JP2015072143A

JP2015072143A - 温度履歴監視システム

Info

Publication number: JP2015072143A
Application number: JP2013206785A
Authority: JP
Inventors: 北出　雄二郎; Yujiro Kitade; 雄二郎北出
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2015-04-16
Anticipated expiration: 2033-10-01
Also published as: JP6299134B2

Abstract

【課題】コストを抑えた簡易な構成で商品の温度履歴を監視することができる温度履歴監視システムを提供すること。
【解決手段】商品が保管される冷熱閉空間内に配置される複数の温度センサ３１と、複数の温度センサ３１の温度計測値を送信する送信部３２と、前記冷熱閉空間内に保管された商品の位置情報と時間情報とを用い、複数の温度センサ３１の位置と前記商品の位置との間の距離をもとに前記温度計測値を線形補間して前記商品の温度履歴を算出する温度履歴算出部２１と、を備える。
【選択図】図５

Description

この発明は、コストを抑えた簡易な構成で商品の温度履歴を監視することができる温度履歴監視システムに関する。

現在、物品の流通履歴を管理する、いわゆるトレーサビリティシステムの構築が進められている。これは、消費者が購入する個々の物品について、その流通経路を遡り、生産者や生産地までを特定できるようにするものである。その一例として、食品の安全性確保のために導入された、食品のトレーサビリティシステムがある。これは、例えば、個々の肉牛に個体を一意に識別するＩＤ番号を記したタグを付して、そのＩＤ番号を、その肉牛が加工され、流通し、消費者の手に渡るまで伝達するものである。これによって、消費者が購入する個々の食肉の生産地を特定することができる。

この従来のトレーサビリティシステムは、上記のように、物品の流通経路や生産地を特定することを目的とするものであるため、個々の物品について、それが経てきた環境の履歴を知ることはできなかった。このため、これらの環境は、流通経路の各段階で個別に管理され、ある物品が、流通の途中のある段階で劣悪な環境に置かれていたとしても、人がその環境を計測してその結果を次の段階に伝達しない限り、その次の段階以降で置かれていた環境を知ることは不可能であった。このように、従来は、流通段階での品質管理に多大な人手を要した。また、物品の環境を連続的に監視して、そのデータをリアルタイムで集中管理することは、事実上不可能であった。

このため、特許文献１では、物品の流通段階における環境をセンサによって自動的に計測し、この計測値の履歴を物品に付随して伝達するようにしているため、個々の物品について、流通経路の各段階で経てきた環境の履歴が容易に把握され、確実に品質を管理することができる。

特開２００５−２８４３４１号公報

ところで、特許文献１に記載されたものは、１つの温度センサをパッケージに取り付けて商品の温度を測定している。このパッケージは商品とともに移動するものであり、温度センサの数が膨大となり、コストアップや大型化を招来する。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストを抑えた簡易な構成で商品の温度履歴を監視することができる温度履歴監視システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる温度履歴監視システムは、商品が保管される冷熱閉空間内に配置される複数の温度センサと、前記複数の温度センサの温度計測値を送信する送信部と、前記冷熱閉空間内に保管された商品の位置情報と時間情報とを用い、前記複数の温度センサの位置と前記商品の位置との間の距離をもとに前記温度計測値を線形補間して前記商品の温度履歴を算出する温度履歴算出手段と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる温度履歴監視システムは、商品が保管される冷熱閉空間内に配置される複数の温度センサと、前記複数の温度センサの温度計測値を送信する送信部と、前記冷熱閉空間内に保管された商品の位置情報と時間情報とを用い、前記複数の温度センサの位置と前記商品の位置との間の距離をもとに前記温度計測値をスプライン補間して前記商品の温度履歴を算出する温度履歴算出手段と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる温度履歴監視システムは、商品が保管される冷熱閉空間内に配置される複数の温度センサと、前記複数の温度センサの温度計測値を送信する送信部と、前記冷熱閉空間内に保管された商品の位置情報と時間情報とを用い、前記複数の温度センサの位置と前記商品の位置との間の距離をもとにした分布定数系モデルを用いて前記商品の温度履歴を算出する温度履歴算出手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、複数の温度センサが、商品が保管される冷熱閉空間内に配置され、送信部が、前記複数の温度センサの温度計測値を送信し、温度履歴算出手段が、前記冷熱閉空間内に保管された商品の位置情報と時間情報とを用い、前記複数の温度センサの位置と前記商品の位置との間の距離をもとに前記温度計測値を線形補間、スプライン補間、あるいは分布定数系モデルを用いて前記商品の温度履歴を算出するようにしているので、コストを抑えた簡易な構成で商品の温度履歴を監視することができる。

