JP6800311B2 - 無線センサ - Google Patents

Description

この発明は、試料瓶の中に入れられた試料の温度計測に用いて好適な無線センサに関するものである。

医療用薬品の製造工程の中には、試料瓶の中に液体試薬を試料として入れ、この試料瓶の中で試料を凍結乾燥させる工程がある。この凍結乾燥の工程は３０時間〜４０時間を必要とするのが通常である。１つの試料瓶は直径２０ｍｍ、高さ４０ｍｍ程度の小さなものであるが、凍結乾燥炉を用いた１回の工程処理で約１０万個を同時に処理する。

凍結乾燥のプロセスでは、温度と圧力を制御することで、試料瓶内部の水分（アルコール分）を昇華させる。このとき試料瓶の蓋は半開きにしておき、凍結乾燥処理が完了した後に、凍結乾燥炉内部で蓋を押し込むことで試料瓶内部を密封する。

凍結乾燥のプロセスにおいて、温度と圧力の制御パラメータを決める際には、試料瓶の中に熱電対などの温度センサを挿入することで温度計測を行う。凍結乾燥炉では、１回の工程処理で約１０万個の試料を同時に処理するため、試料の配置場所によっては温度に差が生じる場合がある。このため、複数の試料に対して、温度計測が必要になる。この場合、有線で温度計測を行うと、配線作業が複雑となる。また、凍結乾燥炉の内部のスペースにも制約がある。

そこで、本願に関連する技術として、無線センサを用いて温度計測を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この関連する技術では、試料瓶の蓋に無線送受信機を内蔵し、この無線送受信機を内蔵した蓋から試料瓶の内部へ向けて１本の棒を計測棒として延ばしている。試料瓶内の試料の凍結は表面から徐々に深さ方向に進むため、蓋から試料瓶の内部へ向けて延ばされた計測棒に、試料瓶の深さ方向に複数の温度センサを配置している。また、蓋には、試料瓶の外側に向けてアンテナを設けている。これにより、試料瓶内の試料の温度が無線によって外部へ送信され、試料瓶の中の試料の凍結状態をモニタすることができる。

凍結乾燥処理では、水面から徐々に凍結して行くため、試料瓶の底面に近いところの温度測定が極めて重要となる。しかし、上述した関連する技術では、凍結乾燥処理が完了した後に、半開きの蓋を押し込むために、すなわち蓋の移動量分のスペースを残しておくために、計測棒の下端を試料瓶の底面から離した状態としておく必要がある。このため、温度センサの配置が試料瓶の底面から離れた位置からとなり、極めて重要とされる試料瓶の底面近くの温度を計測することができない。

国際公開第２０１６／１２３０６２Ａ１号

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、試料瓶の底面近くの温度を計測することが可能な、また試料瓶内の正確な位置の温度を計測することが可能な無線センサを提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、温度センサ（１４）と、電子回路（１００）を搭載した電子回路モジュール（１０）と、温度センサが配置された計測棒（１１）と、計測棒が延ばされた電子回路モジュールをセンサ本体（１５）として、前記計測棒の下端が、計測対象の試料が入れられる容器の底面に接触するように、前記容器中に自立させる自立部材（１２，１３）とを備え、電子回路は、外部から送られてくるエネルギーから電力を生成するように構成された電力生成部（１０１）と、温度センサの計測値を温度データとして取得するように構成されたセンサインタフェース回路（１０２）と、センサインタフェース回路によって取得された温度データを無線によって外部へ送信するように構成された無線部（１０３）とを含むことを特徴とする。

本発明において、センサ本体（計測棒が延ばされた電子回路モジュール）は、それ自体では自立することはできないが、自立部材が設けられることによって自立する。本発明において、電子回路モジュールには、電力生成部とセンサインタフェース回路と無線部とを含む電子回路が搭載されており、計測棒には、温度センサが配置されている。センサ本体を試料瓶の中で自立させると、計測棒の下端が試料瓶の底面に接触するものとなり、試料瓶の底面近くの温度を計測することが可能となる。また、計測棒に配置された温度センサの位置が試料瓶の底面からの位置として定まり、試料瓶内の正確な位置の温度を計測することが可能となる。

