JP2022111447A - 自己発電装置、情報発信装置及び情報発信装置を用いたコンテナ管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 隠避性が高く、安価尚且つ小型化の情報発信装置および、これらの自己発電装置及び情報発信装置により構成される、利用コスト低いコンテナ管理システムを得る。【解決手段】 コンテナと、コンテナに搭載され、特定の関連情報を一方的に送信する情報発信装置と、複数のキャリアと、複数のキャリアに搭載され、発信装置から送信された関連情報を受信し、関連情報台帳に保存する中間通信体と、中間通信体と双方向通信するデータセンターと、を含む発見システムであって、中間通信体は、データセンターからの照合指令に基づいて、関連情報台帳から、特定の関連情報を探し、その結果をデータセンターに報告するコンテナ管理システム。【選択図】 図１

Description

本発明は、自己発電装置、情報発信装置及び情報発信装置を用いたコンテナ管理システムに関するものである。

物流分野において、コンテナの利用は年々増えている。公益財団法人日本海事センターの２０２０年６月の開示によれば、２０００年から２０１９年の間、全世界のコンテナ荷動き量は約１５０％まで増えてきた。そのため、コンテナの監視・管理・追跡に関して、様々なシステムが提案されている。例えば、先行文献１には、コンテナを一意に識別するコンテナＩＤと、コンテナに収容された各荷物の積込時刻及び積込場所を示す情報を少なくとも含んだ積込荷物情報とが紐づけられたコンテナ情報を記憶する記憶部と、追跡対象の荷物の積込時刻及び積込場所を示す情報を少なくとも含んだ追跡情報の入力を受付ける入力部と、積込荷物情報に含まれた各荷物の積込時刻及び積込場所と追跡情報に含まれた追跡対象の荷物の積込時刻及び積込場所との一致度合いに応じて、追跡対象の荷物が、積込荷物情報のどの荷物に対応するかを特定すると共に、コンテナ情報に基づいて、特定した荷物が収容されているコンテナのコンテナＩＤを特定する特定部と、記特定部によって特定されたコンテナＩＤに基づき、追跡対象の荷物の輸送状況を推定する推定部と、を備える輸送状況推定システムが開示されている。

特開２０２０－１９４４７４

しかしながら、陸上のコンテナ輸送に関しては、例えば、東京ー大阪間の往復コンテナ輸送をする場合、運転手にとって通常１泊２日かかる輸送となり、運転手にとっては心身に負担のかかる出張のような勤務形態となると同時に、運送会社にとっては宿泊費や日当のコストが高くなる問題点がある。

また、高速道路、一般道路を問わず、道路の渋滞状況などは、常に変化しているため、運輸会社側も荷主も随時、コンテナの位置情報を確認しながら、どの運転手同士でコンテナを交換すべきかを、判断、指示することが必要であるため、コンテナのリアルタイムの位置情報の提供が必要となる。

さらに、先行文献１に示されている輸送状況推定システムを駆動するためには、電源部として一般的に電池が用いられているが、電池部の交換に関して、煩雑尚且つコストが高いことになりかねない。そのため、電池交換作業は必要としない電源部の開発が必要となる。

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、自己発電装置を有する、隠避性が高く、安価尚且つ小型化の情報発信装置を第一目的とし、これらの自己発電装置及び情報発信装置により構成される、利用コスト低いコンテナ管理システムを得ることを第二目的とする。

本発明に係る自己発電装置は、外力の下で自己発電材料と、自己発電材料から電力を取り出す集電部品と、集電部品から負荷回路に、電力を搬送する出力部とを有する。

本発明に係る情報発信装置は、自己発電装置からなる電源部と、特定の関連情報を保存する記憶部と、記憶部に保存されている関連情報を発信する発信部と、電源部、記憶部及び発信部を制御する制御部とを有する。

本発明に係るコンテナ管理システムはコンテナと、コンテナに搭載され、特定の関連情報を送信する情報発信装置と、複数のキャリアと、複数のキャリアに搭載され、発信装置から送信された関連情報を受信し、関連情報台帳に保存する中間通信体と、中間通信体と双方向通信するデータセンターと、を含むコンテナ管理システムであって、中間通信体は、データセンターからの照合指令に基づいて、関連情報台帳から、特定の関連情報を探し、その結果をデータセンターに報告する。

