JP2009294994A - Autonomous tag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タグ情報を発信する自律タグに関する。本発明は、特に、能動的にタグ情報を発信する自律タグに関する。 The present invention relates to an autonomous tag that transmits tag information. The present invention particularly relates to an autonomous tag that actively transmits tag information.
機械的エネルギーが印加された場合、機械的エネルギーから生成した電気的エネルギーを用いて、記憶部に記憶されているタグ情報を無線送信する無線タグが考案されている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照。）。
しかしながら、上記技術では、たとえば、無線タグに対して機械的エネルギーを印加した物体によって、無線タグから発信されたタグ情報が遮られてしまう場合がある。また、同じタイミングで隣接する同種の無線タグが起動してしまうと、無線リソースの輻輳が発生したり、隣接していた予期しない他の機械的エネルギーで発生した無線タグからの発信情報を受信してしまう場合がある。このような場合、無線タグは、物体側に設けられたタグ読取装置に対して、確実にタグ情報を送信できない場合がある。このように、上記技術では、適切なタイミングでタグ情報を発信することができないので、タグ読取装置に対するタグ情報の伝達効率を向上することができない。 However, in the above technique, for example, tag information transmitted from the wireless tag may be blocked by an object to which mechanical energy is applied to the wireless tag. Also, if adjacent wireless tags of the same type are activated at the same timing, radio resource congestion may occur, or outgoing information from wireless tags generated by other unexpected mechanical energy that was adjacent to the wireless tag may be received. May end up. In such a case, the wireless tag may not be able to reliably transmit tag information to the tag reading device provided on the object side. As described above, since the tag information cannot be transmitted at an appropriate timing in the above technique, the transmission efficiency of the tag information to the tag reader cannot be improved.
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、自律タグであって、機械的エネルギーから電気的エネルギーを生成する圧電部と、圧電部によって生成された電気的エネルギーを用いて、タグ情報を発信する無線発信部と、無線発信部がタグ情報を発信するタイミングを制御する発信タイミング制御部とを備える。 In order to solve the above-described problem, in the first embodiment of the present invention, an autonomous tag is used, which uses a piezoelectric unit that generates electrical energy from mechanical energy, and electrical energy generated by the piezoelectric unit. A wireless transmission unit that transmits the tag information, and a transmission timing control unit that controls the timing at which the wireless transmission unit transmits the tag information.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図１は、実施形態に係る自律タグ１００の構成の一例を示す。自律タグ１００は、圧電部１１０、制御ユニット１２０、および保護部材１３０を備える。自律タグ１００は、圧電部１１０、制御ユニット１２０、および保護部材１３０を、収容および保護する容器をさらに有してもよい。
FIG. 1 shows an example of the configuration of an
圧電部１１０は、積層された複数の圧電素子を有してもよい。圧電部１１０は、機械的エネルギーから電気的エネルギーを生成する。具体的には、圧電部１１０は、物体による上部からの圧力を受けることにより発電する。また、圧電部１１０は、圧電素子の代わりに、他の素材または機構を用いて、機械的エネルギーから電気的エネルギーを生成してもよい。たとえば、圧電部１１０は、ゴム発電素材「イーパム」、マイクあるいは振り子などの振動体による交流電圧発生機構、またはポンプによる体積変化を使った発電機構を用いて、機械的エネルギーから電気的エネルギーを生成してもよい。
The
制御ユニット１２０は、複数の圧電素子とともに積層される。制御ユニット１２０は、圧電素子が生成した電気的エネルギーを用いて、タグ情報を発信する。具体的には、制御ユニット１２０は、タグ情報を格納するメモリを有する。制御ユニット１２０は、メモリからタグ情報を読み取る。そして、制御ユニット１２０は、メモリから読み取ったタグ情報を発信する。タグ情報は、自律タグ１００を一意に識別するための識別情報を含む。識別情報とは名前、ＩＤ、製造番号（シリアル番号）以外に画像、音声情報、緯度経度座標のようにそのものを概ね特定できるような情報、動物、人が認証として特定できる生体情報、自動ドア、照明、エレベータのスイッチ類の操作のように行動を特定するような情報でもよい。
