver device 16, for example, can be suitably used with a plurality of antennas transmitting and receiving installation signal to be have the construction site in which to use, and a computer connected to the antenna for the RFID tag 10 .

電源部15は、荷重センサ11、発光部12、メモリ部13、及び送受信部14の動作に必要な電力を各部へ供給する小型の電源装置である。 Power supply unit 15, the load sensor 11, the light emitting unit 12, a memory unit 13, and a small power supply for supplying power necessary for the operation of the transceiver unit 14 to the respective units. 必要に応じて交換することや、そのままの状態で充電することが可能である。 And be replaced as needed, it can be charged as it is.

これらの構成により、本発明の荷重センサ付きRFIDタグ10は安価で小型の構成であって、揚重機にかかる荷重を離れた場所から目視や、外部送受信装置16等から直ちに確認することを可能にし、作業環境をより安全に保つことができる。 With these configurations, the load sensor-equipped RFID tag 10 of the present invention is a compact arrangement at low cost, and visible from a remote location a load applied to the crane, and allows immediate confirmation from an external transceiver device 16 and the like , it is possible to keep the work environment safer.

次に、本発明に係る荷重センサ付きRFIDタグの作用について、本実施例では揚重機としてチェーンブロックを例に挙げ、吊り上げる資材として配管資材を例に挙げて説明する。 Next, the operation of the RFID tagged load sensor according to the present invention, in the present embodiment as an example a chain block as crane, lifting will be described by way of example a pipe material as a material.

図2はRFIDタグ10を揚重機へ取り付ける取り付け例を表した図である。 Figure 2 is a diagram showing a mounting example of attaching the RFID tag 10 to the crane. 図3はRFIDタグ10が取り付けられた揚重機が配管資材を持ち上げた状態を表した図である。 Figure 3 is a view showing a state in which the crane which RFID tag 10 is attached is lifted piping materials.

図2に示すように、揚重機(チェーンブロック)20は、チェーン23で吊るされたブロック22にフック21が取り付けられており、フック21へロープやチェーンなどをかけて資材を吊り下げる。 As shown in FIG. 2, the crane (chain hoist) 20, the hook 21 in the block 22 suspended by a chain 23 is attached, hang the materials over ropes or chains to the hook 21.

RFIDタグ10は、荷重センサ11が設けられた面がブロック22へ接触固定されるようにチェーンブロック20へ取り付けられる。 RFID tag 10, the surface of the load sensor 11 is provided is attached to the chain block 20 to be contacted secured to block 22. RFIDタグ10は、吊り下げた資材の荷重によって発生する歪を電気信号に変換し、チェーンブロック20に発生している荷重の大きさを検知する。 RFID tag 10 converts the distortion generated by the load of a suspended material into an electrical signal, detects the magnitude of the load occurring on the chain block 20.

配管資材30は図3に示すように、複数のロープ24、24・・を掛けられ、複数のチェーンブロック20、20・・により建設現場内に吊り下げられている。 Piping materials 30, as shown in FIG. 3, is multiplied by a plurality of ropes 24, 24 ..., it is suspended in the construction site by a plurality of chain blocks 20, 20. このとき、ブロック22には、配管資材30の荷重により微小な歪が発生する。 At this time, the block 22, a microscopic strain caused by the load of the pipe material 30.

歪は、各チェーンブロック20のブロック22に取り付けられたRFIDタグ10の荷重センサ11により電気信号に変換される。 Strain is converted into an electric signal by the load sensor 11 of the RFID tag 10 attached to the block 22 of the chain block 20. 変換された電気信号より、チェーンブロック20に発生している荷重の大きさが検知される。 From converted electrical signal, the magnitude of the load occurring on the chain block 20 is detected.

各RFID10の発光部12は、荷重センサ11により検知された荷重の大きさに応じて、予め設定された荷重の大きさ毎に発光色や、点灯、又は点滅など発光状態を変化させる。 Emitting portion 12 of each RFID10, depending on the magnitude of the load detected by the load sensor 11, for each size and emission color of a preset load, lighting, or changes the emission state like flashing. 例えば、荷重が検知されなかった場合は無点灯。 For example, if a load is not detected no light. チェーンブロック20が破損する危険性のある荷重の3分の1程度までの荷重の場合は青色に点灯。 For load up about one third of the load at risk of chain block 20 is damaged light blue. 危険性のある荷重の3分の1から3分の2程度までの荷重の場合は黄色に点灯。 For loading to 2 order of one-third third of the load at risk it turned yellow. 危険性のある荷重の3分の2以上の場合は赤色に点灯。 For more than two thirds of the load at risk turns red. 危険性のある荷重を超えた場合は赤色に点滅する。 If you exceed the load at risk flashes red. 尚、設定される荷重の大きさや、それに対応した発光状態は必要に応じて変更することが可能である。 Incidentally, and magnitude of the load to be set, light-emitting state corresponding to it can be changed as needed.

