JP2008164588A - 輸送用容器の回転角／衝突検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】容器を監視する方法が開示される。
【解決手段】この方法は、容器が遭遇した複数の力を電子検出装置を用いて記録するステップと、その電子検出装置からの記録されたそれぞれの遭遇事象を、対応する発生日時を含む追跡データとして記憶するステップとを含む。これらの追跡データに基づいて、この方法は、容器が所定量の過大な力にさらされた日時を決定する。
【選択図】図１

Description

通商および貿易が地球規模で増大するにつれ、製品（１つまたは複数）の輸送および取扱いにおける品質管理に対する顧客の要求はますます重要になる。医療機器、繊細な電子機器または他の高価な機器などの壊れやすい製品は現在、「衝突力（Ｉｍｐａｃｔ Ｆｏｒｃｅ）」検出器を備えた容器に入れて輸送されている。これらのタイプの検出器は一般に、衝突で壊れる較正された小さなガラス瓶である。この較正されたガラス瓶は、予め設定された衝突または衝撃レベルが容器に加えられるとマーキング物質を放出する。現在、衝突力検出器は、過大な衝撃または衝突に対する暴露および輸送中の容器の全般的な取扱いミスに関して有意義な評価を提供することができない。

現在、多くの企業が、自社製品のサンプルパッケージを世界中に送って、そのサンプルパッケージが一般的な輸送中にどのように取り扱われるのかを評価している。先に論じたとおり、取扱いミスの最も一般的な証拠は、衝突力検出器の活動化である。その輸送に複数の運送業者（宅送便会社（ｃｏｕｒｉｅｒ））が関与する場合の重大因子である取扱いミスが起こった日時と場所についての証拠はない。サンプルパッケージが受領された後で、受取人が製品の損傷に気づくことがしばしばある。関与したそれぞれの宅送便会社に関するなんらかのアカウンタビリティ情報がなければ、現在も継続している壊れやすい機器の輸送上の取扱いミスは、宅送便会社責任および製品保証についてのクレームの増大につながるであろう。

以下の明細は、輸送取扱い情報を提供する輸送用容器の回転角／衝突検出器を対象とする。具体的には、一実施形態では、容器を監視する方法が提供される。

この方法は、容器が遭遇した複数の力を電子検出装置を用いて記録するステップと、その電子検出装置からの記録されたそれぞれの遭遇事象を、対応する発生日時を含む追跡データとして記憶するステップとを含む。これらの追跡データに基づいて、この方法は、容器が所定量の過大な力にさらされた日時を決定する。

これらの特徴、態様および利点、ならびにその他の特徴、態様および利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲および添付図面を検討することによって理解されるであろう。

図１は、輸送用容器システム１００の一実施形態のブロック図である。システム１００は、輸送用容器１０２および記録装置１０６を含む。輸送用容器１０２は、回転角／衝突検出器（ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＲＡＩＤ）１０４を含む。一実施態様では、ＲＡＩＤ１０４が輸送用容器１０２に恒久的に取り付けられる。代替実施態様では、ＲＡＩＤ１０４が、磁気的に、機械的に（留め具によって）および他の同様の方法で輸送用容器１０２に付着する。記録装置１０６は、ＲＡＩＤ１０４からの複数の回転角および衝突の記録に応答する。記録装置１０６は、ＲＡＩＤ１０４とインタフェースするポータブルハンドヘルドコンピューティングデバイス（例えばパーソナルディジタルアシスタントすなわちＰＤＡ）、無線コンピューティングデバイスおよびパーソナルコンピュータのうちの少なくとも１つを含む。ただしこれらに限定されるわけではない。システム１００は、単一の輸送用容器追跡システム１００内に適当な任意の数の輸送用容器１０２およびＲＡＩＤ１０４（例えば少なくとも１つのＲＡＩＤ１０４を有する１つまたは複数の輸送用容器１０２）を収容することができることを理解されたい。

図２に関して後に詳細に論じるとおり、ＲＡＩＤ１０４は、輸送中に輸送用容器１０２に加えられた回転角およびｇ力（ｇ力は重力加速度の力当量である）を記録する。それぞれの記録に対して、ＲＡＩＤ１０４は、それぞれの回転角およびｇ力測定値の対応する日時を指示するタイムスタンプを含む。図１の実施形態例では、タイムスタンプならびに回転角およびｇ力測定値が輸送取扱い情報を含む。輸送用容器１０２の輸送および引渡し中に、ＲＡＩＤ１０４は、この輸送取扱い情報を転送リンク１０８によって記録装置１０６へ転送する。一実施態様では、転送リンク１０８が、赤外線リンク、無線通信リンク、Ｅｔｈｅｒｎｅｔリンクおよびユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）リンクを含む。ただしこれらに限定されるわけではない。