The
保護部材１３０は、圧電部１１０および制御ユニット１２０を保護する。具体的には、保護部材１３０は、物体による上部からの圧力を自律タグ１００が受けた場合に、圧電部１１０および制御ユニット１２０が押し潰されないように、圧電部１１０および制御ユニット１２０を保護する。保護部材１３０には、図２で説明する無線発信部２０２が発する電波を遮蔽しない材質を用いることが好ましい。また、保護部材１３０には、防水性および撥水性の高い材質を用いることが好ましい。また、保護部材１３０は、水が溜まり難い形状を有することが好ましい。たとえば、保護部材１３０は、水が溜まり難い半球形状を有することが好ましい。
The
たとえば、自律タグ１００は、自動車、歩行者などの物体に踏まれることにより、タグ情報を発信する。自律タグ１００は、物体に踏まれた場合、すぐにタグ情報を発信するのではなく、制御ユニット１２０の制御によって、遅延したタイミングでタグ情報を発信する。
For example, the
このため、本実施形態の自律タグ１００によれば、発信したタグ情報が物体に遮蔽されることを回避できる。このため、物体側のタグ読取装置に対する、タグ情報の伝達効率を向上できる。
For this reason, according to the
なお、自律タグ１００は、複数の通信プロトコルに対応してもよい。たとえば、自律タグ１００は、通信プロトコルごとに、タグ情報を複数発信してもよい。これにより、通信プロトコルが異なる複数の種類のタグ読取装置に対して、タグ情報を認識させることができるので、自律タグ１００を汎用的に利用できる。
Note that the
図２は、圧電部１１０および制御ユニット１２０の構成の一例を示す。制御ユニット１２０は、回路基板を有する。回路基板上には、回路ユニット２００、無線発信部２０２、および無線受信部２０４が設けられている。回路ユニット２００は、整流回路２０６、蓄電回路２０８、および発信制御回路２０９を有する。
FIG. 2 shows an exemplary configuration of the
発信制御回路２０９は、接続線２１１によって、無線発信部２０２と電気的に接続されている。また、発信制御回路２０９は、接続線２１２によって、無線受信部２０４と電気的に接続されている。また、発信制御回路２０９は、接続線２１３によって、蓄電回路２０８と電気的に接続されている。
The
なお、無線受信部２０４および無線発信部２０２は、無線アンテナ、発光ダイオード、赤外線受光素子、音波発信機で複数の通信プロトコル分用意してもよい。これにより、通信プロトコルが下位レイヤで異なる場合でも、タグ情報を認識させることができる。また、無線受信部２０４の受信情報に、無線発信部２０２の発信プロトコルを渡すことで、タグ読取装置の読み取り認識向上が期待できる。
Note that the
蓄電回路２０８は、接続線２１４によって、整流回路２０６と電気的に接続されている。整流回路２０６は、接続線２１５によって、圧電部１１０と電気的に接続されている。
The
整流回路２０６は、圧電部１１０が生成した電気的エネルギーを整流化する。圧電部１１０は、機械的エネルギーが印加された場合と、機械的エネルギーが開放された場合とで、電流方向が異なる電気的エネルギーを生成する。そこで、整流回路２０６は、圧電部１１０が生成した電気的エネルギーの電流方向を一定の方向に整流化する。
The
蓄電回路２０８は、整流回路２０６からの電気的エネルギーを蓄電する。たとえば、蓄電回路２０８は、整流回路２０６からの電気的エネルギーをコンデンサに蓄電する。そして、蓄電回路２０８は、コンデンサに蓄電された電気的エネルギーを放電することにより発信制御回路２０９に供給する。
The
発信制御回路２０９は、圧電部１１０が生成した電気的エネルギーを用いて、タグ情報の発信を制御する。具体的には、発信制御回路２０９は、タグ情報を格納するメモリを有する。発信制御回路２０９は、電気的エネルギーを蓄電回路２０８から受け取る。発信制御回路２０９は、メモリからタグ情報を読み取る。そして、発信制御回路２０９は、無線発信部２０２を介して、タグ情報を示す電波を発信する。
The
発信制御回路２０９は、タグ情報の受信を制御してもよい。たとえば、発信制御回路２０９は、無線受信部２０４を介して、タグ情報を示す電波を受信してもよい。そして、発信制御回路２０９は、受信したタグ情報をメモリに格納してもよい。
The
無線発信部２０２は、圧電部１１０によって生成された電気的エネルギーを用いて、タグ情報を発信する。無線発信部２０２は、発信アンテナを有する。無線発信部２０２は、発信アンテナからタグ情報を示す電波を発する。
The
発信アンテナは、回路基板上に設けられていてもよく、その他の場所に設けられていてもよい。たとえば、発信アンテナは、回路基板から突出して設けられていてもよい。無線発信部２０２は、電波以外の伝送媒体を用いてタグ情報を発信してもよい。たとえば、無線発信部２０２は、音波または光を用いてタグ情報を発信してもよい。
The transmitting antenna may be provided on the circuit board, or may be provided in another place. For example, the transmitting antenna may be provided so as to protrude from the circuit board. The
無線受信部２０４は、圧電部１１０によって生成された電気的エネルギーを用いて、タグ情報を受信する。無線受信部２０４は、受信アンテナを有する。無線受信部２０４は、受信アンテナでタグ情報を示す電波を受信する。
The
受信アンテナは、回路基板上に設けられていてもよく、その他の場所に設けられていてもよい。たとえば、受信アンテナは、回路基板から突出して設けられていてもよい。無線受信部２０４は、電波以外の伝送媒体を用いてタグ情報を受信してもよい。たとえば、無線受信部２０４は、音波または光を用いてタグ情報を受信してもよい。
The receiving antenna may be provided on the circuit board, or may be provided in another place. For example, the receiving antenna may be provided so as to protrude from the circuit board. The