本発明によれば、隠避性が高く、安価、防水性、取付強度高く、尚且つ小型化の情報発信装置、また、利用コスト低いコンテナ管理システムを得ることができる。

図１は本発明に係るコンテナ管理システムを示す図である。 図２は本発明に係る中間通信体を示す模式図である。 図３は本発明に係る情報発信装置を示す模式図である。 図４は本発明に係る自己発電装置を示す図である。 図５は本発明に係るコンテナ管理システムの動作を示すブログ図である。 図６は本発明の変形例１に係る情報発信装置を示す模式図である。 図７は本発明の変形例２に係る情報発信装置を示す模式図である。 図８は本発明の変形例２に係る中間通信体を示す模式図である。 図９は本発明の変形例２に係る関連情報台帳のデータを示す模式図である。 図１０は本発明の変形例３にかかるコンテナ調達システムを示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１．

図１は本発明に係るコンテナ管理システム１０を示す図であり、当該コンテナ管理システム１０は、コンテナ７０と、コンテナ７０に搭載され、特定の関連情報５０を送信する情報発信装置１４と、複数のキャリア８０と、複数のキャリア８０に搭載され、情報発信装置１４から送信された関連情報５０を受信し、関連情報台帳９０に保存する中間通信体１２と、中間通信体１２と双方向通信するデータセンター１１と、を含む管理システム１０であって、中間通信体１２は、データセンター１１からの照合指令に基づいて、関連情報台帳９０から、特定の関連情報５０を探し、その結果をデータセンター１１に報告する。

まず、データセンター１１とは、情報発信装置１４に関する情報を収集し、収集された情報により、情報発信装置１４を追跡する機能を有するデータ蓄積、処理するシステムである。一般的に通信、記録、及び計算等の機能を備える１つまたは複数のサーバーを指す。

具体的に、データセンター１１には、内部及び外部ネットワークを通じて複数の中間通信体１２及び追跡依頼者１３と双方向通信する通信装置１１１を有する。また、追跡依頼者は荷主、輸送会社の職員、関係者等、またはこれらの個人及び企業の荷物管理システムで良い。また、人間の電話音声により追跡があった場合、人工知能（Ａｒｔｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）による音声文字変換機能、または人間の手入力による情報入力機能も備えている。

また、データセンター１１が、処理装置１１２を含む。処理装置１１２は、データセンター１１における各種制御、計算、または指令等を行う装置で、その機能はハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組合により実現されてよい。

さらに、データセンター１１には、記憶装置１１３が含まれる。記憶装置１１３は、通信装置１１１を通して入力された様々なデータを分類、保存する機能を有する。

次に、図２は本発明に係る中間通信体１２のシステムを示す模式図である。中間通信体１２は、記憶部１２２、受信部１２３、制御部１２４及び送信部１２５を少なくとも含む。また、中間通信体１２が受信部１２３を用いて不特定複数の情報発信装置１４から関連情報５０を収集し、自身の記憶部１２２にある関連情報台帳９０に保存する。

また、データセンター１１から外部ネットワークを通じて出された照合指令に基づいて、制御部１２４の指示の下で関連情報台帳９０に保存されているデータに対して、照合指令に含まれている照合情報６０と比較し、その結果を出力する。また、出力結果は両者一致になっている場合、関連情報台帳９０に保存されている関連情報５０が送信部１２５を通じてデータセンター１１に送付される。また、一致しない場合、一致しないことをデータセンター１１に報告する。

また、中間通信体１２の前記機能はハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組合により前記機能を実現されてもよい。

また、中間通信体１２はキャリア８０に搭載されている。キャリア８０は、乗用車、トラック、自転車、バス、台車、ゴミ収集車などの移動体でも良く、付近にあるコンテナ間のネットワーク、ヤードにある送受信装置、信号機、ポスト、電柱、看板、充電装置、自動運転に係わる道路施設などの固定体でも良い。また、電線、ガス、水道、無接点充電用装置などと一緒に事前に地中に埋め込まれても良い。特に、各種車が街中の隅々まで巡回できる上、車間通信ネットワークを利用できるため、より効率良く情報収集できる面から、好ましい選択肢の１つとなる。

さらに、データセンター１１、中間通信体１２、及び情報発信装置１４との間の通信は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯、例えば、７６０ＭＨｚ帯域、２、４ＧＨｚ帯域、５．９ＧＨｚ帯域、さらに６０ＧＨｚ帯域の電波を利用し、複数の車両の相互間で無線通信を行う。また通信規格はブルートゥース（登録商標）、ＷＩＦＩ（登録商標）、ｅｎｏｃｅａｎ（登録商標）などの省電力の規格を使ってもよい。特に、送信距離と省電力の面から、ブルートゥースが好ましい。