ＲＡＩＤ１０４によって生成され、記録装置１０６によって捕捉される輸送取扱い情報は、可能な衝突時に輸送用容器１０２が遭遇する最大回転角およびｇ力を指示することによって、輸送用容器１０２の旅程全体を再現する。輸送取扱い情報は、輸送用容器１０２が輸送中に、損傷を与える過大な角度またはｇ力（例えば過大な衝撃および衝突）に遭遇した日時を指示する。一実施態様では、記録装置１０６が、輸送取扱い情報を、輸送用容器１０２の取扱いに対して責任を負う少なくとも１つの選任された当事者と関連づける。システム１００は、輸送用容器１０２の外部状態からは容易に分からない輸送用容器１０２の取扱いミスの証拠を提供する。

動作時、ＲＡＩＤ１０４は、過大な衝撃および回転角（すなわち方向）の過大な変化に関して輸送用容器１０２を監視する。ＲＡＩＤ１０４は、輸送用容器１０２が遭遇した複数の力を記録する。ＲＡＩＤ１０４は、これらの複数のそれぞれの力をあるサンプリング間隔でサンプリングする。図２に関して詳細に論じるとおり、ＲＡＩＤ１０４は、ＲＡＩＤ１０４に埋め込まれた１つまたは複数のジャイロスコープを用いて、輸送用容器１０２の複数の回転角を測定する。ＲＡＩＤ１０４はさらに、ＲＡＩＤ１０４に埋め込まれた１つまたは複数の加速度計を用いて、輸送用容器１０２の角加速度（すなわちｇ力）を検出する。図１の実施形態例では、サンプリング間隔が、プログラム可能な間隔とプログラム可能なしきい値レベルのうちの少なくとも一方である。ＲＡＩＤ１０４は、記録されたそれぞれの遭遇事象を、記録されたそれぞれの遭遇事象（すなわちそれぞれの発生事象）の対応する日時を含む追跡データとして記憶する。ＲＡＩＤ１０４は、測定された複数の回転角および測定された角加速度を対応する発生日時と関連づけることによって、追跡データを形成する。記録装置１０６はＲＡＩＤ１０４からこの追跡データを受け取る。記録装置１０６に送られた追跡データは、輸送用容器１０２が所定量の過大な力にさらされた日時を指示する。一実施態様では、記録装置１０６が、この追跡データに基づいて、それぞれの衝突を、責任を負う当事者に帰する。

ＲＡＩＤ１０４からの輸送取扱い情報は、１つまたは複数の損傷のケースの責任を、タイムスタンプに基づいて割り当てる。図１の実施形態例では、複数の異なる運送業者によって輸送用容器１０２が取り扱われたとき、ＲＡＩＤ１０４は、輸送用容器１０２が遭遇した過大な力の時刻および大きさを記録する。この輸送取扱い情報は、輸送用容器１０２の内容物および損傷が起こった日時の損傷評価に役立つ。タイムスタンプは、輸送用容器１０２が遭遇した過大な力に対して個々のどの運送業者（１つまたは複数）が責任を負うかを識別する。

図２は、図１の輸送用容器システム内のＲＡＩＤ１０４の一実施形態のブロック図である。ＲＡＩＤ１０４は、図１の輸送用容器１０２の加速度および回転角を測定する電子センサパッケージ２００を含む。電子センサパッケージ２００は、センサ電子回路ブロック２１２からの複数の回転角記録および衝突記録を記録するマイクロコントローラ２０２を含む。マイクロコントローラ２０２は、記憶媒体２０６、送信ポート２０８を含む送信器２０４、および電源２１０に結合されている。図２の実施形態例では、記憶媒体２０６が、フラッシュメモリ回路と取外し可能な記憶装置のうちの少なくとも一方を含む。ただしこれらに限定されるわけではない。送信器２０４は、これらの複数の回転角記録および衝突記録を、送信ポート２０８を用いてマイクロコントローラ２０２から記録装置１０６へ伝達する。送信ポート２０８は、無線送信ポート、ＵＳＢポート、Ｅｔｈｅｒｎｅｔポートおよび赤外線ポートのうちの少なくとも１つを含む。ただしこれらに限定されるわけではない。電源２１０は、輸送用容器１０２の旅程の全長にわたって電力を供給する。図２の実施形態例では、電源２１０が、充電式電池と使い捨て式電池のうちの少なくとも一方を含む。ただしこれらに限定されるわけではない。