図３は、回路ユニット２００の構成の一例を示す。整流回路２０６は、ダイオード４１１、ダイオード４１２、ダイオード４１３、およびダイオード４１４を有する。蓄電回路２０８は、コンデンサ４２１およびコンデンサ４２２を有する。また、蓄電回路２０８は、スイッチ４２３およびスイッチ４２４を有する。発信制御回路２０９は、マイクロコンピュータ３００および変調回路３１０を有する。
FIG. 3 shows an exemplary configuration of the
ダイオード４１１のアノード端子は、圧電部１１０の＋極に接続される。ダイオード４１１のカソード端子は、コンデンサ４２１の＋極に接続される。ダイオード４１２のアノード端子は、コンデンサ４２１の−極に接続される。ダイオード４１２のカソード端子は、圧電部１１０の−極に接続される。
The anode terminal of the
ダイオード４１３のカソード端子は、圧電部１１０の＋極に接続される。ダイオード４１３のアノード端子は、コンデンサ４２２の−極に接続される。ダイオード４１４のカソード端子は、コンデンサ４２２の＋極に接続される。ダイオード４１４のアノード端子は、圧電部１１０の−極に接続される。
The cathode terminal of the
スイッチ４２３の入力端子は、コンデンサ４２１の＋極に接続される。スイッチ４２３の出力端子は、マイクロコンピュータ３００に接続される。スイッチ４２４の入力端子は、コンデンサ４２２の＋極に接続される。スイッチ４２４の出力端子は、マイクロコンピュータ３００に接続される。
The input terminal of the
上記した構成により、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電部１１０が生成した電気的エネルギーは、コンデンサ４２１に蓄電される。一方、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電部１１０が生成した電気的エネルギーは、コンデンサ４２２に蓄電される。
With the above-described configuration, electrical energy generated by the
コンデンサ４２１の電圧が、予め定められた電圧を超えた場合、スイッチ４２３がＯＮの状態となる。これにより、コンデンサ４２１に蓄電された電気的エネルギーは、マイクロコンピュータ３００に供給される。同様に、コンデンサ４２２の電圧が、予め定められた電圧を超えた場合、スイッチ４２４がＯＮの状態となる。これにより、コンデンサ４２２に蓄電された電気的エネルギーは、マイクロコンピュータ３００に供給される。
When the voltage of the
マイクロコンピュータ３００は、コンデンサ４２１およびコンデンサ４２２から放電された電気的エネルギーを受け取る。マイクロコンピュータ３００は、受け取った電気的エネルギーを用いて、タグ情報の発信および受信を制御する。
The
変調回路３１０は、マイクロコンピュータ３００から出力された、タグ情報を示す搬送波を変調することにより、予め定められた周波数を有する、タグ情報を示す電波を生成する。変調回路３１０は、生成された電波を、無線発信部２０２に対して出力する。
The
また、変調回路３１０は、無線受信部２０４から出力された、タグ情報を示す電波を復調することにより、タグ情報を示す搬送波を生成する。変調回路３１０は、生成した搬送波を、マイクロコンピュータ３００に対して出力する。
Also, the
図４は、圧電部１１０の発電特性の一例を示す。図４に示すグラフにおいて、縦軸は、電圧を示す。また、横軸は、時間を示す。
FIG. 4 shows an example of the power generation characteristics of the
また、発電特性４０１は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電部１１０が生成した電気的エネルギーの発電特性を示す。また、発電特性４０２は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電部１１０が生成した電気的エネルギーの発電特性を示す。また、タイミングｔ１は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電部１１０が生成した電気的エネルギーの発電タイミングを示す。また、タイミングｔ２は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電部１１０が生成した電気的エネルギーの発電タイミングを示す。Δｔは、タイミングｔ１とタイミングｔ２との時間差を示す。
The power generation characteristic 401 indicates a power generation characteristic of electrical energy generated by the
図５は、マイクロコンピュータ３００の機能構成の一例を示す。マイクロコンピュータ３００は、処理制御部５００、発信タイミング制御部５１０、および情報格納部５３０を備える。
FIG. 5 shows an exemplary functional configuration of the
処理制御部５００は、発信タイミング制御部５１０および情報格納部５３０を制御する。また、処理制御部５００は、当該処理制御部５００に対する各種入出力を制御する。具体的には、処理制御部５００は、コンデンサ４２１およびコンデンサ４２２から放電された電気的エネルギーの入力を制御する。
The
また、処理制御部５００は、無線発信部２０２に対するタグ情報の出力を制御する。また、処理制御部５００は、無線受信部２０４からのタグ情報の入力を制御する。処理制御部５００は、タグ情報を示すアナログ信号を、無線発信部２０２に対して出力してもよい。また、処理制御部５００は、タグ情報を示すアナログ信号を、無線受信部２０４から入力してもよい。
Further, the
また、処理制御部５００は、マイクロコンピュータ３００の待機時には、マイクロコンピュータ３００を省電力モードに切り換えるスリープ機能を有する。たとえば、省電力モードにおいては、マイクロコンピュータ３００は、何らかのトリガが入力されるまで、処理を待機する。また、処理制御部５００は、コンデンサ４２１およびコンデンサ４２２から放電された電気的エネルギーの入力電圧が予め定められた値よりも低くなった場合に、マイクロコンピュータ３００をリセットするリセット機能を有する。
