JP5697233B2 - 環境情報計測装置、環境情報計測システム、及び環境情報計測方法 - Google Patents
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Description
また、示温ラベルを用いる方法は、目視で表示色を確認できる位置まで測定者が接近して観測することが必要とされることから、充電状態の電線の温度計測には、安全上の理由で適用条件が制限される場合がある。
そこで、特許文献1に記載の記録装置を用いることにより、測定者の作業量を低減させるとともに、安全に測定を行うことができる。
また、本発明の環境情報計測装置は、前記環境情報検出部は、前記検出部に設けられる回路素子に応じて、前記環境における温度、気圧又は湿度のいずれかを検出することを特徴とする。
また、本発明の環境情報計測システムは、前記検出した環境情報に基づいて計測された情報を送信する上記のいずれかに記載の環境情報計測装置と、前記送信された情報を収集する環境情報収集装置とを備えることを特徴とする。
これにより、被測定対象箇所の環境情報を低消費電力な回路構成で測定することができる。
本実施の形態に示す環境情報計測装置は、き電線の接続点(例えば、電線同士を圧着して接続する圧着スリーブ)等に装着されるものであり、通信手段とするRFIDタグを備えている。そして、車上等に設置した環境情報収集装置(タグリーダ)は、環境情報計測装置と無線通信を行うことにより、環境情報計測装置によって計測された環境情報を自動で収集して設備管理を行うものである。最初に、環境情報計測装置が、温度を計測する例をあげて説明する。温度の計測と同様の方法を用いることにより、環境情報計測装置が配置された箇所の気温の測定に適用することができる。
この実施の形態に示す環境情報計測装置は、電力系統における送電線や配電線の温度管理(例えば、配電線や配電線等の接続点の温度管理)や、電車線へ電力を供給するためのき電線の温度管理(例えば、き電線の圧着スリーブ等による接続点の温度管理)を行うために使用されるものである。
そして、環境情報計測装置1は、き電線101のき電分岐部107aのクランプ108aに装着されている。さらに、環境情報計測装置1は、き電線101の接続点、例えば、圧着スリーブを用いた接続箇所(圧着スリーブ101a)に装着されている。このように装着することにより、環境情報計測装置1は、温度測定対象である電線と熱的に結合するように設けることができる。
図2は、本発明の実施形態に係わる環境情報計測装置1の構成を示すブロック図である。この図の環境情報計測装置1は、アンテナ13を通して無線により環境情報収集装置(タグリーダ)51と通信を行う通信部10と、アンテナ13により受信した電波の電力から電源(直流電源)を生成する電源部20と、サーミスタを用いて温度計測を行う環境情報計測部30と、環境情報計測部30において検出された結果に基づいて温度計測データを生成する計時部40と、この環境情報計測装置1の全体を制御する制御部2と、記憶部3とを備えている。
続いて、環境情報計測部30と計時部40の構成と動作について説明する。
図3は、環境情報計測部30と計時部40の構成例を示す図である。図3(A)に示すように、環境情報計測部30は、スイッチSW1(31)及びSW2(32)と、電源部20により生成された電源(電圧Vcc)により充電されるコンデンサC(33)と、温度に応じて抵抗値が変化する温度センサであるサーミスタRSM(34)と、電源電圧を分圧する抵抗R1(38)及びR2(39)を備える。
このコンデンサC(33)と、サーミスタRSM(34)とを含んで構成される回路網により検出部35が形成される。
また、スイッチSW1(31)及びSW2(32)は、実際には、MOSトランジスタやアナログスイッチ等で構成される半導体スイッチである。
また、計時部40は、コンパレータ46と、カウンタ47と、基準クロック発生回路47Aと、を備える。コンパレータ46、カウンタ47、及び基準クロック発生回路47Aは、コンデンサCの放電開始から、コンデンサCの充電電位が基準電圧Vrefに至るまでの時間を計測(計時)する。
なお、図3(A)に示す環境情報計測部30の回路構成を採用した背景と、図3(B)に示される数式等については、後述する。
上記手順により、環境情報計測装置1が温度測定対象箇所の温度を測定し、環境情報収集装置(タグリーダ)51は、環境情報計測装置1で測定された温度計測データを自動的に収集することができる。このため、温度測定対象箇所が多数ある場合においても容易かつ自動で温度計測データを収集することができる。
