JP2019152563A

JP2019152563A - 衝撃検出装置

Info

Publication number: JP2019152563A
Application number: JP2018038584A
Authority: JP
Inventors: 和晃川口; Kazuaki Kawaguchi
Original assignee: Shinyei Testing Machinery Co Ltd
Current assignee: Shinyei Testing Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-03-05
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2019-09-12

Abstract

【課題】消費電力の低減を図り、小型化を図ることができる衝撃検出装置を提供する。【解決手段】時計２と、加速度センサ１と、加速度センサ１で計測される加速度を閾値と比較し、閾値を超えたときの加速度とその計測日時とが対応付けられてなる衝撃データを生成するデータ生成部（制御部７）と、衝撃データを記憶する記憶部５と、記憶部５に記憶された衝撃データを携帯端末２０へ送信するための無線通信部６と、電池８と、を備え、無線通信部６は、電池８からの電力供給が開始された後、携帯端末２０との通信接続を行うためのビーコン信号を第１の時間間隔で送信し、携帯端末２０との通信接続が成立した後、時計２に設定される現在日時の情報を携帯端末２０から受信するよう構成されるとともに、送信間隔拡張指令を入力すると、ビーコン信号の送信間隔を第１の時間間隔から第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔に変更するよう構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、輸送品に加わる衝撃を検知し記録（記憶）する衝撃検出装置に関する。

従来より、輸送品に取り付けられ、輸送品の輸送中に加わる衝撃等を検出する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、輸送品に加わる衝撃等を検出するために加速度センサ等のセンサを備えているセンサタグが記載されている。このセンサタグは、センサの検出情報を記憶し、この記憶した検出情報を、無線でタブレット等の携帯端末へ送信可能に構成されている。

特開２０１６−２２２４１７号公報

上記のセンサタグのような輸送品に取り付けられる装置では、動作用電源として乾電池等の電池が用いられる。この電池には、輸送期間中の動作を可能にするための容量が必要であり、輸送期間が長くなれば大きな容量の電池が必要となり、電池の占有する容積も大きくなり、装置全体が大型化することになる。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、消費電力の低減を図り、小型化を図ることができる衝撃検出装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある態様に係る衝撃検出装置は、輸送品に取り付けられて、前記輸送品に加わる衝撃に関する衝撃データを生成し記憶する衝撃検出装置であって、時計と、加速度センサと、前記加速度センサで計測される加速度を所定の閾値と比較し、この閾値を超えたときの加速度とその加速度が計測された日時とが対応付けられてなる前記衝撃データを生成するデータ生成部と、前記データ生成部で生成される前記衝撃データを記憶する記憶部と、無線通信によって前記記憶部に記憶された前記衝撃データを携帯端末へ送信するための無線通信部と、動作用電源となる電池と、を備え、前記無線通信部は、前記電池からの電力供給が開始された後、前記携帯端末との通信接続を行うためのビーコン信号を所定の第１の時間間隔で送信し、前記携帯端末との通信接続が成立した後、前記時計に設定される現在日時の情報を前記携帯端末から受信するよう構成されるとともに、送信間隔拡張指令を入力すると、前記ビーコン信号の送信間隔を前記第１の時間間隔から前記第１の時間間隔よりも長い所定の第２の時間間隔に変更するよう構成されている。

この構成によれば、輸送中における無線通信部のビーコン信号の送信間隔を、第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔に変更することができるので、消費電力の低減が図れる。よって、動作用電源となる電池の小型化を図ることができ、これに伴い、装置全体の小型化も図ることができる。

また、前記送信間隔拡張指令は、前記携帯端末から前記無線通信部へ送信されるようにしてもよい。

また、前記送信間隔拡張指令を兼ねる計測開始指令が前記携帯端末から前記無線通信部へ送信され、前記無線通信部で計測開始指令が受信されると、前記加速度センサが計測を開始するよう構成されていてもよい。

また、前記無線通信部は、前記携帯端末から送信間隔短縮日時を受信した場合に、前記送信間隔短縮日時になると、前記ビーコン信号の送信間隔を前記第２の時間間隔から前記第１の時間間隔に変更するよう構成されていてもよい。

この構成によれば、携帯端末を操作して送信間隔短縮日時を設定することができる。この送信間隔短縮日時を、輸送先に到着して輸送が終了する予想到着日時、あるいはそれより少し前の時刻に設定しておくことで、輸送終了後には、無線通信部のビーコン信号の送信間隔が、短い第１の時間間隔になっているので、記憶部の衝撃データを携帯端末で受信する際に、携帯端末と無線通信部との通信接続が成立するまでの待ち時間を短くすることができる。