本発明によれば、温度センサを計測棒に配置し、この計測棒が延ばされた電子回路モジュールをセンサ本体として自立部材によって自立させるようにしたので、センサ本体を試料瓶の中で自立させるようにして、すなわち無線センサを試料瓶の中で自立させるようにして、凍結乾燥処理において極めて重要とされる試料瓶の底面近くの温度を計測することができるようになる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る無線センサを試料瓶の中に入れた状態を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る無線センサを試料瓶の中に入れた状態を示す側断面図である。 図３は、この無線センサの電子回路モジュールに搭載されている電子回路の要部を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態２に係る無線センサの第１例を試料瓶の中に入れた状態を示す側断面図である。 図５は、本発明の実施の形態２に係る無線センサの第１例を試料瓶の上から見た図である。 図６は、本発明の実施の形態２に係る無線センサの第２例を試料瓶の上から見た図である。 図７Ａは、本発明の実施の形態３に係る無線センサの第１例を示す斜視図である。 図７Ｂは、本発明の実施の形態３に係る無線センサの第２例を示す斜視図である。 図８は、本発明の実施の形態４に係る無線センサを試料瓶の中に入れた状態を示す側断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〔実施の形態１〕
図１は本発明の実施の形態１に係る無線センサ１（１Ａ）を試料瓶（容器）２の中に入れた状態を示す斜視図である。この実施の形態において、試料瓶２には試料３として液体試薬が入れられており、試料瓶２の開口部２ａには蓋４が半開きの状態で取り付けられている。

この無線センサ１Ａは、温度センサ１４と、電子回路１００を搭載した電子回路モジュール１０と、温度センサ１４が配置された計測棒１１と、支持棒１２，１３とから構成されている。計測棒１１および支持棒１２，１３は電子回路モジュール１０から延ばされている。また、この無線センサ１Ａにおいて、温度センサ１４は計測棒１１の長手方向に複数配置されており、最下端の温度センサ１４は計測棒１１の下端１１ａの近くに位置している。

この無線センサ１Ａにおいて、複数配置された温度センサ１４は試料瓶２内の試料３の温度を計測する。この複数の温度センサ１４を計測棒１１の長手方向に配置することで、試料瓶２に温度変化をかけたときの試料３の温度分布を計測することが可能になる。

たとえば凍結乾燥プロセスにおいては、試料瓶の周囲の温度と圧力を制御することで、凍結されて固体状態になっている試料を液化することなく乾燥状態にする（昇華させる）。温度制御は試料瓶が置かれているプレート温度を−５０℃から＋８５℃の範囲で可変にする。試料の凍結後におこなう乾燥時は、炉内をほぼ真空になるように圧力制御して、プレート温度を４０℃などに固定して行う。このとき試料液面上方から下方に向けて徐々に水分が昇華し乾燥状態になることが知られている。試料種類や圧力条件にも依存するが、乾燥するまでには数十時間から数日必要となる。この反応時間を短縮できれば生産性は向上する。しかし、中途半端な処理時間で終えてしまうと出来上がり品質の劣化につながる。

前述したように凍結乾燥プロセスでの温度変化は、試料の上方から下方に向けて変化するため、プロセスの終了判断には、最下端の温度センサの計測結果が特に重要になる。すなわち最下端の温度センサの位置は、試験ごとに変動したり試料瓶ごとに不定であったりすると、凍結乾燥プロセスの制御パラメータの調整や、制御に大きく影響を与えてしまう。このため、図１に示すように、最下端の温度センサ１４を計測棒１１の下端近くに置くことが極めて重要になる。

この実施の形態において、支持棒１２，１３は、計測棒１１が延ばされた電子回路モジュール１０をセンサ本体１５として自立させる自立部材として設けられている。すなわち、センサ本体１５は、それ自体では自立することはできない。このため、計測棒１１と略同じ長さの支持棒１２，１３を設け、この支持棒１２，１３と計測棒１１とで電子回路モジュール１０を支えることによって、センサ本体１５を自立させている。以下、センサ本体１５を自立させた状態を無線センサ１Ａを自立させた状態とも呼ぶ。