上述したように、環境情報計測部30は、スイッチSW1とSW2、コンデンサC、サーミスタRSM、及び抵抗R1、R2を備え、計時部40は、コンパレータ46、カウンタ47、基準クロック発生回路47Aを備える。このように、環境情報計測装置1では、環境情報計測部30と計時部40とを組み合わせることにより、温度を時間に変換して計測するようにしている。このような回路構成にした理由は、環境情報計測装置1ではRFIDタグを利用しており、このRFIDタグにおいては、タグリーダから受信した電波を基に電源を生成するために、低消費電力の回路が必要とされるためである。この点について補足して説明しておく。
また、PN接合ダイオードを用いる方法は、ダイオードの順方向降下電圧の温度依存性を利用したものであり、IC、LSI中のシリコンダイオードをそのまま温度センサとして使うことができるが、その感度は1mV/℃程度であり、またダイオードに流す電流を一定にする必要があり、取り扱いが難しい。また、赤外線型は、物体が放射する赤外線の量を検出するものであるが、大きさ、消費電力の面からRFIDタグに内蔵するには適さない。
式(2)から、放電電圧Vin(t)が、基準電圧Vref以下になるまでの時間tdを求めると、時間tdは、式(3)として示される。
さらに、この回路から出力される信号を、RFIDタグ(環境情報計測装置1)からタグリーダ(環境情報収集装置51)ヘの応答信号として直接利用することも可能である。
例えば、RFIDタグがタグリーダにデータの返信を開始するのと同時に温度計測を開始する。つまり、制御部2は、スイッチSW1及びSW2を切り替えて、コンデンサCの放電を開始させる。そして、RFIDタグは、放電電圧Vin(t)が基準電圧Vrefに達してコンパレータの出力が反転するまで、例えば「0」を、コンパレータの出力が反転後に「1」を送信する。タグリーダは、RFIDタグからのデータを復調し、データに含まれる「0」の数をカウントすることで、RFIDタグが測定した温度を算出することが可能となる。
このように、本実施形態の環境情報計測装置1は、RFIDタグを用いて通信するため低消費電力かつ簡単な回路構成が要求される。そのため、環境情報計測部30を図3に示したような回路構成としている。
また、ここで、前述した倍電圧整流回路21の構成例について説明する。
図7は、倍電圧整流回路21の構成例を示す図である。図7に示す倍電圧整流回路21は、ダイオードとコンデンサを組み合わせた昇圧整流回路が多段に積み重ねられたコッククロフト・ウォルトン回路(以下「CW回路」と略称する)で構成される回路であり、周知の構成ものである。この倍電圧整流回路21は、対称形3段CW回路に対して、アンテナの入力インピーダンスを接続した例である。図7において、ショートスタブ(Short−stub)はアンテナと回路を整合させるために用いる。ショートスタブは、その長さによって正負のリアクタンス値を取るため、実際には長さを変化させて負荷電圧を最大にするように調節する。アンテナとして半波長ダイボールアンテナやミアンダアンテナを用いることができる。
図8は、本発明による環境情報計測装置と環境情報収集装置から成る温度計測システムの構成例を示す図である。同図においては、線路に沿って直列に繋がる複数のき電線101(101A、101B、及び101C)の各温度計測対象箇所(き電線の接続点)に環境情報計測装置1(1A、1B、1C)が装着された例を示している。また、環境情報収集装置(タグリーダ)51は、線路上を走行する電車50内に設備されている。
この環境情報収集装置51には、環境情報計測装置(RFIDタグ)1に対して、RFIDシステムによる無線信号を用いて通信を行うタグリーダの機能が搭載されている。この環境情報収集装置51は、アンテナ52、表示部53、操作スイッチ群54によって構成されている。表示部53は液晶ディスプレイ等である。操作スイッチ群54は押釦ボタン型スイッチ等で構成される。
本実施形態では、図3を参照し、環境情報として気圧を検出する場合について示す。
第1実施形態における検出部35において、符号34をサーミスタRSMとして説明したが、符号34をひずみゲージを備える気圧センサに代えることにより、気圧を検出する構成を第1実施形態と同様に構成することができる。