また、前記ビーコン信号の送信間隔を変更するための操作部をさらに備え、前記無線通信部は、前記第２の時間間隔で前記ビーコン信号を送信しているときに、前記操作部が操作されると、前記ビーコン信号の送信間隔を前記第２の時間間隔から前記第１の時間間隔に変更するよう構成されていてもよい。

この構成によれば、輸送が終了した時に、無線通信部のビーコン信号の送信間隔が第２の時間間隔である場合に、操作部を操作してビーコン信号の送信間隔を第１の時間間隔に変更できるので、記憶部の衝撃データを携帯端末で受信する際に、携帯端末と無線通信部との通信接続が成立するまでの待ち時間を短くすることができる。

本発明は、以上に説明した構成を有し、消費電力の低減を図り、小型化を図ることができる衝撃検出装置を提供することができるという効果を奏する。

図１は、本実施形態の衝撃検出装置の外観の一例を示す概略図である。図２は、図１に示す衝撃検出装置のブロック図である。図３（Ａ）は、衝撃検出装置を使用する使用者が行う手順の一例を示すフローチャートであり、図３（Ｂ）は、衝撃検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

（実施形態）
図１は、本実施形態の衝撃検出装置の外観の一例を示す概略図である。また、図２は、図１に示す衝撃検出装置のブロック図である。

この衝撃検出装置Ａは、例えば、半透明または透明な樹脂製の筐体１０内に、図２に示す加速度センサ１、時計２、操作スイッチ（操作部）３、ＬＥＤ（発光ダイオード）４、記憶部５、無線通信部６、制御部７及び電池８を収容し、操作スイッチ３の操作部分が筐体１０の外面に配置されている。なお、図１では、図示していないが、加速度センサ１、時計２、記憶部５、無線通信部６及び制御部７は、筐体１０内部の例えば所定領域Ｒ１の適宜な位置に配置されている。

加速度センサ１は、例えば、互いに直交する３軸方向（ｘ、ｙ、ｚ軸方向）の加速度を検出する３軸加速度センサで構成されている。時計２は、例えば、リアルタイムクロックで構成されている。

操作スイッチ３は、使用者によって押下げ操作が行われると、この操作に基づく操作信号が制御部７に入力される。記憶部５は、例えば、不揮発性メモリで構成されている。

無線通信部６は、例えばブルートゥース（登録商標）等の近距離無線通信規格に準拠して携帯端末２０と双方向無線通信を行うことができる通信モジュールで構成されている。

制御部７は、例えばマイクロコントローラ等によって構成され、ＣＰＵ等からなる演算処理部と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等からなるメモリとを有している。制御部７は、ＣＰＵがメモリに記憶されたＣＰＵの制御プログラムを実行することにより、衝撃検出装置Ａの全体の制御を行う。そして、制御部７は後述の衝撃データを生成するデータ生成部としても機能する。

電池８は、衝撃検出装置Ａの動作用電源であり、ここでは、ボタン型電池が用いられ、筐体１０内の所定位置にセットされている。衝撃検出装置Ａが新品のときには、電池８の一方の電極と、内部の電源端子（図示せず）とを絶縁するための絶縁シート９が設けられている。使用者が絶縁シート９を引き抜くことにより、電池８から各部への電力の供給が開始される。

携帯端末２０は、スマートフォン等の携帯端末であり、３Ｇ（第３世代）あるいは４Ｇ（第４世代）携帯電話網等を介してインターネット等の通信網に接続可能である。また、携帯端末２０は、衝撃検出装置Ａの無線通信部６と無線通信を行うための通信モジュールが備えられており、衝撃検出装置Ａの無線通信部６と無線通信が可能である。この携帯端末２０は、衝撃検出装置Ａを使用する使用者が所持しているものであり、衝撃検出装置Ａを利用するための専用のアプリケーションプログラム（以下、「専用アプリ」という）がインストールされている。

図３（Ａ）は、衝撃検出装置Ａを使用する使用者が行う手順の一例を示すフローチャートであり、図３（Ｂ）は、衝撃検出装置Ａの動作の一例を示すフローチャートである。

使用者は、輸送する輸送品に衝撃検出装置Ａを取り付ける（ステップＳ１１）。輸送品は、例えば、ダンボールや木箱等のコンテナ内に製品が収容されてなるものである。使用者は、製品に衝撃検出装置Ａを例えば両面テープ等で取り付ける。例えば衝撃検出装置Ａの裏面（取付面）に予め両面テープが貼り付けられていてもよい。なお、衝撃検出装置Ａの輸送品への取付方法は適宜変更されてもよい。また、衝撃検出装置Ａは、輸送品の内部の製品に取り付けられてもよいし、輸送品の外面に取り付けられてもよい。