The
発信タイミング制御部５１０は、無線発信部２０２がタグ情報を発信するタイミングを制御する。具体的には、発信タイミング制御部５１０は、遅延時間決定部５２２が決定した遅延時間分遅延させたタイミングで、タグ情報格納部５３４に格納されているタグ情報を無線発信部２０２に発信させる。発信タイミング制御部５１０は、物体特定部５１２、印加タイミング検出部５１４、開放タイミング検出部５１６、移動速度算出部５１８、設置場所特定部５２０、および遅延時間決定部５２２を備える。
The transmission
設置場所特定部５２０は、自律タグ１００の設置場所を特定する。たとえば、設置場所特定部５２０は、自律タグ１００が設置されている道路の種類を特定する。たとえば設置場所特定部５２０は、自律タグ１００が設置されている道路の種類を、当該道路の種類が予め格納されているメモリから取得する。たとえば、設置場所特定部５２０は、自律タグ１００が設置されている道路の種類として、自動車道路または歩道を特定する。たとえば、設置場所特定部５２０は、自律タグ１００が設置されている自動車道路の種類として、高速道路または一般道路を特定する。
The installation
物体特定部５１２は、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体に関する所定の条件を特定する。たとえば、物体特定部５１２は、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の種類を特定する。たとえば、物体特定部５１２は、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の種類として、自動車または歩行者を特定する。物体特定部５１２は、圧電部１１０が生成した電気的エネルギーの電力量に基づいて、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の種類を特定してもよい。物体特定部５１２は、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の設置場所を特定してもよい。また、物体特定部５１２は、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の設置目的を特定してもよい。
The
印加タイミング検出部５１４は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された印加タイミングを検出する。たとえば、印加タイミング検出部５１４は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に、圧電部１１０が生成した電気的エネルギーが上限閾値を超えたタイミングまたはピーク電圧を発生したタイミング（時間軸に対して発生電圧の傾きがほぼゼロとなったタイミング）を、印加タイミングとして検出する。
The application
印加タイミング検出部５１４は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に、圧電部１１０が電気的エネルギーの生成を開始したタイミングを、印加タイミングとして検出してもよい。また、印加タイミング検出部５１４は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に、圧電部１１０が電気的エネルギーの生成を終了したタイミング（時間軸に対して発生電圧の傾きがほぼゼロとなったタイミング）または圧電部１１０が生成した電気的エネルギーが下限閾値を割ったタイミングを、印加タイミングとして検出してもよい。
The application
印加タイミング検出部５１４は、コンデンサ４２１が電気的エネルギーを放電したタイミングを印加タイミングとして検出してもよい。たとえば、印加タイミング検出部５１４は、コンデンサ４２１が放電した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングを、印加タイミングとして検出してもよい。また、印加タイミング検出部５１４は、コンデンサ４２１が電気的エネルギーの放電を開始したタイミングを印加タイミングとして検出してもよい。また、印加タイミング検出部５１４は、コンデンサ４２１が電気的エネルギーの放電を終了したタイミングを印加タイミングとして検出してもよい。
The application
開放タイミング検出部５１６は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された開放タイミングを検出する。たとえば、開放タイミング検出部５１６は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に、圧電部１１０が生成した電気的エネルギーが上限閾値を超えたタイミングまたはピーク電圧を発生したタイミング（時間軸に対して発生電圧の傾きがほぼゼロとなったタイミング）を、開放タイミングとして検出する。
The release
開放タイミング検出部５１６は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に、圧電部１１０が電気的エネルギーの生成を開始したタイミングを、開放タイミングとして検出してもよい。また、開放タイミング検出部５１６は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に、圧電部１１０が電気的エネルギーの生成を終了したタイミング（時間軸に対して発生電圧の傾きがほぼゼロとなったタイミング）または圧電部１１０が生成した電気的エネルギーが下限閾値を割ったタイミングを、開放タイミングとして検出してもよい。
The release
開放タイミング検出部５１６は、コンデンサ４２２が電気的エネルギーを放電したタイミングを開放タイミングとして検出してもよい。たとえば、開放タイミング検出部５１６は、コンデンサ４２２が放電した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングを、開放タイミングとして検出してもよい。開放タイミング検出部５１６は、コンデンサ４２２が電気的エネルギーの放電を開始したタイミングを開放タイミングとして検出してもよい。開放タイミング検出部５１６は、コンデンサ４２２が電気的エネルギーの放電を終了したタイミングを開放タイミングとして検出してもよい。