図１は、この発明の実施の形態である温度履歴監視システムを含む商品管理システムの概要構成を示す模式図である。図２は、関連付け情報の一例を示す図である。図３は、場所ＩＤタグを用いた商品連結情報の一例を示す図である。図４は、温度履歴から部分温度履歴を抽出する内容を説明する説明図である。図５は、温度履歴監視システムの構成を示す模式図である。図６は、冷熱閉空間に配置される温度センサと商品との位置関係と各温度センサの温度測定履歴を示す図である。図７は、線形補間処理によって商品の温度を求める内容を説明する説明図である。図８は、冷熱閉空間内に配置される温度センサの他の配置例を示す模式図である。図９は、商品の集合処理を説明する説明図である。図１０は、商品の分解処理を説明する説明図である。図１１は、商品の加工処理を説明する説明図である。図１２は、商品の集合、分解、加工時における商品連結情報の一例を示す図である。図１３は、人ＩＤタグと商品の移動との関係を示す模式図である。図１４は、人ＩＤタグを用いた商品連結情報の一例を示す図である。図１５は、作業ＩＤタグと商品の移動との関係を示す模式図である。図１６は、作業ＩＤタグを用いた商品連結情報の一例を示す図である。図１７は、スプライン補間処理時における温度センサと商品位置との関係を示す図である。図１８は、スプライン補間処理によって商品の温度を求める内容を説明する説明図である。図１９は、分布定数系モデルを用いて商品の温度を求める内容を説明する説明図である。

以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態である温度履歴監視システムを含む商品管理システムの概要構成を示す模式図である。図１では、一般的な物流の一部を示したものである。図１の上部に示すように、商品Ａは、生産場所から出荷され、車Ａによって運送され、運送された商品Ｂは、工場Ａに納品される。さらに工場Ａから出荷される商品Ｃは、車Ｂによって運送され、商品Ｄとして倉庫Ａに納品される。

ここで、流通する各商品には、電気的記憶部のない、バーコードなどの商品を識別する商品ＩＤタグＴ１〜Ｔ４が付されている。また、生産場所、運送する車Ａ、工場Ａ、車Ｂなどには、商品ＩＤタグと同様な、場所を識別する場所ＩＤタグＴ１０〜Ｔ１３が付されている。

各商品に付された商品ＩＤタグＴ１〜Ｔ４は、商品が移動する出荷時あるいは納品時に商品ＩＤ読取部１０によって読み取られ、管理サーバ１に送られる。また、商品が移動する出荷時あるいは納品時の時間である出荷時間ｔ１，ｔ３、納品時間ｔ２，ｔ４は管理サーバ１に送られるとともに、出荷時の車などへの商品の積込位置や納品時の工場や倉庫などの保管庫内での商品の保管位置である商品位置Ｅ１〜Ｅ４は管理サーバ１に送られる。また、出荷や納品が行われた場所を示す場所ＩＤタグＴ１０〜Ｔ１３も管理サーバ１に送られる。

一方、出荷や納品が行われる場所の車の冷温庫や工場、倉庫の保管庫である冷熱閉空間には、複数の温度センサが配置される。この温度センサが検出した計測値は、管理サーバ１に送られる。管理サーバ１内の温度履歴算出部２１は、冷熱閉空間内に保管された商品の位置情報（商品位置Ｅ１〜Ｅ４）と時間情報とを用い、複数の温度センサの位置と商品位置との間の距離をもとに計測値を線形補間して商品の温度履歴を算出する。算出された商品の温度履歴は、温度履歴情報Ｄ１０として格納される。

管理サーバ１内の関連付け部１３は、例えば、商品Ａに関し、場所時間情報取得部１２が取得した場所情報（場所ＩＤタグＴ１１）及び時間情報（出荷時間ｔ１，納品時間ｔ２）をもとに商品Ａが移動した場所と時間における温度履歴である部分温度履歴を温度履歴から抽出し、商品Ａが移動した経歴を、場所、時間、部分温度履歴に関連付け、記憶部１４内に関連付け情報Ｄ１として保存する。