次に、使用者が絶縁シート９を引き抜く（ステップＳ１２）。これにより、電池８から各部（加速度センサ１、時計２、ＬＥＤ４の駆動回路、記憶部５、無線通信部６、制御部７）への電源電圧の供給が開始されて衝撃検出装置Ａの制御部７が起動する（ステップＳ２１）。

制御部７は、起動すると、無線通信部６に、所定の第１の時間間隔Ｔ１（例えば１０秒間隔）でビーコン信号（応答要求信号）の送信を開始させる（ステップＳ２２）。また、このとき、制御部７は、ＬＥＤ４を１秒間点灯（発光）させる。

次に、使用者は、携帯端末２０を操作して専用アプリを起動させ、携帯端末２０がビーコン信号を受信して応答信号を衝撃検出装置Ａの無線通信部６へ送信する等によって例えばペアリングが行われて無線通信部６との通信接続が成立すると、時計２の現在日時（現在の日付及び時刻）の設定操作を行う（ステップＳ１３）。これにより、携帯端末２０から無線通信部６へ現在日時の情報が送信される。

なお、専用アプリが起動すると、携帯端末２０のタッチパネル式の画面に、前述の時計２の現在日時の設定操作（ステップＳ１３）や、これ以降の操作（ステップＳ１４〜Ｓ１７）を行うために必要な情報やタッチ操作可能なタッチ操作部が表示される。

衝撃検出装置Ａでは、携帯端末２０から送信された現在日時の情報を無線通信部６で受信すると、制御部７は、無線通信部６で受信した情報の現在日時を時計２に設定し、時計２を起動させる（ステップＳ２３）。また、このとき、制御部７は、ＬＥＤ４を２回点滅させる。

次に、使用者は、携帯端末２０を用いて送信間隔短縮日時の設定操作を行う（ステップＳ１４）。これにより、携帯端末２０から無線通信部６へ送信間隔短縮日時の情報が送信される。なお、送信間隔短縮日時は、例えば、輸送が終了する予想到着日時に設定される。

衝撃検出装置Ａでは、無線通信部６で送信間隔短縮日時の情報を受信すると、制御部７が送信間隔短縮日時を記憶する（ステップＳ２４）。

次に、使用者は、携帯端末２０を用いて衝撃検出装置Ａの計測開始の指示操作を行う（ステップＳ１５）。これにより、携帯端末２０から無線通信部６へ計測開始指令が送信される。

衝撃検出装置Ａでは、無線通信部６で計測開始指令を受信すると、制御部７は、加速度センサ１に計測を開始させる。さらに本例では、計測開始指令がビーコン信号の送信間隔拡張指令を兼ねており、制御部７は、無線通信部６を制御してビーコン信号の送信間隔を、第１の時間間隔Ｔ１から所定の第２の時間間隔Ｔ２（例えば２分間隔）に変更する（ステップＳ２５）。また、このとき、制御部７は、ＬＥＤ４を２回点滅させる。なお、本例では、計測開始指令が送信間隔拡張指令も兼ねているが、これに限らず、別々の指令として送受信されるように構成されてもよい。

この後、輸送品の輸送が開始される。輸送品の輸送中、制御部７では、加速度センサ１から入力される３軸方向の各加速度の大きさを、予め設定された所定の閾値と比較し、この閾値を超えたときの加速度（方向及び値）を抽出する。そして、抽出した加速度と、その加速度が検出されたときの時計２の日時とが対応付けられてなる衝撃データを生成し、生成した衝撃データを記憶部５に順次記憶する。また、制御部７は、衝撃データを記憶部５に記憶させる際に、ＬＥＤ４を１回点滅させる。なお、本例では、衝撃データとなる加速度を抽出する際に、３軸方向の各加速度の大きさを閾値と比較するようにしたが、３軸方向の加速度を合成して得られる加速度の大きさを閾値と比較するように構成してもよい。なお、閾値は、例えば、加速度が当該閾値を超えると、輸送品の製品に悪影響（破損等）を与える虞がある値として設定されていてもよい。

そして、制御部７は、時計２の日時が送信間隔短縮日時になったか否かを判定し（ステップＳ２６）、送信間隔短縮日時になると、無線通信部６を制御してビーコン信号の送信間隔を、第２の時間間隔Ｔ２から、それよりも短い間隔の第１の時間間隔Ｔ１に変更する（ステップＳ２７）。