The opening
ここで、自律タグ１００が道路などの地中に設置された場合、圧電部１１０は、移動体の通行などの低周波振動からも、電気的エネルギーを発生してしまう場合がある。この場合、印加タイミング検出部５１４は、印加タイミングを誤って検出してしまう恐れがある。同様に、開放タイミング検出部５１６は、開放タイミングを誤って検出してしまう恐れがある。そこで、印加タイミング検出部５１４および開放タイミング検出部５１６が、低周波振動から発生した電気的エネルギーから、印加タイミングまたは開放タイミングを誤って検出しないように、上記した上限閾値および下限閾値には、十分な値が予め設定しておくことが好ましい。
Here, when the
移動速度算出部５１８は、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の移動速度を算出する。たとえば、移動速度算出部５１８は、印加タイミング検出部５１４が検出した印加タイミングと、開放タイミング検出部５１６が検出した開放タイミングとの時間差に基づいて、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の移動速度を算出する。
The movement
遅延時間決定部５２２は、遅延時間を決定する。たとえば、遅延時間決定部５２２は、物体特定部５１２によって特定された物体の種類に応じた遅延時間を決定する。この場合、遅延時間決定部５２２は、物体特定部５１２によって特定された物体の種類に対応付けられている遅延時間を、遅延時間格納部５３２から取得してもよい。
The delay
遅延時間決定部５２２は、移動速度算出部５１８によって算出された物体の移動速度に応じた遅延時間を決定してもよい。この場合、遅延時間決定部５２２は、移動速度算出部５１８によって算出された物体の移動速度に対応付けられている遅延時間を、遅延時間格納部５３２から取得してもよい。
The delay
遅延時間決定部５２２は、設置場所特定部５２０が特定した自律タグ１００の設置場所に応じた遅延時間を決定してもよい。この場合、遅延時間決定部５２２は、自律タグ１００の設置場所に対応付けられている遅延時間を、遅延時間格納部５３２から取得してもよい。
The delay
遅延時間決定部５２２は、設置場所特定部５２０が特定した自律タグ１００の設置目的に応じた遅延時間を決定してもよい。この場合、遅延時間決定部５２２は、自律タグ１００の設置目的に対応付けられている遅延時間を、遅延時間格納部５３２から取得してもよい。
The delay
遅延時間決定部５２２は、印加タイミング検出部５１４が検出した印加タイミングと、開放タイミング検出部５１６が検出した開放タイミングとの時間差に基づいて、遅延時間を算出してもよい。たとえば、遅延時間決定部５２２は、印加タイミング検出部５１４が検出した印加タイミングと、開放タイミング検出部５１６が検出した開放タイミングとの時間差Δｔに基づいて、以下の数式（１）を用いて、遅延時間ΔＴを算出してもよい。
ΔＴ＝ａ×Δｔ＋ｂ・・・（１）
The delay
ΔT = a × Δt + b (1)
上記数式（１）において、ａは、目的に応じた係数を示す。たとえば、ａは、物体の種類または自律タグ１００の設置場所に応じた係数であってもよい。ｂは、実験により得られた適度な固定値を示す。また、上記数式（１）において、Δｔは、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合における圧電部１１０の発電開始タイミングまたは発電終了タイミングと、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合における圧電部１１０の発電開始タイミングまたは発電終了タイミングと、の時間差であってもよい。
In the above mathematical formula (1), a represents a coefficient corresponding to the purpose. For example, a may be a coefficient corresponding to the type of object or the place where the
また、上記数式（１）において、Δｔは、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電部１１０が生成した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングと、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電部１１０が生成した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングと、の時間差であってもよい。また、上記数式（１）において、Δｔは、コンデンサ４２１の放電開始タイミングまたは放電終了タイミングと、コンデンサ４２２の放電開始タイミングまたは放電終了タイミングと、の時間差であってもよい。また、上記数式（１）において、Δｔは、コンデンサ４２１が放電した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングと、コンデンサ４２２が放電した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングと、の時間差であってもよい。
Further, in the above formula (1), Δt is determined from the generation timing of the peak voltage of the electric energy generated by the
遅延時間決定部５２２は、マイクロコンピュータ３００の起動時間を考慮して、遅延時間を決定してもよい。たとえば、Δｔの算出に用いられる印加タイミングは、マイクロコンピュータ３００が起動したタイミングであってもよい。また、算出した遅延時間ΔＴからマイクロコンピュータ３００の起動時間を減算した時間を、遅延時間として決定してもよい。これにより、マイクロコンピュータ３００の起動所要時間が大きすぎて、印加タイミングを検出できない場合でも、遅延時間を決定できる。
The delay