この関連付け情報Ｄ１は、図２に示すように、場所ＩＤタグが示す場所での商品情報である。例えば、商品Ａは、車Ａの場所、この場所における出荷時間ｔ１、納品時間ｔ２、この時間内かつ場所での部分温度履歴情報がそれぞれ関連付けられる。さらに、商品Ｂでは、工場Ａの場所、この場所における納品時間ｔ２、出荷時間ｔ３、この時間内かつ場所での部分温度履歴情報が関連付けられる。

一方、商品移動連結部１５は、場所ＩＤタグが示す場所間を移動する商品を、移動前後の場所ＩＤタグを用いて商品の移動を連結する。この移動前後の場所で移動する商品を連結する情報は、商品連結情報Ｄ２として記憶部１４に保持される。この商品連結情報Ｄ２は、例えば、図３に示すように、商品Ａの移動前の場所が生産場所であり、移動後の場所が車Ａであることを示している。また、商品Ｂの移動前の場所が車Ａであり、移動後の場所が工場Ａであることを示している。さらに、商品Ｃの移動前の場所が工場Ａであり、移動後の場所が車Ｂであることを示している。この結果、図３の下段に示すように、商品の移動が場所ＩＤタグによって連結されることになる。すなわち、個々の場所での商品情報は、関連付け情報Ｄ１によって示され、各商品の移動は、商品連結情報Ｄ２によって連結される。

なお、関連付け部１３による部分温度履歴の抽出は、図４に示すように、場所ＩＤタグ及び商品位置をもとに、温度履歴情報Ｄ１０から、例えば、車Ａの場所における商品Ａの温度履歴を取得し、この温度履歴に対して、出荷時間ｔ１及び納品時間ｔ２間の温度履歴を部分温度履歴としている。

また、記憶部１４には、関連付け情報Ｄ１を構成する場所情報、時間情報、部分温度履歴などに対して、商品ＩＤタグが示すＩＤに加えて、それぞれＩＤ番号が付与され、このＩＤ番号には、対応する情報の格納アドレスが関連付けられている。このため、検索処理が容易となる。なお、検索処理では、商品ＩＤタグ、場所、時間、温度履歴などをキーとして関連付けられたデータを得ることができる。

［温度履歴監視システム］
図５は、温度履歴監視システムにおける車Ａなどの場所と管理サーバ１との接続関係を示した模式図である。図５に示すように、車Ａは、商品が配置される冷熱閉空間ＥＡ内に複数の温度センサ３１が配置される。図５では、四角柱空間である冷熱閉空間ＥＡの８つの角にそれぞれ温度センサ３１が配置されている。冷熱装置３０は、冷熱閉空間ＥＡ内を所定温度に保つための冷熱制御を行う。送信部３２は、各温度センサ３１に有線あるいは無線で接続され、各温度センサ３１が取得した計測値とともに時間情報を管理サーバ１側に送信する。各場所における複数の温度センサの計測値を送信する各送信部３２は、ネットワークＮを介して管理サーバ１に接続されている。なお、図１に示した各場所と管理サーバ１との間も、ネットワークＮを介して接続される。

管理サーバ１の温度履歴算出部２１には、例えば車Ａ内の商品Ａの商品位置Ｅ１及び時間情報ＴＡが入力される。温度履歴算出部２１は、複数の温度センサ３１の位置と商品位置Ｅ１との間の距離をもとに計測値を線形補間して商品Ａの温度履歴を算出し、時間情報ＴＡをもとに温度履歴情報Ｄ１０として保持する。このような線形補間を行うことによって、少ない温度センサ数であっても計測精度が極端に低くない温度履歴情報を得ることができる。なお、温度履歴算出部２１は、関連付け部１３から部分温度履歴情報の生成要求があった場合に、対応する商品と時間の温度履歴情報を線形補間によって算出するようにしてもよい。

［温度履歴の線形補間処理］
ここで、温度履歴算出部２１による線形補間処理の概要について説明する。なお、この説明では、図６に示すように、冷熱閉空間ＥＡ内に４つの温度センサ３１Ａ〜３１Ｄが配置された状態を前提とする。図６において、各温度センサ３１Ａ〜３１Ｄは、冷熱閉空間ＥＡの４角に配置され、冷熱閉空間ＥＡ内に１つの商品４０が配置されている。この状態での各温度センサ３１Ａ〜３１Ｄの計測値履歴は、図６の下段に示すように、それぞれ異なっている。