また、情報発信装置１４の所有者のプライバシー保護および悪質な改ざん防止の観点から、中間通信体１２にはブロックチェーンの技術を使うことができる。さらに、中間通信体１２に保存されている履歴データに関しては、中間通信体１２の所有者にも知られない、改ざんされないようにセキュリティ措置、例えば、全てのデータの暗号化などをとる。

次に、図３は本発明に係る情報発信装置１４のシステムを示す模式図である。情報発信装置１４は、追跡依頼者１３から通報があって、発見しようとする装置である。情報発信装置１４はコンテナ７０に搭載されている。情報発信装置１４には事前に独自の関連情報５０が付与、保存され、情報発信装置１４から周期的に光電磁信号を通じて外部に対してその関連情報５０発信されている。

また、情報発信装置１４は、例えばコンテナ７０の製造後に、追加される装置でも良く、製造時にコンテナ７０の一部と一体化されている装置でも良い。また、盗難される場面を想定して、情報発信装置１４を構成する電源やメモリや送信機などは、容易に察知されないように、その外観を偽装すること、例えば特殊塗装、某部品を倣う形状などが好ましい。

情報発信装置１４は、自己発電装置からなる電源部１４１と、特定の関連情報５０を保存する記憶部１４２と、記憶部１４２に保存されている関連情報５０を発信する送信部１４４と、電源部１４１、記憶部１４２及び送信部１４４を制御する制御部１４３とを有する。情報発信装置１４に対して簡素な構成、簡単な形状、及び軽量化であることが望ましい。

さらに、情報発信装置１４には、付加情報収集部１４５が含まれることが好ましい。付加情報収集部１４５は、情報発信装置１４に集成されているＧＰＳ装置や、各種センサー、受信、計時などの装置である。特に、時間と位置に関する情報が追跡に対して大変重要であるため、位置測定装置と計時装置が好ましい。

また、情報発信装置１４から発信されている関連情報５０に関しては複数部分により構成されている。第１部には、事前に情報発信装置１４の記憶部１４２に保存され、暗号化されている情報であって、例えば、コンテナ番号など唯一な情報である。関連情報５０の第２部には、付加情報収集部１４５から収集されるＧＰＳ等の位置情報や時間情報などが含まれている。

さらに、関連情報５０の第１部は情報発信装置１４の記憶部１４２に永久或いは半永久に保存されている。記憶部１４２は光媒体、半導体或いは磁気媒体などから構成されるもので、その中に保存されているデータは容易に書き換えられないように工夫している。また、読み出す場合、電気を使う観点から磁気、或いは電気のデータ保存形式が望ましい。また、データの保持の面において、常に電気的に接続されていることは必要なく、不揮発性メモリが好ましい。

また、関連情報５０の第２部は情報発信装置１４の記憶部１４２に周期的に書き込まれるので、書き換えられるメモリが望ましい。また、一定の期間、例えば１年程度の位置、時間情報が入れるような容量、例えば１００ＭＢ以上が好ましい。また、メモリを維持する電力を最小限にすることも顧慮すると、ＲｅＲＡＭ、ＦｅＲＡＭやＭＲＡＭなどが好ましい。

さらに、情報発信装置１４の電源部１４１に関しては、独立に発電できる自己発電装置１４１Ａ及び蓄電できる２次電池部１４１Ｂを少なくとも含む。自己発電装置１４１Ａは外力の下で自己発電できる装置、例えば光電変換素子、電磁変換素子、熱電変換素子などである。特に、圧電発電素子、磁歪発電素子など振動エネルギーを電気エネルギーに変換できる振動発電素子が好ましい。

これから、図４を参照しながら、磁歪発電素子を使う自己発電装置１４１Ａを一例として説明する。このような自己発電装置１４１Ａは、外力の下で自己発電材料と、自己発電材料から電力を取り出す集電部品と、前記集電部品から負荷回路に、前記電力を搬送する出力部とを有する。

図４は本発明に係る自己発電装置１４１Ａを示す図である。図４に示すように、自己発電装置１４１Ａは外力の下で自己発電材料である磁歪材１４１１、自己発電材料から電力を取り出す集電部品、すなわち、コイル１４１２、及び集電部品から負荷回路に、電力を搬送する出力部である出力回路１４１３を含む。また、三者を固定する固定材１４１４をさらに含むことが好ましい。磁歪材１４１１は車体から伝えてくる振動により、一部撓むようになり、周囲の磁場ベクトルを変える。そのため、磁歪材１４１１の周囲に配置されているコイル１４１２には、その磁場ベクトルの変動により電流Ｉが生じられ、その電流Ｉは出力部１４１３を経由して取り出される。