なお、この実施の形態において、無線センサ１Ａの高さＨは（図２参照）、無線センサ１Ａを試料瓶２の中に入れ、計測棒１１の下端１１ａおよび支持棒１２，１３の下端１２ａ，１３ａを試料瓶２の底面２ｂに接触させてセンサ本体１５を自立させたとき（無線センサ１Ａを自立させたとき）、電子回路モジュール１０の上面１０ａが試料瓶２の開口部２ａよりも下に位置するような高さとされている。また、試料瓶２内の試料３の量は、無線センサ１Ａを試料瓶２の中で自立させた状態において、電子回路モジュール１０に試料３が接触することがない量とする。また、電子回路モジュール１０は、計測棒１１の下端１１ａおよび支持棒１２，１３の下端１２ａ，１３ａを試料瓶２の底面２ｂに押し付けるだけの自重を持ち、試料瓶２の中で浮くことはないものとする。

図３に電子回路モジュール１０に搭載されている電子回路１００の要部を示す。電子回路１００は、搬送波（外部から送られてくるエネルギー）から電力を生成する電力生成部１０１と、温度センサ１４の計測値を温度データとして取得するセンサインタフェース回路１０２と、センサインタフェース回路１０２によって取得された温度データを無線によって外部へ送信する無線部１０３とを備えており、電力生成部１０１は電力生成用のアンテナ１０４に接続され、無線部１０３は通信用のアンテナ１０５に接続されている。また、無線部１０３は、外部より送信されてくる無線信号を受信する機能も備えている。

図３では、簡略化のために、複数の温度数センサ１４とセンサインタフェース回路１０２とを一本の線で結んでいる。温度センサ１４がサーミスタ抵抗や白金測温抵抗体などのように温度に依存する抵抗変化を検出する２端子のセンサ素子であれば、複数の温度センサ１４を配置した時には、基準電位を共通にしたとしても、各温度センサ１４からセンサインタフェース回路１０２に対して少なくとも最低でも１本ずつの配線となることは言うまでもない。

他にもトランジスタのベース・エミッタ電圧が約−２ｍＶ／℃の温度変化を持つことを利用した半導体センサも温度センサ１４として利用することができる。この場合の温度センサ１４は温度に比例した電圧出力をもつものが多い。この場合でも、各温度センサ１４からの信号線は最低でも１本ずつの配線になることは言うまでもない。

近年、温度センサのデバイスと信号処理回路組み合わせた集積化センサが用いられる場合もある。このようなときは、複数配置されている温度センサ１４とセンサインタフェース回路１０２とは、温度センサ１４の個々の温度出力を伝えるためにデジタル信号によるバス接続を利用できる。バスにはたとえばＳＰＩ（Simple Peripheral Interface）により３本線でセンサインタフェース回路１０２につなげてもよいが、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）などのように抵抗でプルアップすることで双方向のオープンコレクタ接続される２本の信号線（ＳＤＡ：シリアルデータ、ＳＣＬ：シリアルクロック）を利用して少ない本数でつなげてもよい。

センサインタフェース回路１０２の構成は、きわめて一般的なため詳細に記述するまでも無いが、以下の構成が考えられる。センサインタフェース回路１０２は温度センサ１４が前述のような抵抗センサ、半導体センサであれば、それぞれ抵抗値、電圧値をデジタル値に変換するアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）と無線部１０３を制御するＣＰＵ、計測時間間隔を管理するタイマ回路、起動時のリセット回路、設定状態を記憶保持するメモリ回路、センサインタフェース回路１０２や無線部１０３などの電子回路に電源を供給するレギュレータ回路などから構成する。個々の温度センサ１４に対してそれぞれＡＤＣを配置してもよいが、経済的な理由、小型化要求による理由から、マルチプレクサをＡＤＣと温度センサ１４との間に配置して、決められた手順で順番に温度センサ１４を選択してＡＤ変換する方法が一般的であり、このＡＤＣやマルチプレクサの制御も上記のＣＰＵで行う。

一方、集積化センサの場合は、ＡＤＣはセンサと同一パッケージ内に置くことも可能であるため、センサインタフェース回路１０２はマルチプレクサやＡＤＣの代わりにバス制御の選択回路が使われる。