線形補間処理では、まず、図７に示すように温度センサ３１Ａ，３１Ｂを結ぶ直線上であって、商品位置Ｅ１に対応する位置の補間温度ＴＡＢを求める。温度センサ３１Ａと補間温度ＴＡＢの位置との距離と、温度センサ３１Ｂと補間温度ＴＡＢの位置との距離との比が２：１であって、温度センサ３１Ａ，３１Ｂの計測値がそれぞれ６℃と３℃である場合、距離比に対応して内分した計測値が補間温度ＴＡＢとなり、この場合、４℃となる。同様にして、温度センサ３１Ｃ，３１Ｄを結ぶ直線上の補間温度ＴＣＤを求める。さらに、補間温度ＴＡＢの位置と商品位置Ｅ１との距離と、補間温度ＴＣＤの位置と商品位置Ｅ１との距離との距離比に応じて、商品位置Ｅ１における補間温度を求める。

なお、上述した実施の形態１では、冷熱閉空間内に８つの温度センサ３１を配置していたが、これに限らず、さらに多くの温度センサを配置するようにしてもよい。例えば、図８に示すように、冷熱閉空間を形成する面の中心にさらに温度センサ３１ａ，３１ｂを設けるようにしてもよい。また、冷熱装置３０も１つに限らず、複数の冷熱装置３０ａ，３０ｂによって冷熱閉空間内を冷熱制御するようにしてもよい。

（実施の形態２）
ところで、場所が工場Ａなどでは、図９に示すように、同じ商品Ａを複数集合させて１つの商品Ｂを生成する場合がある。また、図１０に示すように、１つの商品Ｃを複数の商品Ｄに分解する場合がある。さらに、図１１に示すように、複数の商品Ｅ，Ｆを加工して１つの商品Ｇを生成する加工を行う場合がある。

このような場合、商品の移動の連結が複雑になるため、この実施の形態２では、移動する場所で商品を集合、分解、あるいは加工した製品に新たな商品ＩＤタグを付加し、この新たな商品ＩＤタグを用いて商品移動連結部１５が商品の移動を連結するようにしている。

すなわち、商品移動連結部１５は、図１２に示すように、商品連結情報Ｄ２を生成して商品の移動を連結するようにしている。具体的には、図９に示した商品の集合では、商品Ａと商品Ｂとを連結している。また、図１０に示した商品の分解では、商品Ｃと商品Ｄとを連結している。さらに、図１１に示した商品の加工では、商品Ｅと商品Ｇとを連結するとともに、商品Ｆと商品Ｇとを連結している。

（実施の形態３）
上述した実施の形態１では、商品が移動する場所に場所ＩＤタグを付加し、商品移動連結部１５が場所ＩＤタグを用いて商品の移動を連結するようにしていたが、この実施の形態３では、商品の移動を担当する人に人ＩＤタグを付加し、商品移動連結部１５が人ＩＤタグを用いて商品の移動を連結するようにしている。

すなわち、図１３に示すように、生産場所において商品Ａの移動を担当する生産者に人ＩＤタグＴ２１を付与し、車Ａの場所において商品Ａの移動を担当する宅配者Ａに人ＩＤタグＴ２２を付与し、人ＩＤタグＴ２１，Ｔ２２を介して商品Ａの移動を連結する。また、車Ａの場所において商品Ｂの移動を担当する宅配者Ａの人ＩＤタグＴ２２と、工場Ａにおいて商品Ｂの移動を担当する工場受入者Ａに付与した人ＩＤタグＴ２３とを用いて、商品Ｂの移動を連結する。

この実施の形態３の商品連結情報Ｄ２は、例えば、図１４に示すようになる。すなわち、商品Ａは、生産者と宅配者Ａの各人ＩＤタグでの連結を示し、商品Ｂは、宅配者Ａと工場受入者Ａの各人ＩＤタグでの連結を示している。

（実施の形態４）
上述した実施の形態１では、商品が移動する場所に場所ＩＤタグを付加し、商品移動連結部１５が場所ＩＤタグを用いて商品の移動を連結するようにしていたが、この実施の形態４では、商品の移動を担当する作業に作業ＩＤタグを付加し、商品移動連結部１５が作業ＩＤタグを用いて商品の移動を連結するようにしている。