センサ電子回路ブロック２１２は、ジャイロスコープ２１６_１から２１６_３および加速度計２１４_１から２１４_３に反応する。ジャイロスコープ２１６_１から２１６_３はそれぞれ、輸送用容器１０２の回転角を記録する。加速度計２１４_１から２１４_３はそれぞれ、１回または数回の可能な衝突時に輸送用容器１０２が遭遇するｇ力を記録する。一実施態様では、ＲＡＩＤ１０４が、ジャイロスコープ２１６_１（Ｘ軸）および２１６_２（Ｙ軸）と、加速度計２１４_１から２１４_３とを含み、ジャイロスコープ２１６_３（Ｚ軸）は任意である。

図２の実施形態例では、それぞれのジャイロスコープ２１６_１から２１６_３およびそれぞれの加速度計２１４_１から２１４_３が、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）として製造されたセンサである。ＭＥＭＳは、電子センサパッケージ２００上に形成されたシリコンウェーハ上に集積化された微小構造である。ＭＥＭＳベースのジャイロスコープ２１６_１から２１６_３およびＭＥＭＳベースの加速度計２１４_１から２１４_３は、ＲＡＩＤ１０４内の単一のチップセット（すなわち電子センサパッケージ２００）上に、ジャイロスコープ測定電子回路および加速度計測定電子回路と、機械システムとを含む。図１に関して先に論じたとおり、ＲＡＩＤ１０４内のＭＥＭＳベースのジャイロスコープ２１６_１から２１６_３およびＭＥＭＳベースの加速度計２１４_１から２１４_３は、輸送中に輸送用容器１０２に加えられた回転角およびｇ力を測定する。マイクロコントローラ２０２は、回転角およびｇ力をあるサンプリング間隔で記録する。一実施態様ではこのサンプリング間隔が１００Ｈｚである。１００Ｈｚで、ＲＡＩＤ１０４は、ジャイロスコープ２１６_１から２１６_３からのＸ、ＹおよびＺ角度測定値ならびに加速度計２１４_１から２１４_３からのＲ、ＳおよびＴ加速度の読みを使用して、６００個／秒、３６，０００個／分、２１６万個／時および３億６３００万個／週の記録を生成する。１つまたは複数の代替実施態様では、記録された回転角およびｇ力が少なくとも１つの所定のしきい値（例えば推奨された回転角またはｇ力よりも高く設定されたパーセンテージ）を超えたときに、このサンプリング間隔が生起する。

動作時、マイクロコントローラ２０２は、センサ電子回路ブロック２１２からの複数の輸送取扱いの読みを処理する。輸送取扱いの読みはそれぞれ、ジャイロスコープ２１６_１から２１６_３によって検出された回転角（角運動）測定値、および加速度計２１４_１から２１４_３によって検出された角加速度（すなわちｇ力）測定値を含む。マイクロコントローラ２０２は、少なくとも２つの回転軸からの回転角を、ジャイロスコープ２１６_１から２１６_３を使用して測定する。マイクロコントローラ２０２は、輸送用容器１０２に加えられたｇ力を、加速度計２１４_１から２１４_３を用いて検出する。マイクロコントローラ２０２は、これらの複数の輸送取扱いの読みをあるサンプリング間隔で記録する。サンプリング間隔ごとに、マイクロコントローラ２０２は、それぞれの輸送取扱いの読みについてタイムスタンプを編集する。マイクロコントローラ２０２は、タイムスタンプが押された輸送取扱いの読みを記憶媒体２０６に記憶する。

一実施態様では、マイクロコントローラ２０２が、過大な回転角およびｇ力に関して、これらの複数の輸送取扱いの読みを、所定の少なくとも１つのしきい値に基づいて監視する。代替実施態様では、記録装置１０６が、マイクロコントローラ２０２によって提供された複数の輸送取扱いの読みを監視する。これらの輸送取扱いの読みは、ＲＡＩＤ１０４が過大な回転角およびｇ力に繰り返し遭遇した日時を、それぞれの輸送取扱いの読みに関連づけられたタイムスタンプに基づいて指示する。マイクロコントローラ２０２は、送信器２０４（送信ポート２０８）と記憶媒体２０６のうちの少なくとも一方を介して、これらの複数の輸送取扱いの読みを記録装置１０６に転送する。一実施態様では、送信ポート２０８が、無線伝送、赤外線伝送およびＵＳＢポート接続のうちの少なくとも１つによって、これらの複数の輸送取扱いの読みを記録装置１０６に転送する。同じ実施態様または代替実施態様では、記憶媒体２０６が、これらの複数の輸送取扱いの読みを記録装置１０６に直接に転送するのに適したコンパクトフラッシュ（ＣＦ）メモリカード（および他の同様の媒体）である。一実施態様では、記録装置１０６が、輸送取扱いの読みのそれぞれとともに含まれるタイムスタンプから、どの当事者が、衝突時に輸送用容器１０２を取り扱うことに対して責任を負うかを判定する。