無線部１０３は概して送信回路、受信回路から構成される。温度センサ１４から取得した温度情報と、複数の温度センサ１４のうちのどのセンサであるかの識別番号を送信する。複数の試料瓶２に無線センサ１を配置し、その試料瓶２において計測された温度データを送信するために、無線センサ１には個別の識別番号を付加する。その無線センサ１の識別番号も無線部１０３を経由して上位側に伝送する。

温度センサ１４の結果を無線で伝えるだけでなく、電子回路モジュール１０内のさまざまな電気的状態、たとえば電力生成部１０１によって得られる電圧値や無線部１０３での受信強度など、さらには温度センサ１４の短絡や断線などの異常状態を付加データとして上位側に伝達することも、センサインタフェース回路１０２に持たせてもよい。

電力生成部１０１の構成も従来からあるＲＦＩＤ（radio frequency identifier）のような技術が利用できるため特筆するものはないが、以下のように考えられる。アンテナ１０４によって受信した電磁界または電波に対して、共振等を利用して電気エネルギーの取り出し効率を上げるためのマッチング回路、マッチング回路によって得られる電圧、電流を整流する整流回路、整流回路の出力を蓄積するキャパシタである。キャパシタに蓄えられた電圧はそのままでは変動が大きいので、安定化電圧回路（レギュレータ回路）を含めてもよい。なおセンサインタフェース回路１０２にはアナログ回路が多く含まれるため、センサインタフェース回路１０２にも別のレギュレータ回路があっても良い。

ところでアンテナ１０４で受信した電磁界または電波はとても微小であるため、ダイオードとコンデンサを使った電圧ダブラ（Voltage Doubler(Voltage Multiplier)）などで昇圧してもよい。コンデンサもセラミックコンデンサなどの素子を用いてもよいが、近年のスーパキャパシタ（Super Capacitor）といった大容量コンデンサを併用することでも良い。

もちろん使用時に無線供給せずに使用前に充電しておいたスーパキャパシタを電源としても利用する方法もあるが、充電済みスーパキャパシタは相当の電気エネルギーを持っているため、無線センサの取り扱いに注意を有する。凍結乾燥プロセスは長時間であるため、計測中に充電された電気エネルギー（電荷）が十分でない場合は計測不能になってしまうため信頼性を損ねる恐れがある。

もっと簡便に電池を利用することも考えられるが、電池交換が必要であるため実運用時には大きな手間とコストが必要になるため好ましくない。
そこで計測中は常時電子回路モジュール１０に電気エネルギーの供給を行う上でも、無線による電力生成部１０１は重要である。

無線部１０３は以下のとおりである。さまざまな通信規格に対して、さまざまな無線モジュールないしは無線ＩＣが利用できる。これらを利用すれば特筆することはなく無線通信を行うことが可能である。

なお、この例では、アンテナを電力生成用のアンテナ１０４と通信用のアンテナ１０５とに分けているが、電力生成部１０１と無線部１０３を同一のアンテナに接続するものとしてもよい。すなわち、アンテナは２本ではなく、１本としてもよい。

１本のアンテナとする場合、電磁結合などにより、変調をかけた電磁波を外部から１つのアンテナにて受信して、ダイオードブリッジなどによる電力生成部１０１によって電子回路モジュール１０の電源を生成するとともに、電磁波に重畳している信号を無線部１０３にて復調する。

この無線センサ１Ａを試料瓶２の中で自立させると、計測棒１１の下端１１ａが試料瓶２の底面２ｂに接触する。計測棒１１には、その長手方向すなわち試料３の深さ方向に、複数の温度センサ１４が設置されており、この複数の温度センサ１４によって試料３の各位置の温度が計測される。この温度計測に際して、計測棒１１や支持棒１２，１３の熱容量は小さく、また接液中の体積も小さい。このため、計測棒１１や支持棒１２，１３の温度計測への影響は抑えられる。