また、発電部１４１Ａから取り出される電力は、２次電池部１４１Ｂに蓄積されても良く、直接に電源部１４１の出力になっても良く、両方使えるようにハイブリッドの使い方でも良い。

また、情報発信装置１４はコンテナ７０或いは搭載対象の一部に埋め込まれる、または隠される。例えば、コンテナ７０の壁の一部に空洞部を形成し、情報発信装置１４を空洞部に設置した後、空洞部の開口を樹脂などの非磁性、防水性優れる封止材料で封止する。

次に、図５を参照しながら、本発明に係るコンテナ管理システム１０に関して、説明する。

図５は本発明に係るコンテナ管理システムの動作を示すブログ図である。図５に示すように、それぞれの情報発信装置１４に独自の番号、が付与され、情報発信装置１４の記憶部１４２にこの番号が書き込まれ、記憶される。同時に、この独自番号もデータセンター１１に事前登録される。

次に、それぞれのコンテナに１つまたは複数の情報発信装置１４を各部分に、分解できないように埋め込むか、秘密に取り付ける工程を実施する。

また、情報発信装置１４を積んでいるコンテナ７０が車などにより各地に運輸される。その際、情報発信装置１４から発信されている関連情報５０はがキャリア８０に搭載されている中間通信体１２により拾われ、関連情報台帳９０に記録されている。ここでは、キャリア８０とは、例えば道路ですれ違う他の車両や、港のヤードに設置されている基地局などで良い。

荷主などがコンテナの所在地をリアルタイムで把握したい場合、ＡＰＰや電話やソフトなどでコンテナの独自番号をデータセンター１１に連絡する。または、氏名情報などの情報でデータセンター１１の記憶装置１１３に蓄積されている独自番号を検索する。

その後、データセンター１１の処理装置１１２から、この独自番号を含む照合情報６０が照合指令に加えられ、データセンター１１の通信装置１１１から、外部のネットワークを通じて中間通信体１２に送られる。各中間通信体１２は照合指令を受信した後、照合情報６０及び独自番号を取り出し、関連情報台帳９０に保存されている複数の関連情報５０と比較し、該当するものの有無を確認する。

また、一致する関連情報５０があった場合、中間通信体１２からその関連情報５０をデータセンター１１に報告する。また、一致する関連情報はなかった場合、一致しないとの報告をデータセンター１１に報告する。

データセンター１１は複数中間通信体１２から収集した時間及び位置情報を用いてコンテナの時間－位置情報を割り出し、追跡依頼者１３に連絡する。

変形例１

実施の形態１には、情報発信装置１４と中間通信体１２とは、個別に形成されていることを記載しているが、両者を同一製品にすることもできる。

図６は本発明の変形例１に係る情報発信装置を示す模式図である。この変形例には、情報発信装置１４´は図６に示すように、自己発電装置からなる電源部１４１と、特定の関連情報５０を保存する記憶部１４２´と、記憶部１４２´に保存されている関連情報５０を発信する送受信部１４４´と、電源部１４１、記憶部１４２及び送受信部１４４´を制御する制御部１４３とを有する。

また、記憶部１４２´は、実施形態１の記憶部１２２と同じ機能を有する上、関連情報台帳９０も有する。同時に、送受信部１４４´は送信機能だけではなく、外部ネットワークと繋がる受信機能を備える。

こうすれば、情報発信装置１４´はコンテナ７０に取り付けられている時、上記実施形態１と同様に動作することもできるし、中間通信体１２としても、キャリアに取り付けられる場合、情報収集・提供することもできる。さらに、コンテナ７０に取り付けされ、コンテナ間ネットワークの通信装置として、同時に情報発信装置１４と中間通信体１２の役割を担うこともできる。

こうすることにより、情報発信装置１４と中間通信体１２の設計は別々行う必要がなく、開発の周期を短縮化することもできる。

変形例２

実施の形態１において、情報発信装置１４には、ＧＰＳ装置や時計などの装置も搭載されている例が挙げられている。しかし、情報発信装置１４の構造を簡素化するために、これらの装置を有しなくても良い。