すなわち、図１５に示すように、生産場所において商品Ａの移動を担当する納品作業Ａに作業ＩＤタグＴ３１を付与し、車Ａの場所において商品Ａの移動を担当する出荷作業Ａに作業ＩＤタグＴ３２を付与し、作業ＩＤタグＴ３１，Ｔ３２を介して商品Ａの移動を連結する。また、車Ａの場所において商品Ｂの移動を担当する納品作業Ｂに作業ＩＤタグＴ３３を付与し、工場Ａにおいて商品Ｂの移動を担当する受取作業Ａに作業ＩＤタグＴ３４を付与し、作業ＩＤタグＴ３３，Ｔ３４を介して商品Ｂの移動を連結する。

この実施の形態４の商品連結情報Ｄ２は、例えば、図１６に示すようになる。すなわち、商品Ａは、納品作業Ａと出荷作業Ａの各作業ＩＤタグでの連結を示し、商品Ｂは、納品作業Ｂと受取作業Ａの各作業ＩＤタグでの連結を示している。

（実施の形態５）
上述した実施の形態１では、線形補間によって商品位置Ｅ１での温度を求めていたが、この実施の形態５では、スプライン補間によって商品位置Ｅ１での温度を求めるようにしている。

このスプライン補間では、まず、図１７に示すように、温度センサ３１Ａ〜３１Ｄと商品位置Ｅ１との間の距離ＤＡ〜ＤＤを、距離センサなどを用いて求めておく。その後、図１８に示すように、距離ＤＡ〜ＤＤに対する温度センサ３１Ａ〜３１Ｄの温度を、距離に対する温度座標上にプロットする。その後、このプロットした点ＰＡ〜ＰＤに対するスプライン補間によって滑らかな曲線近似を行う。そして、商品位置Ｅ１の距離が０であるので、この曲線近似によるスプライン曲線Ｌの距離が０のときの点Ｐ１の温度を補間温度として求める。

（実施の形態６）
上述した実施の形態１では、線形補間によって商品位置Ｅ１での温度を求めていたが、この実施の形態６では、有限要素法などのように、冷熱閉空間ＥＡを小領域に分割し、図１９に示した気流や熱伝導などをもとに分布定数系モデルを生成し、この分布定数系モデルを用いて商品位置Ｅ１における温度を算出する。

１管理サーバ
１０商品ＩＤ読取部
１２場所時間情報取得部
１３関連付け部
１４記憶部
１５商品移動連結部
２１温度履歴算出部
３０，３０ａ，３０ｂ冷熱装置
３１，３１Ａ，３１ａ，３１ｂ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ温度センサ
３２送信部
４０商品
Ｄ１関連付け情報
Ｄ２商品連結情報
Ｄ１０温度履歴情報
Ｅ１〜Ｅ４商品位置
ＥＡ冷熱閉空間
Ｔ１〜Ｔ４商品ＩＤタグ
Ｔ１０〜Ｔ１３場所ＩＤタグ
Ｔ２１〜Ｔ２３人ＩＤタグ
Ｔ３１〜Ｔ３４作業ＩＤタグ
ｔ１，ｔ３出荷時間
ｔ２，ｔ４納品時間

Claims

商品が保管される冷熱閉空間内に配置される複数の温度センサと、
前記複数の温度センサの温度計測値を送信する送信部と、
前記冷熱閉空間内に保管された商品の位置情報と時間情報とを用い、前記複数の温度センサの位置と前記商品の位置との間の距離をもとに前記温度計測値を線形補間して前記商品の温度履歴を算出する温度履歴算出手段と、
を備えたことを特徴とする温度履歴監視システム。
商品が保管される冷熱閉空間内に配置される複数の温度センサと、
前記複数の温度センサの温度計測値を送信する送信部と、
前記冷熱閉空間内に保管された商品の位置情報と時間情報とを用い、前記複数の温度センサの位置と前記商品の位置との間の距離をもとに前記温度計測値をスプライン補間して前記商品の温度履歴を算出する温度履歴算出手段と、
を備えたことを特徴とする温度履歴監視システム。
商品が保管される冷熱閉空間内に配置される複数の温度センサと、
前記複数の温度センサの温度計測値を送信する送信部と、
前記冷熱閉空間内に保管された商品の位置情報と時間情報とを用い、前記複数の温度センサの位置と前記商品の位置との間の距離をもとにした分布定数系モデルを用いて前記商品の温度履歴を算出する温度履歴算出手段と、
を備えたことを特徴とする温度履歴監視システム。