本実施の形態において、温度センサ１４は計測棒１１の下端１１ａの近くまで配置されている。これにより、凍結乾燥処理において極めて重要とされる試料瓶２の底面近くの温度が計測されるものとなる。また、温度センサ１４の位置が試料瓶２の底面２ｂからの位置として定まり、試料瓶２内の正確な位置の温度が計測されるものとなる。これにより、試料瓶２の底面からの試料３の正確な温度分布を取得することができる。

この無線センサ１Ａにおいて、アンテナ１０４，１０５は、電子回路１００の一部として基板上の回路に形成されている。例えば、基板の配線パターンを利用したアンテナとしたり、チップ部品の形状のアンテナとしたりしている。このため、無線センサ１Ａ全体が試料瓶２の中に入り、試料瓶２の外にアンテナが露出することがない。

前述した関連する技術では、試料瓶の蓋にアンテナが設けられているが、このアンテナが試料瓶の外に露出していることによって各種の問題が生じる。例えば、凍結乾燥処理が完了した後、試料瓶の蓋を押し込む。この際、凍結乾燥炉内では、試料瓶が乗っている上段のトレイの底面を利用して、下段のトレイに乗っている試料瓶の蓋を一度に押し込む。このとき、アンテナが折れ曲がってしまう。

この場合、アンテナが機械的に変形するため、耐久性にも問題が生じる。また、アンテナが折れ曲がった蓋を再利用する際には、データの信頼性を損ねる一因ともなる。また、折れ曲がったアンテナがトレイを傷つけることで不純物が凍結乾燥炉内部に発生し、試料の品質低下を招く原因ともなる。また、折れたアンテナが蓋から外れると、凍結乾燥炉内部の試料瓶を倒して破損するなどの問題も生じる。

これに対して、本実施の形態では、無線センサ１Ａ全体が試料瓶２の中に入り、試料瓶２の外にアンテナが露出することがないので、蓋４を締めたときにアンテナが折れ曲がるというような問題は生じない。これにより、試料の品質を損なうことなく、また試料や装置の破損を招くことなく、凍結乾燥処理の行程を完了させることが可能となる。

なお、この実施の形態では、計測棒１１に複数の温度センサ１４を配置するようにしているが、温度センサ１４は１つであっても構わない。また、計測棒１１だけではなく、支持棒１２や１３にも温度センサ１４を配置するようにしてもよい。例えば、支持棒１２や１３に異なる垂直位置で温度センサ１４を設置するようにすると、試料３中の温度分布をより正確に把握することが可能となる。また、温度センサ１４に加えて、湿度センサや水分量センサ，圧力センサなどを計測棒１１や支持棒１２，１３に配置するようにしてもよい。また、傾斜センサを設けて、温度センサ１４の高さを補正するようにしてもよい。

また、この実施の形態では、センサ本体１５を自立させる自立部材を支持棒１２，１３の２本としているが、すなわち計測棒１１と支持棒１２，１３の３本で電子回路モジュール１０を支えるようにしているが、支持棒１２，１３の数を増やしてセンサ本体１５の自立を安定させるようにしてもよい。

〔実施の形態２〕
実施の形態１の無線センサ１Ａでは、センサ本体１５を自立させる自立部材として２本の支持棒１２，１３を設けるようにしたが、試料瓶２の内周面２ｃに接触してセンサ本体１５を自立させるような自立部材を設けるようにしてもよい。以下、この例を実施の形態２として説明する。

図４に、実施の形態２の無線センサ１（１Ｂ）を例示する。この無線センサ１Ｂでは、電子回路モジュール１０の側面に等角度間隔（この例では、１２０゜間隔）でコイル状のバネ１６を設け（図５参照）、このコイル状のバネ１６の遊端部１６ａを試料瓶２の内周面２ｃに圧接させることによって、センサ本体１５を試料瓶２の中で自立させるようにしている。

この無線センサ１Ｂを試料瓶２の中に入れる際には、コイル状のバネ１６を縮めておき、試料瓶２の中で元の状態に復帰させるようにする。これにより、コイル状のバネ１６の遊端部１６ａが試料瓶２の内周面２ｃに圧接し、センサ本体１５が試料瓶２の中で自立する（無線センサ１Ｂが試料瓶２の中で自立する）。