情報格納部５３０は、遅延時間格納部５３２およびタグ情報格納部５３４を有する。遅延時間格納部５３２は、遅延時間を格納する。たとえば、遅延時間格納部５３２は、物体の種類ごとに、遅延時間を対応付けて格納する。遅延時間格納部５３２は、物体の移動速度ごとに、遅延時間を対応付けて格納してもよい。また、遅延時間格納部５３２は、自律タグ１００の設置場所ごとに、遅延時間を対応付けて格納してもよい。タグ情報格納部５３４は、無線発信部２０２が発信するタグ情報を格納する。
The
図６は、自律タグ１００が発する電波の伝播特性の一例を示す。図６において、路面６１０には、自律タグ１００が埋め込まれている。方向Ａは、路面６１０に対する平行方向を示す。方向Ｂは、路面６１０に対する垂直方向を示す。伝播特性６００は、自律タグ１００が発する電波の伝播特性を示す。自律タグ１００は、路面６１０に対する垂直方向に強い指向性を有する電波を発することが好ましい。
FIG. 6 shows an example of propagation characteristics of radio waves emitted by the
自律タグ１００が発する電波としては、自律タグ１００の利用目的に応じた、周波数帯のものを用いることが好ましい。たとえば、障害物、雨、雪に対する回り込み特性を考慮した周波数帯のものを用いることが好ましい。また、タグ情報の転送量、転送速度、到達距離を考慮した周波数帯のものを用いることが好ましい。また、人体への影響度を考慮した周波数帯のものを用いることが好ましい。
As the radio wave emitted by the
電波の発信に用いるアンテナとしては、自律タグ１００の利用目的に応じた、形状のものを用いることが好ましい。たとえば、指向性を考慮した形状のものを用いることが好ましい。たとえば、ループアンテナ、コイル型アンテナを用いてもよい。また、複数の方向にタグ情報を発信する必要がある場合は、自律タグ１００に対して、それぞれタグ情報の発信方向が異なる、複数のアンテナを設けてもよい。
As an antenna used for transmitting radio waves, it is preferable to use an antenna having a shape corresponding to the purpose of use of the
図７は、自律タグ１００の使用例を示す。図７において、高速道路の路面７００には、自律タグ１００が埋め込まれている。自動車７１０が自律タグ１００を踏むことにより、自律タグ１００は、タグ情報を発信する。自動車７１０には、タグ読取装置７２０が設けられている。タグ読取装置７２０は、自律タグ１００から発信されたタグ情報を受信する。
FIG. 7 shows a usage example of the
たとえば、タグ情報には、識別情報および自律タグ１００の設置位置情報が含まれている。これにより、自動車７１０は、現在位置を特定できる。設置位置情報は、遠隔地に設置されたサーバ内に、識別情報と対応付けて格納されていてもよい。この場合、自動車７１０は、上記サーバとの通信をおこなうことにより、現在位置を特定できる。設置位置情報には、設置位置に依存する、地名、道路名、標識、制限速度、交差点名、道路情報などが含まれていてもよい。
For example, the tag information includes identification information and installation position information of the
自律タグ１００は、自動車７１０に踏まれた場合、すぐにタグ情報を発信するのではなく、遅延したタイミングでタグ情報を発信する。たとえば、自律タグ１００は、当該自律タグ１００の設置場所として「高速道路」を格納する。これにより、自律タグ１００は、当該自律タグ１００の設置場所「高速道路」に応じた遅延時間を決定する。そして、自律タグ１００は、決定された遅延時間分遅延したタイミングでタグ情報を発信する。
When the
これにより、自律タグ１００は、当該自律タグ１００が発信したタグ情報が、自動車７１０のタイヤに遮蔽されることを回避できる。このため、自律タグ１００は、タグ読取装置７２０に対する、タグ情報の伝達効率を向上できる。
Thereby, the
たとえば、自律タグ１００は、１０ｍｓ遅延したタイミングでタグ情報を発信する。自動車７１０が時速８０ｋｍで走行している場合、自律タグ１００は、自動車７１０がおよそ２２ｃｍ走行したタイミングで、タグ情報を発信できる。
For example, the
タグ読取装置７２０は、タグ読取装置のＩＤを発信する機能を有してもよい。自律タグ１００は、タグ読取装置７２０から発信されたＩＤを受信した場合、タグ情報および受信したＩＤを、タグ読取装置７２０に対して発信してもよい。タグ読取装置７２０は、自身のＩＤと、自律タグ１００から送信されたＩＤとを比較することにより、受信したタグ情報が、正しい自律タグ１００から発信されたと判断できる。タグ読取装置７２０は、自身のＩＤと、自律タグ１００から送信されたＩＤとが一致しない場合は、受信したタグ情報を破棄すればよい。
The
自律タグ１００は、一の物体（自動車、トラック、オートバイ、自転車、人など）から複数回踏まれる場合がある。たとえば、図７に示す例では、自動車７１０の前輪と後輪とによって２回踏まれる場合がある。このような場合、自律タグ１００は、１台の自動車に踏まれたのか、２台の自動車に踏まれたのかを識別することができない。
そこで、自律タグ１００は、自動車７１０が当該自律タグ１００を踏むごとに、タグ読取装置７２０のＩＤを、タグ読取装置７２０から受信してもよい。この場合、タグ読取装置７２０は、自律タグ１００を踏むごとに、自身のＩＤを自律タグ１００に送信する。たとえば、自動車７１０の最前輪近傍と最後輪近傍のそれぞれに対して、同一のＩＤを送信するタグ読取装置７２０を設置してもよい。
Therefore, the
自律タグ１００は、タグ読取装置７２０から送信されたＩＤに基づいて、１台の自動車に踏まれたのか、２台の自動車に踏まれたのかを識別してもよい。自律タグ１００は、このような識別方法を用いて、当該自律タグ１００を踏んだ自動車の数、または一の自動車が当該自律タグ１００を踏んだ回数をカウントする機能をさらに有してもよい。また、自律タグ１００は、１台の自動車に踏まれたと識別した場合、最前輪に踏まれたタイミングと、最後輪に踏まれたタイミングとに基づいて、車のホイルベースの長さを計測する機能をさらに有してもよい。この場合、自律タグ１００は、当該自律タグ１００を踏んだ自動車の数を、ホイルベースの長さごとに分けてカウントする機能をさらに有してもよい。
The