更に、荷重センサ11により検知された荷重の大きさはRFIDタグ10のメモリ部13に一時的に記憶される。 Furthermore, the magnitude of the load detected by the load sensor 11 is temporarily stored in the memory unit 13 of the RFID tag 10. 記憶された荷重の大きさは、メモリ部13に予め記憶されているRFIDタグ10を識別する為の識別IDと共に、送受信部14より送信される。 The size of the stored load, together with the identification ID for identifying the RFID tag 10 previously stored in the memory unit 13, and transmitted from the transceiver unit 14. 送信された荷重の大きさと識別IDは外部送受信装置16で受信され、受信した荷重の大きさがどのRFIDタグ10より送られてきたものかを識別IDによって識別することが可能となる。 The size and the identification ID of the transmitted load is received by the external transceiver 16, it is possible to identify whether the identification ID that the magnitude of the load received is sent from any RFID tag 10.

また、RFIDタグ10より発信される識別IDの信号を外部送受信装置16の3ヶ所以上のアンテナで受信することにより、RFIDタグ10の位置を計測する。 Also, by receiving a signal of the identification ID is transmitted from the RFID tag 10 at three points or more antennas external transceiver 16, measures the position of the RFID tag 10. これにより、該RFIDタグ10が取り付けられたチェーンブロック20の位置を確認することができる。 This makes it possible to confirm the position of the chain block 20 to the RFID tag 10 is attached.

確認された位置は外部送受信装置16に表示され、チェーンブロック20を実際に目視で確認する必要が発生した場合は、外部送受信装置16からの指令により該チェーンブロック20に取り付けられたRFIDタグ10の発光部12を通常とは異なる発光状態として目視での確認を容易にする。 Confirmed position is displayed on the external transceiver 16, if necessary to confirm in practice visually chain block 20 is generated, the RFID tag 10 attached to the chain block 20 by a command from the external transceiver 16 the light emitting portion 12 to facilitate the confirmation of the visual as different emission state from the normal.

これらの作用により、本発明の荷重センサ付きRFIDタグは、揚重機にかかる荷重の大きさを外部送受信装置16で一括に確認することや、危険な荷重に達している揚重機を離れた場所から目視で確認することが可能となり、作業環境をより安全にすることができる。 These effects, RFID tagged load sensor of the present invention, the magnitude of the load applied to the crane or to confirm the collective external transceiver 16, from a distance of the crane has reached a dangerous load it is possible to visually confirm, can be made more secure working environment. また、RFIDタグ10から送信される信号を外部送受信装置16で受信することにより、信号を送信するRFIDタグ10が取り付けられた揚重機の位置を知ることも可能となる。 Also, by receiving a signal transmitted from the RFID tag 10 by the external transceiver 16, it is also possible to know the position of the crane to which the RFID tag 10 is attached to transmit the signal.

本発明に係る荷重センサ付きRFIDタグの構成模式図。 Schematic structure of an RFID tagged load sensor according to the present invention. 荷重センサ付きRFIDタグのチェーンブロックへの取り付け例を表した図。 Diagram showing the attachment example of the chain block of the RFID tagged load sensor. 荷重センサ付きRFIDタグを使用したチェーンブロックでの吊り上げ作業を表した図。 Diagram showing the lifting work of the chain block using RFID tagged load sensor.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10…RFIDタグ,11…荷重センサ,12…発光部,13…メモリ部,14…送受信部,15…電源部,16…外部送受信装置,20…揚重機(チェーンブロック) ,21…フック,22…ブロック,23…チェーン,30…配管資材 10 ... RFID tag, 11 ... load sensor 12 ... light-emitting section, 13 ... memory portion, 14 ... transceiver unit, 15 ... power unit, 16 ... external transceiver device, 20 ... crane (chain block), 21 ... hook, 22 ... block, 23 ... chain, 30 ... piping materials

Claims (3)

  1. 荷重の大きさを検知する荷重センサと、 A load sensor for detecting the magnitude of the load,
    前記荷重センサからの信号により発光状態が変化する発光部と、 A light emitting unit emitting state is changed by signals from the load sensor,
    前記荷重センサと前記発光部とへ電力を供給する電源部と、を備えたことを特徴とする荷重センサ付きRFIDタグ。 RFID tagged load sensor characterized by comprising a power supply section for supplying power to said load sensor and the light emitting portion.
  2. 前記荷重センサは、歪ゲージであることを特徴とする請求項1に記載の荷重センサ付きRFIDタグ。 The load sensor, RFID tagged load sensor according to claim 1, characterized in that a strain gauge.
  3. 前記荷重センサ付きRFIDタグは、配管資材の仮吊りに使用されるチェーンブロックに取り付けられ、前記チェーンブロックに掛かる荷重を検知することを特徴とする請求項1又は2に記載の荷重センサ付きRFIDタグ。 The RFID tagged load sensor is attached to the chain block used provisionally suspended from the pipe material, RFID tagged load sensor according to claim 1 or 2, characterized in that for detecting the load applied to the chain block .
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