そして、輸送が終了すると、使用者は、携帯端末２０を操作して専用アプリを起動させて、携帯端末２０がビーコン信号を検出して衝撃検出装置Ａの無線通信部６との通信接続が成立すると、データ（衝撃データ）の要求操作を行う（ステップＳ１６）。これにより、携帯端末２０から無線通信部６へデータの要求指令が送信される。

衝撃検出装置Ａでは、無線通信部６でデータの要求指令を受信すると、制御部７は、記憶部５に記憶されている全ての衝撃データを読み出して無線通信部６から携帯端末２０へ送信させる（ステップＳ２８）。これにより、携帯端末２０では、衝撃データを受信して記憶する。

この後、使用者は、携帯端末２０に記憶されている衝撃データを携帯端末２０から外部装置へメール等によって送信することができる（ステップＳ１７）。外部装置は、管理サーバあるいはパソコン等の情報処理装置である。外部装置では、例えば、衝撃データの表示（グラフ表示等）や、衝撃データに基づいて輸送品の製品の状態の解析等を行うように構成されていてもよい。

なお、衝撃検出装置Ａを次の輸送品に取り付けて使用する際には、予め操作スイッチ３を例えば５秒間長押し操作することによって、制御部７は、これまでに記憶部５に記憶されている衝撃データを消去するよう構成されている。また、２回目以降の使用時では、同じ電池８を使用する場合も電池交換を行う場合も絶縁シート９は無いので、使用者はステップＳ１２を行う必要がない。

なお、衝撃検出装置Ａは、初めから絶縁シート９が設けられていない構成でもよい。この場合、使用者が電池８を所定位置にセットすることにより、電池８から各部への電力の供給が開始されて制御部７が起動する。

また、記憶部５に記憶されている衝撃データの消去は、携帯端末２０を操作して行えるようにしてもよい。また、この携帯端末２０の操作や前述の操作スイッチ３の長押し操作によって、記憶部５から衝撃データが消去されたときに、加速度センサ１による計測を停止させるようにしてもよい。

本実施形態では、輸送中には、無線通信部６のビーコン信号の送信間隔が、第１の時間間隔Ｔ１（例えば１０秒間隔）よりも大幅に長い第２の時間間隔Ｔ２（例えば２分間隔）に変更されているので、消費電力の低減が図れる。例えば、ある新品の電池８（ボタン型電池）を用いた場合に、ビーコン信号の送信間隔が、例えば１０秒間隔で変更されない場合には、２日程度で電池残量が無くなるのに対し、衝撃検出装置Ａを起動させて、数分後に、ビーコン信号の送信間隔を２分間隔に変更した場合には、電池残量が無くなるまでに２０日程度かかる。このように、消費電力の低減が図れるので、使用する電池８の小型化を図ることができ、これに伴い、装置全体すなわち衝撃検出装置Ａの小型化も図ることができる。

また、本実施形態では、携帯端末２０を操作して送信間隔短縮日時を設定することができる。この送信間隔短縮日時を、輸送先に到着して輸送が終了する予想到着日時、あるいはそれより少し前の時刻に設定しておくことで、輸送終了後には、無線通信部６のビーコン信号の送信間隔が、短い第１の時間間隔Ｔ１になっているので、記憶部５の衝撃データを携帯端末２０で受信する際に、携帯端末２０と無線通信部６との通信接続が成立するまでの待ち時間を短くすることができる。

また、本実施形態では、ビーコン信号の送信間隔が、長い第２の時間間隔Ｔ２になっているときに、操作スイッチ３を短時間（例えば１秒間）押下げ操作すると、制御部７が無線通信部６を制御してビーコン信号の送信間隔を第１の時間間隔Ｔ１に変更するように構成されている。

例えば、送信間隔短縮日時になる前に、輸送が終了した場合には、操作スイッチ３を短時間押下げ操作してビーコン信号の送信間隔を第１の時間間隔Ｔ１に変更できるので、携帯端末２０と無線通信部６との通信接続が成立するまでの待ち時間を短くすることができる。また、送信間隔短縮日時が設定されていない場合に（すなわち、ステップＳ１４を行わずに、ステップＳ１５を行った場合）、輸送終了後に、操作スイッチ３を短時間押下げ操作して、記憶部５の衝撃データを携帯端末２０で受信する際に、携帯端末２０と無線通信部６との通信接続が成立するまでの待ち時間を短くすることができる。