タグ読取装置７２０は、モニタまたはカーナビゲーションシステムと連動してもよい。たとえば、タグ読取装置７２０は、受信したタグ情報をモニタに表示させてもよい。また、タグ読取装置７２０は、受信した設置位置情報をカーナビゲーションシステムに供給してもよい。カーナビゲーションシステムは、供給された設置位置情報を用いて、現在位置を補正してもよい。
The
自律タグ１００は、タグ読取装置７２０のＩＤとタイムスタンプとを対応付けて、当該自律タグ１００が有するメモリ、または遠隔地に設けられたサーバに格納してもよい。上記メモリまたは上記サーバに格納された情報は、自動車７１０の行動調査などに利用できる。
The
また、自律タグ１００は、当該自律タグ１００が踏まれた回数を、当該自律タグ１００が有するメモリ、または遠隔地に設けられたサーバに格納してもよい。また、自律タグ１００は、当該自律タグ１００が踏まれたごとの発電量または当該自律タグ１００の総発電量を、上記メモリまたは上記サーバにさらに格納してもよい。上記メモリまたは上記サーバに格納された情報は、通行量調査、道路の劣化調査などに利用できる。
Further, the
図８は、圧電部１１０の構成の一例を示す。圧電部１１０は、積層された複数の圧電素子を有する。具体的には、圧電部１１０は、圧電素子８０２および圧電素子８０４を有する。また、圧電部１１０は、圧電素子８０２と圧電素子８０４との間に設けられた第１反発部材８１０を有する。
FIG. 8 shows an example of the configuration of the
第１反発部材８１０には、硬質の材質を用いることが好ましい。また、第１反発部材８１０には、反発係数≒１を満たす材質を用いることが好ましい。たとえば、第１反発部材８１０には、硬質のゴム、バネ、コルク、カーボンなどを用いることが好ましい。第１反発部材８１０には、物体の種類または自律タグ１００の設置場所に応じた反発係数を有する材質を用いてもよい。
The first
図９は、圧電部１１０の発電特性の他の一例を示す。図９では、図８に示した圧電部１１０の発電特性を示す。図９に示すグラフにおいて、縦軸は、電圧を示す。また、横軸は、時間を示す。
FIG. 9 shows another example of the power generation characteristics of the
発電特性９０１は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電素子８０２が生成した電気的エネルギーの発電特性を示す。また、発電特性９０２は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電素子８０２が生成した電気的エネルギーの発電特性を示す。また、発電特性９０３は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーの発電特性を示す。また、発電特性９０４は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーの発電特性を示す。
A power generation characteristic 901 indicates a power generation characteristic of electrical energy generated by the
圧電素子８０２が受けた機械的エネルギーは、第１反発部材８１０を介して、圧電素子８０４に伝播する。このため、圧電素子８０４は、圧電素子８０２が発電を開始したタイミングから、第１反発部材８１０が介在する分、遅延したタイミングで発電を開始する。無線発信部２０２は、圧電素子８０２および圧電素子８０４によって順次生成された電気的エネルギーを順次用いて、タグ情報を連続的に発信してもよい。
The mechanical energy received by the
このように、複数の圧電素子の間に反発部材を設けることにより、圧電部１１０による発電時間を長時間化できる。これにより、無線発信部２０２によるタグ情報の発信時間を長時間化できる。なお、圧電素子の枚数、第１反発部材８１０の材質、形状、または枚数を調整することによって、圧電部１１０による発電時間を調整できる。
Thus, by providing a repulsive member between the plurality of piezoelectric elements, the power generation time by the
図１０は、回路ユニット２００の構成の他の一例を示す。整流回路２０６は、第１整流回路９１０および第２整流回路９２０を有する。蓄電回路２０８は、第１蓄電回路９３０および第２蓄電回路９４０を有する。
FIG. 10 shows another example of the configuration of the
第１整流回路９１０は、ダイオード９１１、ダイオード９１２、ダイオード９１３、およびダイオード９１４を有する。第１蓄電回路９３０は、コンデンサ９３１、コンデンサ９３２、およびコンデンサ９３７を有する。また、第１蓄電回路９３０は、スイッチ９３３およびスイッチ９３４を有する。また、第１蓄電回路９３０は、ダイオード９３５およびダイオード９３６を有する。第１整流回路９１０は、スイッチ９３３およびスイッチ９３４の代わりに、シャントレギュレータなどによる定電圧回路を有してもよい。第１整流回路９１０が有する各ダイオードには、ショットキー・バリア・ダイオードを用いることが好ましい。
The
ダイオード９１１のアノード端子は、圧電部１１０が有する圧電素子８０２の＋極に接続される。ダイオード９１１のカソード端子は、コンデンサ９３１の＋極に接続される。ダイオード９１２のアノード端子は、コンデンサ９３１の−極に接続される。ダイオード９１２のカソード端子は、圧電部１１０が有する圧電素子８０２の−極に接続される。
The anode terminal of the
ダイオード９１３のカソード端子は、圧電部１１０が有する圧電素子８０２の＋極に接続される。ダイオード９１３のアノード端子は、コンデンサ９３２の−極に接続される。ダイオード９１４のカソード端子は、コンデンサ９３２の＋極に接続される。ダイオード９１４のアノード端子は、圧電部１１０が有する圧電素子８０２の−極に接続される。
The cathode terminal of the
スイッチ９３３の入力端子は、コンデンサ９３１の＋極に接続される。スイッチ９３３の出力端子は、ダイオード９３５のアノード端子に接続される。ダイオード９３５のカソード端子は、コンデンサ９３７の＋極に接続される。
The input terminal of the