ひずみゲージ(ストレインゲージ)は、弾力性のある絶縁体の上に薄い抵抗体を取り付けた構造になっており、絶縁体が変形すると、抵抗体が伸縮し、その抵抗値が変化する。これを温度センサのサーミスタと置き換えることにより、ひずみ、変位、荷重を測定することができる。また、ひずみゲージを気圧センサに適用することも可能である。
ひずみゲージを適用させた気圧センサでは、内部を真空にした金属密閉容器が、気圧の大小に応じて収縮し、その変位量をひずみゲージによって検出する。これを上記温度センサ回路のサーミスタと置き換えることで気圧センサとすることができる。
このような構成とすることにより、気圧を検出することが可能になる。
本実施形態では、図3を参照し、環境情報として湿度を検出する場合について示す。
第1実施形態における検出部35において、符号33を固定値の静電容量を備えるコンデンサCとして、符号34をサーミスタRSMとして説明したが、それぞれを、符号33を変動する静電容量を備える湿度センサ、符号34を順抵抗に代えることにより、湿度を検出する構成を、第1実施形態と同様に構成することができる。
本実施形態では、図1、図9を参照し、図3と構成の異なる環境情報計測部30Aを適用する場合について説明する。
図1における環境情報計測部30に代え、図9に示す環境情報計測部30Aを適用する。
(環境情報計測部30Aの構成と動作の説明)
続いて、環境情報計測部30Aの構成と動作について説明する。
図9は、環境情報計測部30Aの構成例を示す図である。図9(A)に示すように、環境情報計測部30Aは、スイッチSW1(31A)及びSW2(32A)と、電源部20により生成された電源(電圧Vcc)により充電されるコンデンサC(33)と、温度に応じて抵抗値が変化する温度センサであるサーミスタRSM(34)と、抵抗R3(37)と、電源電圧を分圧する抵抗R1(38)及びR2(39)を備える。
また、スイッチSW1(31A)及びスイッチSW2(32A)を含んで構成されるスイッチ部36が形成される。このスイッチ部36は、実際には、MOSトランジスタ等で構成される半導体スイッチであり、あるいは、CMOSデジタル回路であってもよい。例えば、CMOSデジタル回路は、インバータ回路である。このような、スイッチ部36は、high(ハイ)レベル/low(ロウ)レベルの信号を出力する切り替えスイッチとみなすことができる。つまり、スイッチSW1(31A)及びスイッチSW2(32A)における接続状態と開放状態が、互いに相補の関係が保たれることから、スイッチ部36は、high(ハイ)レベルとlow(ロウ)レベルの信号のいずれか一方の信号を出力する。
なお、スイッチ部36は、制御部2(図1)から供給される制御指令に応じて出力端子に出力する電圧を切り替える。
図9(B)は、環境情報計測部30Aの動作を示すタイミングチャートである。この図9(B)において、縦軸が各信号の電圧を示し、横軸が時間の経過を示す。この図に示される信号波形において、制御部2からの制御指令に応じてスイッチ部36が検出部35Aに供給する入力パルスをVin、コンデンサCの電位をVc、電源と固定抵抗(抵抗R1とR2)によって作られる基準電位をVref、コンパレータの出力をVoutとしている。tonは、コンデンサCの充電を開始してから時刻t2に到る期間の入力パルスがhighレベルの時間である。また、tdはコンパレータがlowレベルを出力している時間、つまりVc > Vrefとなる時間である。
また、この図の説明において、電源部20から環境情報計測部30Aに電源電圧Vcc(充電開始電圧)が供給可能な状態にあり、コンデンサCが放電された状態にあるものとする。
この充電状態を保持することにより、コンデンサCに徐々に電荷が蓄積され、抵抗R37を介しての充電が進行する。コンデンサCの充電電圧は次第に上昇し、時刻t1において、基準電圧Vrefに等しくなる。そして、コンデンサCの充電電圧が基準電圧Vref以上となった際にコンパレータ46の出力信号VoutがL状態(コンパレータへの電源供給電圧V−相当の電位)からH状態(コンパレータへの電源供給電圧V+相当の電位)に反転する。
次に、同じく制御部2からの制御指令により、スイッチ部36は、lowレベルの信号を出力する(図9(B)の時刻t2の状態)。つまり、スイッチ部36において、スイッチSW1を開にし、SW2を閉にすることにより、コンデンサCに蓄積された電荷を、サーミスタRSMを通して放電する。コンデンサCの充電電圧は次第に低下し、時刻t3において、基準電圧Vrefに等しくなる。そして、コンデンサCの充電電圧が基準電圧Vref以下となった際にコンパレータ46の出力信号VoutがH状態(コンパレータへの電源供給電圧V+相当の電位)からL状態(コンパレータへの電源供給電圧V−相当の電位)に反転する。