図３は、図１の輸送用容器システムを使用して容器を監視する方法３００を示す流れ図である。方法３００は、さまざまなそれぞれの運送業者に関するアカウンタビリティ情報を輸送用容器１０２の輸送中に記録装置１０６に提供するために、ＲＡＩＤ１０４を用いて、輸送取扱い測定値を監視し追跡することを対象とする。ブロック３０２で、ＲＡＩＤ１０４は、輸送用容器１０２の回転角を測定する。ブロック３０４で、ＲＡＩＤ１０４は、輸送用容器１０２に加えられたｇ力を検出する。ＲＡＩＤ１０４は、ブロック３０８で、現在の回転角およびｇ力の読みを輸送取扱い測定値として記録する。ＲＡＩＤ１０４は、ブロック３１０で、それぞれの輸送取扱い測定値に追跡データを含める。追跡データは、それぞれの輸送取扱い測定値記録の日時を含むタイムスタンプを含む。ブロック３１２で記録装置１０６が輸送取扱い測定記録を要求するとき、ＲＡＩＤ１０４は、追加の輸送取扱い測定値を、定められたサンプリング間隔で記録し続ける。それぞれの輸送取扱いの読みを、輸送中の輸送用容器１０２の取扱いに責任を負う１つまたは複数の当事者に割り当てるために、ＲＡＩＤ１０４は、ブロック３１４で、輸送取扱い測定値を記録装置１０６に提供する。

ここで説明された方法および技法は、完全に機能している輸送用容器システム（例えば図１のシステム１００）の文脈で説明されたが、これらの方法および技法を具体化する装置は、プログラム命令のコンピュータ可読媒体の形態、または配布を実行するために実際に使用される特定のタイプの信号担持媒体とは無関係に等しく適用されるプログラム可能なプロセッサおよびさまざまな形態で配布することができる。コンピュータ可読媒体の例には、携帯可能記憶装置、ハードディスクドライブ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録可能型媒体、ならびに例えば無線周波伝送、光波伝送などの伝送形態を使用した、ディジタルおよびアナログ通信リンク、有線または無線通信リンクなどの伝送型媒体が含まれる。コンピュータ可読媒体は、特定の輸送用容器の回転角／衝突検出器および特定の記録装置において実際に使用されるために復号されるコード化されたフォーマットの形態をとる。例えば、プログラム命令のコンピュータ可読媒体によってＲＡＩＤ１０４内で実行される輸送取扱いの読みの処理は、記録装置１０６内で実行することもできる。

この説明は例示目的で提示されたものであり、この説明が全てを網羅すること、または開示された形態（１つまたは複数）に限定されることは意図されていない。上記特許請求の範囲に記載された上述の実施形態の範囲に含まれる変形および変更を実施することができる。

輸送用容器システムの一実施形態のブロック図である。 図１の輸送用容器システム内の輸送用容器回転角／衝突検出器の一実施形態のブロック図である。 図１の輸送用容器システムを使用して容器を監視する方法の一実施形態を示す流れ図である。

符号の説明

１００ 輸送用容器システム
１０２ 輸送用容器
１０４ 回転角／衝突検出器（ＲＡＩＤ）
１０６ 記録装置
１０８ 転送リンク
２００ 電子センサパッケージ
２０２ マイクロコントローラ
２０４ 送信器
２０６ 記憶媒体
２０８ 送信ポート
２１０ 電源
２１２ センサ電子回路ブロック
２１４_１ 加速度計
２１４_２ 加速度計
２１４_３ 加速度計
２１６_１ ジャイロスコープ
２１６_２ ジャイロスコープ
２１６_３ ジャイロスコープ

Claims (3)

1. 輸送用容器（１０２）と、
   前記輸送用容器の回転角および角加速度を定期的に検出する電子センサパッケージ（２００）であって、
   前記輸送用容器が遭遇した前記回転角を記録する１つまたは複数のジャイロスコープ（２１６）と、
   可能な衝突時に前記輸送用容器が遭遇した前記角加速度をｇ力として記録する１つまたは複数の加速度計（２１４）と
   を含む電子センサパッケージ（２００）と、
   前記電子センサパッケージからの複数の回転角記録および衝突記録のそれぞれが対応する発生日時を含み、前記複数の回転角記録および衝突記録に応答する記録装置（１０６）と
   を含む電子データ収集システム（１００）。
2. 前記１つまたは複数のジャイロスコープおよび前記１つまたは複数の加速度計がＭＥＭＳベースのセンサである、請求項１に記載のシステム。
3. 前記電子センサパッケージが、少なくとも２つのジャイロスコープおよび少なくとも３つの加速度計を含む、請求項１に記載のシステム。

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