また、操作スイッチ３は、ビーコン信号の送信間隔が、短い第１の時間間隔Ｔ１になっているときに、短時間押下げ操作すると、制御部７が無線通信部６を制御してビーコン信号の送信間隔を第２の時間間隔Ｔ２に変更するように構成されていてもよい。この場合、例えば、携帯端末２０から無線通信部６へ送信される計測開始指令が送信間隔拡張指令を兼ねないようにして、操作スイッチ３の短時間の押下げ操作によって、制御部７から無線通信部６へ送信間隔拡張指令が入力され、ビーコン信号の送信間隔を第２の時間間隔Ｔ２に変更することができる（ステップＳ２５参照）。

なお、送信間隔短縮日時を設定してその日時になるとビーコン信号の送信間隔を第１の時間間隔Ｔ１に変更する機能、及び、操作スイッチ３の短時間の押下げ操作によってビーコン信号の送信間隔を変更する機能のうちの、いずれか一方あるいは両方を備えていない構成も可能である。

また、計測開始指令を携帯端末２０から受信するのではなく、計測開始指令を制御部７へ入力するための操作部が衝撃検出装置Ａに備えられた構成としてもよい。

なお、本実施形態において、加速度センサ１の出力を、例えばローパスフィルタによるフィルタ処理を行った後、所定の閾値と比較するようにしてもよい。また、加速度センサ１は、３軸方向の加速度を検出するものとしたが、１軸方向あるいは２軸方向の加速度を検出するものとすることも可能である。

また、本実施形態の衝撃検出装置Ａでは、輸送品の状態を検出するセンサとして、加速度センサ１のみを備えることで、小型化を図る上で最も好ましい構成であるが、加速度センサ１に加え、他のセンサ、例えば温度センサや湿度センサを備えた構成としてもよい。この場合、例えば、温度、湿度それぞれに関する閾値または許容範囲を制御部７に設定し、制御部７が、閾値を超えたときまたは許容範囲外となったときの値（温度、湿度）を抽出し、この抽出した値と、その値が検出されたときの時計２の日時とが対応付けられてなる温度データ、湿度データを生成し、記憶部５に順次記憶するようにしてもよい。そして、これらの温度データ、湿度データも携帯端末２０へ送信することが可能に構成される。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明は、消費電力の低減を図り、小型化を図ることができる衝撃検出装置等として有用である。

１加速度センサ
２時計
３操作スイッチ
５記憶部
６無線通信部
７制御部
８電池
２０携帯端末

Claims

輸送品に取り付けられて、前記輸送品に加わる衝撃に関する衝撃データを生成し記憶する衝撃検出装置であって、
時計と、
加速度センサと、
前記加速度センサで計測される加速度を所定の閾値と比較し、この閾値を超えたときの加速度とその加速度が計測された日時とが対応付けられてなる前記衝撃データを生成するデータ生成部と、
前記データ生成部で生成される前記衝撃データを記憶する記憶部と、
無線通信によって前記記憶部に記憶された前記衝撃データを携帯端末へ送信するための無線通信部と、
動作用電源となる電池と、
を備え、
前記無線通信部は、
前記電池からの電力供給が開始された後、前記携帯端末との通信接続を行うためのビーコン信号を所定の第１の時間間隔で送信し、前記携帯端末との通信接続が成立した後、前記時計に設定される現在日時の情報を前記携帯端末から受信するよう構成されるとともに、送信間隔拡張指令を入力すると、前記ビーコン信号の送信間隔を前記第１の時間間隔から前記第１の時間間隔よりも長い所定の第２の時間間隔に変更するよう構成された、
衝撃検出装置。
前記送信間隔拡張指令は、前記携帯端末から前記無線通信部へ送信される、
請求項１に記載の衝撃検出装置。
前記送信間隔拡張指令を兼ねる計測開始指令が前記携帯端末から前記無線通信部へ送信され、前記無線通信部で計測開始指令が受信されると、前記加速度センサが計測を開始するよう構成された。
請求項１に記載の衝撃検出装置。
前記無線通信部は、
前記携帯端末から送信間隔短縮日時を受信した場合に、前記送信間隔短縮日時になると、前記ビーコン信号の送信間隔を前記第２の時間間隔から前記第１の時間間隔に変更するよう構成された、
請求項１〜３のいずれかに記載の衝撃検出装置。
前記ビーコン信号の送信間隔を変更するための操作部をさらに備え、
前記無線通信部は、
前記第２の時間間隔で前記ビーコン信号を送信しているときに、前記操作部が操作されると、前記ビーコン信号の送信間隔を前記第２の時間間隔から前記第１の時間間隔に変更するよう構成された、
請求項１〜４のいずれかに記載の衝撃検出装置。