このように、環境情報計測部30Aでは、制御部2からの制御指令と、コンパレータ46の出力状態とに応じて、コンパレータ46の出力状態がL状態を示す時間(基準クロック数)をカウントすることにより温度を時間に変換して測定している。
また、基準電位が、抵抗によって電源電圧を分圧して生成されると仮定すると、コンパレータにより判定された結果は、電源電圧の変動に依存して変化しなくなる。なお、実験回路のコンパレータ46、National Semiconductor社製LPV7215(商標)を用いている。このコンパレータは、電源電圧を2V(ボルト)にして動作させた場合の消費電力が1.2 μW(マイクロワット)と極めて小さく、この環境情報計測部30A(センサ回路)の低消費電力化に貢献できる。
検出部35Aは、コンデンサCの充電時と放電時とにおいて異なる動作モデルを用いることにより、応答特性の説明を簡略化することができる。
図10は、検出部35Aを等価回路で示した動作モデルを示す図である。
最初に、図10(A)を参照し、充電時の動作モデルについて説明する。
制御部2からの制御指令により、スイッチ部36から供給される入力信号(入力パルス)がhighレベルであるとき、これを電源とみなすと、コンパレータ46の非反転入力端子に接続されている回路は、図10(A)に示す回路に変換することができる。
制御部2からの制御指令により、スイッチ部36から供給される入力信号(入力パルス)がlowレベルであるとき、これを接地しているとみなすと、コンパレータ46の非反転入力端子に接続されている回路は、図10(B)に示す回路に変換することができる。
式(5)、(7)、(8)を用いて、試作に用いたサーミスタの温度特性から時間tdについて、温度ごと計算を行った。温度ごとに計算された結果をグラフ化して示す。
図11は、温度ごとに計算された結果を示す図である。
この図11の縦軸は、時間tdを示し、横軸は、温度を示す。
このグラフに示されるように、時間tdの値は、温度が高くなるにしたがって単調に減少し、温度と時間tdの値が一対一に対応することが示されている。
本実施形態に示した環境情報計測部30Aの構成を、図10に示した等価回路と、そのモデルに基づいた式(4)から式(8)の演算式よってモデル化することにより、温度の計測が可能となる。
図12は、環境情報計測部30Aを用いて測定した温度の実測値と理論値とを比較する図である。
この図12の縦軸は、時間tdを示し、横軸は、温度を示す。
この図12に示された結果から、測定温度の実験値(図中「×」印)と理論値(図中に実線で示すグラフ)とは概ね一致しており、この環境情報計測部30Aの構成によって、温度の計測が行えることが示されている。
またこの評価に用いた構成においては、制御部2と境情報計測部30Aとを駆動して温度の計測を行う場合、合計8W(ワット)の消費電力に省電力化することが可能である。
このような構成の環境情報計測装置1においては、電源部20は、受信した電波の電力を変換して負荷を機能させる電源の電力を生成する。環境情報検出部30は、環境に応じてインピーダンスが変化する回路素子又は静電容量が変化する回路素子のうちいずれかを備える検出部35を備える。環境情報検出部30は、検出部35において形成される回路網の応答特性に応じて変化する信号を出力する。そして、計時部40は、検出部35において形成される回路網によって生成された信号の電圧が、計測開始から予め定められる検知電圧に達するまでの時間を計測する。
これにより、測定対象箇所の環境情報、例えば、温度(電力系統における送電線や配電線、あるいは電車線におけるき電線の接続点の温度)、湿度又は気圧を、低消費電力かつ簡単な回路構成で容易に測定できる。
このような構成の環境情報計測装置1では、環境情報検出部30により計測された環境情報に基づいて生成された計測データ(例えば、より正確には温度を時間した温度計測データ)を、通信部10により外部の装置(例えば、環境情報収集装置)に送信する。
これにより、測定対象箇所の環境情報、例えば、温度(電力系統における送電線や配電線、あるいは電車線におけるき電線の接続点の温度)、湿度又は気圧を、低消費電力かつ簡単な回路構成で容易に測定できる効果に加えて、測定対象箇所が多数ある場合においても容易かつ自動で測定(計測データを収集)することができる。