なお、この無線センサ１Ｂでは３つのコイル状のバネ１６を用いたが、図６に無線センサ１Ｂ’として示すように、１つのゼンマイ状のバネ１７を用いるようにしてもよい。この場合も、コイル状のバネ１６と同様、試料瓶２の中に無線センサ１Ｂ’を入れる際に、ゼンマイ状のバネ１７を縮めておき、試料瓶２の中で元の状態に復帰させるようにする。

また、この実施の形態２の無線センサ１Ｂ（１Ｂ’）では、センサ本体１５を自立させる自立部材としてバネ１６（１７）を用いるが、このバネ１６（１７）を電力生成用のアンテナ１０４と兼用させてもよい。すなわち、バネ１６（１７）をアンテナとして用いるものとした場合、アンテナ長を長くすることができる。これにより、バネ１６（１７）を電力生成用のアンテナ１０４と兼用させるようにして、電力供給の安定化を図ることが可能となる。

また、バネ１６（１７）を通信用のアンテナ１０５と兼用させるものとしてもよい。通信用のアンテナ１０５と兼用させるものとした場合、通信距離を延ばしたり、アンテナゲインが高くなるため送受信電力を抑えたり、ＳＮ比を高めたりするなどの効果を得ることも可能となる。

また、この実施の形態２の無線センサ１Ｂ（１Ｂ’）では、電子回路モジュール１０を下から支える棒を計測棒１１の１本としているが、複数本として無線センサ１Ｂ（１Ｂ’）の自立をさらに安定させるものとしてもよい。

〔実施の形態３〕
実施の形態１の無線センサ１Ａでは、自立部材として計測棒１１とは別に支持棒１２，１３を設けるようにし、実施の形態２の無線センサ１Ｂ（１Ｂ’）では、自立部材として計測棒１１とは別にバネ１６（１７）を設けるようしたが、計測棒１１自体に自立部材を設けるようにしてもよい。以下、この例を実施の形態３として説明する。

図７Ａに、実施の形態３の第１例を示す。この無線センサ１（１Ｃ）では、計測棒１１の下端１１ａに連続する部材として、とぐろ状に巻いた自立部材１８を設け、この自立部材１８によってセンサ本体１５を自立させるようにしている。

図７Ｂに、実施の形態３の第２例を示す。この無線センサ１（１Ｃ’）では、計測棒１１の下端１１ａにリング状に骨組みされた自立部材１９を結合し、この自立部材１９によってセンサ本体１５を自立させるようにしている。

〔実施の形態４〕
実施の形態１の無線センサ１Ａでは、センサ本体１５を自立させる自立部材として２本の支持棒１２，１３を設けるようにしたが、１本の支持棒であっても構わない。以下、この例を実施の形態４として説明する。

図８に、実施の形態４の無線センサ１（１Ｄ）を例示する。この無線センサ１Ｄでは、自立部材として計測棒１１とは別に螺旋状に巻いた金属の棒を支持棒（以下、螺旋状の支持棒という。）２０として設けている。

この無線センサ１Ｄにおいて、計測棒１１は螺旋状の支持棒２０の真ん中に位置し、この螺旋状の支持棒２０と計測棒１１とで電子回路モジュール１０を支えることによって、センサ本体１５を自立させている。

なお、この無線センサ１Ｄにおいて、自立部材として設けた螺旋状の支持棒２０をアンテナ１０４やアンテナ１０５と兼用させるようにしてもよい。また、アンテナ１０４と１０５とを１本のアンテナとし、この１本のアンテナと支持棒２０とを兼用させるようにしてもよい。

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

本発明に係る無線センサは、試料瓶の中に入れられた試料の温度計測以外にも利用することができる。

１（１Ａ、１Ｂ、１Ｂ’、１Ｃ、１Ｃ’、１Ｄ）…無線センサ、２…試料瓶、２ａ…開口部、２ｂ…底面、２ｃ…内周面、３…試料、４…蓋、１０…電子回路モジュール、１０ａ…上面、１１…計測棒、１１ａ…下端、１２，１３…支持棒、１２ａ，１３ａ…下端、１４…温度センサ、１５…センサ本体、１６…コイル状のバネ、１７…ゼンマイ状のバネ、１８，１９…自立部材、２０…螺旋状の支持棒、１００…電子回路、１０１…電力生成部、１０２…センサインタフェース回路、１０３…無線部、１０４…電力生成用のアンテナ、１０５…通信用のアンテナ。