図７は本発明の変形例２に係る情報発信装置を示す模式図である。ここでは、図７に示すように、情報発信装置１４´は、自己発電装置からなる電源部１４１と、特定の関連情報５０を保存する記憶部１４２と、記憶部１４２に保存されている関連情報５０を発信する送信部１４４と、電源部１４１、記憶部１４２及び送信部１４４を制御する制御部１４３とを有するが、付加情報収集部１４５が含まれていない。

また、図８は本発明の変形例２に係る中間通信体を示す模式図である。中間通信体１２´は図８に示すように、情報収集部１２１と、記憶部１２２と、受信部１２３と、制御部１２４及び送信部１２５を含む。情報収集部１２１は、他の装置やセンサー等から、位置や時間などに関する情報を収集し、図９に示されるように、付加情報５１として情報発信装置１４から受信した関連情報５０を一緒に関連情報台帳９０に保存する。

また、データセンター１１から外部ネットワークを通じて出された照合指令に基づいて、制御部１２４の指示の下で関連情報台帳９０に保存されているデータに対して、照合指令に含まれている照合情報６０と比較し、その結果を出力する。また、出力結果は両者一致になっている場合、関連情報台帳９０に保存されている関連情報５０及び付加情報５１が送信部１２５を通じてデータセンター１１に送付される。また、一致しない場合、一致しないことをデータセンター１１に報告する。

変形例３

実施の形態１において、コンテナの位置等の情報をリアルタイムで把握できるコンテナ管理システムが記載されている。このようなコンテナ管理システムは独立に利用されても良く、他のシステムの一部として利用されても良い。

図１０は本コンテナ管理システムを利用するコンテナ調達システムを示す図である。コンテナ調達システム１００は本発明のコンテナ管理システム１０から、コンテナの位置等の情報をリアルタイムで入手し、道路渋滞状況や、運転手の数及びコンテナ倉庫などの情報に合わせ、運転手２００に運転指示する。

例えば、従来の東京から大阪の往復であれば、運転手２００にとって１泊２日かかるが、コンテナ調達システム１００は、東京と大阪間のコンテナ輸送を、浜松で中継し、コンテナを積み替えることで、東京から来た運転手２００に対して別なコンテナを東京に持ち帰ると指示し、大阪から来た運転手２００に対して、東京からのコンテナを大阪に持ち帰ると指示することができる。そうすることによって、それぞれの運転手２００は日帰りで勤務できるようになる。これは、運転手の働き方改革、勤務負担の低減にもつながる。

本発明は、例えば、失くされたコンテナの追跡や、物流の追跡など様々の場面に適用可能である。

１０ コンテナ管理システム
１１ データセンター
１２、１２´ 中間通信体
１３ 追跡依頼者
１４、１４´、１４´´ 情報発信装置
５０ 関連情報
６０ 照合情報
７０ コンテナ
８０ キャリア
９０ 関連情報台帳
１００ 調達システム
１１１ 通信装置
１１２ 処理装置
１１３ 記憶装置
１２１ 情報収集部
１２２ 記憶部
１２３ 受信部
１２４ 制御部
１２５ 送信部
１４１ 電源部
１４１Ａ 自己発電装置
１４１Ｂ ２次電池部
１４２、１４２´ 記憶部
１４３ 制御部
１４４ 送信部
１４４´ 送受信部
１４５ 付加情報収集部
１４１１ 磁歪材
１４１２ コイル
１４１３ 出力回路
１４１４ 固定材
２００ 運転手

Claims (3)

1. 外力の下で自己発電材料と、
   前記自己発電材料から電力を取り出す集電部品と、
   前記集電部品から負荷回路に、前記電力を搬送する出力部と
   を有する自己発電装置。
2. 前記請求項１に記載の自己発電装置からなる電源部と、
   特定の関連情報を保存する記憶部と、
   前記記憶部に保存されている前記関連情報を発信する発信部と、
   前記電源部、前記記憶部及び前記発信部を制御する制御部と
   を有する情報発信装置。
3. コンテナと、
   前記コンテナに搭載され、特定の関連情報を一方的に送信する情報発信装置と、
   複数のキャリアと、
   前記複数のキャリアに搭載され、前記発信装置から送信された関連情報を受信し、関連情報台帳に保存する中間通信体と、
   前記中間通信体と双方向通信するデータセンターと、を含む発見システムであって、
   前記中間通信体は、前記データセンターからの照合指令に基づいて、前記関連情報台帳から、前記特定の関連情報を探し、その結果を前記データセンターに報告する
   コンテナ管理システム。
   
   
   
   

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