このような構成の環境情報計測装置1では、制御部2では、生成された電源の電圧が所定の電圧(充電開始電圧)に到達した場合に、検出部35に含まれる容量(コンデンサC)への充電を行う、その後、検出部35に含まれる容量(コンデンサC)の放電を開始し、計時部40では、検出部35に含まれる容量(コンデンサC)の充電電位が所定の基準値Vrefに低下するまでの時間を計測する。
これにより、CR放電回路を用いて、測定対象箇所の環境情報を時間に変換して測定することが可能になる。このため、低消費電力かつ簡易な回路で温度測定を行える。
このような構成の環境情報計測装置1では、電源部20で生成される電源電圧が所定の充電開始電圧に到達した場合に、検出部に含まれる容量(コンデンサC)へ充電を行い、その後、検出部35に含まれる容量(コンデンサC)の放電を開始する。
これにより、CR放電回路を用いて、測定対象箇所の環境情報を時間に変換して測定することが可能になる。このため、低消費電力かつ簡易な回路で環境情報の測定を行える。
このような構成の環境情報計測装置1では、電源部20で生成される電源電圧が所定の充電開始電圧に到達した場合に、検出部に含まれる容量(コンデンサC)への充電を行い、その後、検出部に含まれる容量(コンデンサC)の電荷の放電を開始し、計時部40では、環境情報(コンデンサC)の充電電位が所定の基準電圧Vrefに低下するまでの時間を計測する。
これにより、CR放電回路を用いて、測定対象箇所の環境情報を時間に変換して測定することが可能になる。このため、低消費電力かつ簡易な回路で温度測定を行える。
このような構成の環境情報計測装置1では、例えば、電源部20により容量(コンデンサC)を充電する際には、スイッチSW1により電源部20と容量(コンデンサC)との間を接続し、スイッチSW2により容量(コンデンサC)と温度検出部(サーミスタRSM)との間を遮断する。そして、容量(コンデンサC)を放電する際には、スイッチSW1により電源部20と容量(コンデンサC)との間を遮断し、スイッチSW2により容量(コンデンサC)と温度検出部(サーミスタRSM)との間を接続する。
これにより、制御部2によりスイッチSW1とスイッチSW2を制御することにより、容量(コンデンサC)への充電と、温度検出部(サーミスタRSM)による放電とを容易に行うことができる。このため、低消費電力かつ簡単な回路構成で、測定対象箇所の環境情報を時間に変換して計測することができる。
このような構成の環境情報計測装置1では、スイッチSW1とスイッチSW2とを組み合わせることにより、1つのSPDT(Single Pole Double Throw)スイッチとすることができる。また、本実施形態に示したようにスイッチSW1とスイッチSW2をSPDTスイッチとして機能させて、電源電圧又は基準電位のいずれかの電位を選択して出力させることができる。このようなスイッチであれば、CMOS構造を有するデジタル回路素子(半導体装置)に代えることが可能となる。
これにより、制御部2によりスイッチSW1とスイッチSW2を制御することにより、容量(コンデンサC)への充電と、温度検出部(サーミスタRSM)による放電とを容易に行うことができる。このため、スイッチSW1とスイッチSW2の構成をより簡素化することができ、低消費電力かつ簡単な回路構成で、測定対象箇所の環境情報を時間に変換して計測することができる。
このような構成の環境情報計測装置1では、計測する時間を長くすることができることから、構成を簡素化したままで、検出精度を向上させることができる。
このような構成の環境情報計測装置1では、検出部35に設けられた回路素子に応じて、環境における温度、気圧又は湿度のいずれかを検出する環境情報検出部30を構成することができる。この場合に、例えば、温度検出部(サーミスタRSM)を設けることにより、温度を検出することができ、湿度検出部を設けることにより、湿度を検出することができ、気圧センサを設けることにより、気圧を検出することができる。
これにより、低消費電力かつ簡単な回路構成で、測定対象箇所の環境情報を時間に変換して計測することができる。
このような構成の環境情報計測装置1では、温度検出部(サーミスタRSM)が温度測定対象箇所の表面に接触するように配置される。この場合に、温度検出部(サーミスタRSM)と温度測定対象箇所との熱的な結合(熱導電性)と電気絶縁性を高めるために、シリコンゴムコンパウンド等を介して接触させる。