Claims (10)

1. 温度センサと、
   電子回路を搭載した電子回路モジュールと、
   前記温度センサが配置された計測棒と、
   前記計測棒が延ばされた前記電子回路モジュールをセンサ本体として、前記計測棒の下端が、計測対象の試料が入れられる容器の底面に接触するように、前記容器中に自立させる自立部材とを備え、
   前記電子回路は、
   外部から送られてくるエネルギーから電力を生成するように構成された電力生成部と、
   前記温度センサの計測値を温度データとして取得するように構成されたセンサインタフェース回路と、
   前記センサインタフェース回路によって取得された前記温度データを無線によって外部へ送信するように構成された無線部とを含み、
   前記自立部材は、
   前記無線部および前記電力生成部の少なくとも一方に接続されるアンテナを兼ねている
   ことを特徴とする無線センサ。
2. 請求項１に記載された無線センサにおいて、
   前記温度センサは、
   前記計測棒の長手方向に複数配置されている
   ことを特徴とする無線センサ。
3. 請求項１に記載された無線センサにおいて、
   前記自立部材は、
   １つあるいは複数の部材である
   ことを特徴とする無線センサ。
4. 温度センサと、
   電子回路を搭載した電子回路モジュールと、
   前記温度センサが配置された計測棒と、
   前記計測棒が延ばされた前記電子回路モジュールをセンサ本体として、前記計測棒の下端が、計測対象の試料が入れられる容器の底面に接触するように、前記容器中に自立させる自立部材とを備え、
   前記電子回路は、
   外部から送られてくるエネルギーから電力を生成するように構成された電力生成部と、
   前記温度センサの計測値を温度データとして取得するように構成されたセンサインタフェース回路と、
   前記センサインタフェース回路によって取得された前記温度データを無線によって外部へ送信するように構成された無線部とを含む無線センサにおいて、
   前記自立部材は、
   前記計測棒と略同じ長さの複数の支持棒であり、
   前記複数の支持棒には、
   前記温度センサが異なる垂直位置で配置されている
   ことを特徴とする無線センサ。
5. 温度センサと、
   電子回路を搭載した電子回路モジュールと、
   前記温度センサが配置された計測棒と、
   前記計測棒が延ばされた前記電子回路モジュールをセンサ本体として、前記計測棒の下端が、計測対象の試料が入れられる容器の底面に接触するように、前記容器中に自立させる自立部材とを備え、
   前記電子回路は、
   外部から送られてくるエネルギーから電力を生成するように構成された電力生成部と、
   前記温度センサの計測値を温度データとして取得するように構成されたセンサインタフェース回路と、
   前記センサインタフェース回路によって取得された前記温度データを無線によって外部へ送信するように構成された無線部とを含む無線センサにおいて、
   前記無線センサの高さは、
   前記無線センサを前記容器の中に入れ、前記計測棒の下端を前記容器の底面に接触させて前記自立部材によって前記センサ本体を自立させたとき、前記電子回路モジュールの上面が前記容器の開口部よりも下に位置するような高さとされている
   ことを特徴とする無線センサ。
6. 請求項５に記載された無線センサにおいて、
   前記自立部材は、
   前記容器の内周面に接触して前記無線センサを自立させる
   ことを特徴とする無線センサ。
7. 請求項１に記載された無線センサにおいて、
   前記電力生成部および前記無線部は、
   同一のアンテナに接続されている
   ことを特徴とする無線センサ。
8. 請求項１に記載された無線センサにおいて、
   前記温度センサに加えて湿度センサを備える
   ことを特徴とする無線センサ。
9. 請求項１に記載された無線センサにおいて、
   前記温度センサに加えて水分量センサを備える
   ことを特徴とする無線センサ。
10. 請求項１に記載された無線センサにおいて、
    前記温度センサに加えて圧力センサを備える
    ことを特徴とする無線センサ。

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