これにより、温度測定対象箇所の温度を正確に計測することができる。
このような構成の環境情報計測システムでは、環境情報収集装置51が、環境情報計測装置1から送信される計測データを収集して保存する。
これにより、被測定対象の温度、例えば、電力系統における送電線や配電線、あるいは電車線におけるき電線の温度を、低消費電力の回路で容易に測定できる。また、温度測定対象箇所が多数ある場合においても、容易かつ自動で温度データを測定することができる。このような温度計測方法を用いることにより、気温をはじめとする環境情報の収集に適用することが可能である。
例えば、実施形態4に示した態様に、実施形態2又は3の態様を適用することができる。これにより、測定の対象を温度測定とする場合に限定されず、様々な環境情報計測を行うことが容易となる。
また、本実施形態に示した構成による環境情報計測において、環境情報計測装置の構成などによる偏差を生じる場合が想定される。環境情報計測装置の構成に依存して生じる偏差について、予め特定しておくことにより、その偏差情報を補正することができる。環境情報収集装置は、環境情報収集装置に備える記憶部に、その偏差情報を予め記憶しておき、環境情報計測装置から通知された計測結果に応じて記憶部に記憶されている偏差情報を参照して、環境情報計測装置から通知された計測結果を補正することができる。
10…通信部、11…受信部、12…送信部、13…アンテナ、
20…電源部、21…倍電圧整流回路、22…充電制御部、22A…電源電圧検出部、
30、30A…環境情報計測部、31…スイッチSW1、32…スイッチSW2、
33…コンデンサC、34…サーミスタRSM、35、35A…検出部、
36、37、38…抵抗
40…計時部、46…コンパレータ、
47…カウンタ、47A…基準クロック発生回路、
50…電車、51…環境情報収集装置(タグリーダ)、
52…アンテナ、53…表示部、54…操作スイッチ群、
100…電車線、101…き電線、101a…き電線の接続箇所(圧着スリーブ)、
102…トロリー線、107a…き電分岐部、108a…クランプ
Claims (13)
- 受信した電波から、負荷に供給する電源電圧を生成する電源部と、
測定対象箇所の環境下で検出される物理量に応じてインピーダンスが変化する回路素子と、容量とを備える検出部を有し、前記検出部の応答特性に応じて変化する信号を出力する環境情報検出部と、
前記容量が充電されるまで前記電源部から前記容量へ前記電源電圧が供給されるように前記環境情報検出部を制御した後、前記電源部から前記容量への前記電源電圧の供給が停止した状態で前記容量からの放電が行われるように前記環境情報検出部を制御する制御部と、
前記電源部から前記電源電圧の供給を受けて、前記容量の充電を開始してから前記信号の電圧が予め定められる検知電圧に達するまでの時間、又は、前記電源部から前記電源電圧の供給を受けずに、前記容量から放電される電圧を利用して、前記容量からの放電を開始してから前記信号の電圧が予め定められる検知電圧に達するまでの時間を計測し、当該時間に基づいて、前記物理量に応じた環境情報を生成する計時部と、
を備え、
前記負荷は、前記環境情報検出部、前記計時部、及び前記制御部を含み、
前記検知電圧は、前記電源電圧を分圧した電圧である
ことを特徴とする環境情報計測装置。 - 前記環境下で検出される物理量に応じて生成された前記環境情報を要求に応じて送信する通信部
を備えることを特徴とする請求項1に記載の環境情報計測装置。 - 前記制御部は、
前記生成された電源電圧に応じて、前記検出部に含まれる容量への充電と、前記計時部による時間の計測とを制御する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の環境情報計測装置。 - 前記制御部は、
前記生成された電源電圧が、予め定められる所定の充電開始電圧に達した場合、前記検出部に含まれる容量への充電を開始させる
ことを特徴とする請求項3に記載の環境情報計測装置。 - 前記環境情報検出部は、
前記電源部から前記検出部に含まれる容量への充電を遮断する第1のスイッチと、
前記検出部に含まれる容量からの放電を遮断する第2のスイッチと、
を備え、
前記制御部は、
前記容量に充電する場合に、
前記第1のスイッチを接続状態にして前記電源部から前記容量への充電を行い、
前記第2のスイッチを開放状態にして前記容量からの放電を停止し、
前記容量から放電する場合に、
前記第1のスイッチを開放状態にして前記電源部から前記容量への充電を停止し、
前記第2のスイッチを接続状態にして前記容量から放電を行い、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の環境情報計測装置。 - 前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとにおける接続状態と開放状態は、互いに相補の関係が保たれる
ことを特徴とする請求項5に記載の環境情報計測装置。 - 前記計時部は、
前記検出部に含まれる容量から放電を開始する前に、前記容量への充電を行う過程において、前記信号の電圧が前記検知電圧に達してから、前記充電を停止するまでの時間を計測する
ことを特徴とする請求項3から6のいずれか1項に記載の環境情報計測装置。 - 前記電源部は、倍電圧回路を含んで構成され、
前記容量は、前記倍電圧回路からの電力で充電される
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の環境情報計測装置。 - 前記環境情報検出部は、
前記検出部に設けられる回路素子に応じて、前記環境下における温度、気圧又は湿度のいずれかを検出する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の環境情報計測装置。 - 前記環境情報検出部は、
温度測定対象である電線と熱的に結合するように設けられる
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の環境情報計測装置。 - 受信した電波から、負荷に供給する電源電圧を生成する電源部と、
測定対象箇所の環境下で検出される物理量に応じて静電容量が変化する回路素子と、抵抗とを備える検出部を有し、前記検出部の応答特性に応じて変化する信号を出力する環境情報検出部と、
前記回路素子の電圧が所定の電圧になるまで前記電源部から前記回路素子へ前記電源電圧が供給されるように前記環境情報検出部を制御した後、前記電源部から前記回路素子への前記電源電圧の供給が停止した状態で前記抵抗を介して前記回路素子からの放電が行われるように前記環境情報検出部を制御する制御部と、
前記電源部から前記電源電圧の供給を受けて、前記回路素子の充電を開始してから前記信号の電圧が予め定められる検知電圧に達するまでの時間、又は、前記電源部から前記電源電圧の供給を受けずに、前記回路素子から放電される電圧を利用して、前記回路素子からの放電を開始してから前記信号の電圧が予め定められる検知電圧に達するまでの時間を計測し、当該時間に基づいて、前記物理量に応じた環境情報を生成する計時部と、
を備え、
前記負荷は、前記環境情報検出部、前記計時部、及び前記制御部を含み、
前記検知電圧は、前記電源電圧を分圧した電圧である
ことを特徴とする環境情報計測装置。 - 前記検出した環境情報に基づいて計測された情報を送信する請求項1から11のいずれか1項に記載の環境情報計測装置と、
前記送信された情報を収集する環境情報収集装置と
を備えることを特徴とする環境情報計測システム。 - 受信した電波から、負荷に供給する電源電圧を生成する電力生成過程と、
測定対象箇所の環境下で環境情報検出部によって検出される物理量に応じてインピーダンス又は静電容量が変化する回路素子と、容量とを備える検出部の応答特性に応じて変化する信号を出力する環境情報検出過程と、
前記容量が充電されるまで前記電源部から前記容量へ前記電源電圧が供給されるように前記環境情報検出部を制御した後、前記電源部から前記容量への前記電源電圧の供給が停止した状態で前記容量からの放電が行われるように前記環境情報検出部を制御する制御過程と、
前記電源部から前記電源電圧の供給を受けて、前記容量の充電を開始してから前記信号の電圧が予め定められる検知電圧に達するまでの時間、又は、前記電源部から前記電源電圧の供給を受けずに、前記容量から放電される電圧を利用して、前記容量からの放電を開始してから前記信号の電圧が予め定められる検知電圧に達するまでの時間を計測部によって計測し、当該時間に基づいて、前記物理量に応じた環境情報を生成する時間計測過程と、
を含み、
前記負荷は、前記環境情報検出部、前記計時部、及び前記制御部を含み、
前記検知電圧は、前記電源電圧を分圧した電圧である
ことを特徴とする環境情報計測方法。
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