スイッチ９３４の入力端子は、コンデンサ９３２の＋極に接続される。スイッチ９３４の出力端子は、ダイオード９３６のアノード端子に接続される。ダイオード９３６のカソード端子は、コンデンサ９３７の＋極に接続される。
The input terminal of the
また、第１整流回路９１０は、定電圧ダイオード９１５および定電圧ダイオード９１６を有する。定電圧ダイオード９１５および定電圧ダイオード９１６は、第１整流回路９１０内を流れる電気的エネルギーの電圧を安定化する。
The
第２整流回路９２０は、ダイオード９２１、ダイオード９２２、ダイオード９２３、およびダイオード９２４を有する。第２蓄電回路９４０は、コンデンサ９４１およびコンデンサ９４２を有する。また、第２蓄電回路９４０は、スイッチ９４３およびスイッチ９４４を有する。また、第２蓄電回路９４０は、ダイオード９４５およびダイオード９４６を有する。第２整流回路９２０は、スイッチ９４３およびスイッチ９４４の代わりに、シャントレギュレータなどによる定電圧回路を有してもよい。第２整流回路９２０が有する各ダイオードには、ショットキー・バリア・ダイオードを用いることが好ましい。
The
ダイオード９２１のアノード端子は、圧電部１１０が有する圧電素子８０４の＋極に接続される。ダイオード９２１のカソード端子は、コンデンサ９４１の＋極に接続される。ダイオード９２２のアノード端子は、コンデンサ９４１の−極に接続される。ダイオード９２２のカソード端子は、圧電部１１０が有する圧電素子８０４の−極に接続される。
The anode terminal of the
ダイオード９２３のカソード端子は、圧電部１１０が有する圧電素子８０４の＋極に接続される。ダイオード９２３のアノード端子は、コンデンサ９４２の−極に接続される。ダイオード９２４のカソード端子は、コンデンサ９４２の＋極に接続される。ダイオード９２４のアノード端子は、圧電部１１０が有する圧電素子８０４の−極に接続される。
The cathode terminal of the
スイッチ９４３の入力端子は、コンデンサ９４１の＋極に接続される。スイッチ９４３の出力端子は、ダイオード９４５のアノード端子に接続される。ダイオード９４５のカソード端子は、コンデンサ９３７の＋極に接続される。
The input terminal of the
スイッチ９４４の入力端子は、コンデンサ９４２の＋極に接続される。スイッチ９４４の出力端子は、ダイオード９４６のアノード端子に接続される。ダイオード９４６のカソード端子は、コンデンサ９３７の＋極に接続される。
The input terminal of the
また、第２整流回路９２０は、定電圧ダイオード９２５および定電圧ダイオード９２６を有する。定電圧ダイオード９２５および定電圧ダイオード９２６は、第２整流回路９２０内を流れる電気的エネルギーの電圧を安定化する。
The
上記した構成により、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電部１１０が有する圧電素子８０２が生成した電気的エネルギーは、コンデンサ９３１に蓄電される。一方、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電素子８０２が生成した電気的エネルギーは、コンデンサ９３２に蓄電される。
With the above-described configuration, the electrical energy generated by the
また、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電部１１０が有する圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーは、コンデンサ９４１に蓄電される。一方、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーは、コンデンサ９４２に蓄電される。
In addition, when mechanical energy is applied to the
コンデンサ９３１の電圧が、予め定められた電圧を超えた場合、スイッチ９３３がＯＮの状態となる。これにより、コンデンサ９３１に蓄電された電気的エネルギーは、コンデンサ９３７に蓄電される。同様に、コンデンサ９３２の電圧が、予め定められた電圧を超えた場合、スイッチ９３４がＯＮの状態となる。これにより、コンデンサ９３２に蓄電された電気的エネルギーは、コンデンサ９３７に蓄電される。
When the voltage of the
また、コンデンサ９４１の電圧が、予め定められた電圧を超えた場合、スイッチ９４３がＯＮの状態となる。これにより、コンデンサ９４１に蓄電された電気的エネルギーは、コンデンサ９３７に蓄電される。同様に、コンデンサ９４２の電圧が、予め定められた電圧を超えた場合、スイッチ９４４がＯＮの状態となる。これにより、コンデンサ９３２に蓄電された電気的エネルギーは、コンデンサ９３７に蓄電される。
In addition, when the voltage of the
発信制御回路２０９は、マイクロコンピュータ９５０、定電圧回路９６０、基準電圧用定電圧回路９７０、および変調回路９８０を有する。マイクロコンピュータ９５０には、ＰＩＣ１２Ｆ６７ｘ、ＰＩＣ１２Ｆ６８ｘ、ＰＩＣ１２Ｆ６７３などのＰＩＣ（登録商標）を用いることができる。
The
定電圧回路９６０は、コンデンサ９３７に蓄電された電気的エネルギーを安定化する。たとえば、定電圧回路９６０は、コンデンサ９３７から供給された電気的エネルギーを３Ｖに安定化する。定電圧回路９６０は、安定化された電気的エネルギーをマイクロコンピュータ９５０が有するＶＤＤポートへ供給する。
The
基準電圧用定電圧回路９７０は、定電圧回路９６０によって安定化された電気的エネルギーをさらに安定化する。具体的には、基準電圧用定電圧回路９７０は、定電圧回路９６０から供給された電気的エネルギーを、電圧測定用の基準電圧に安定化する。基準電圧は、電圧測定レンジおよび電圧低下検出回路の設定電圧よりも高く設定する必要がある。たとえば、電圧測定レンジが２Ｖ付近の場合、または電圧低下検出回路の設定電圧が２．３Ｖの場合、基準電圧を１．５Ｖ付近に設定するのであれば、一旦測定電圧を抵抗で分圧して基準電圧を超えないレンジで測定する必要がある。基準電圧用定電圧回路９７０は、安定化された電気的エネルギーをマイクロコンピュータ９５０が有する基準電圧ＧＰ１ポートへ供給する。
The reference voltage
マイクロコンピュータ９５０は、ＶＤＤポートおよび基準電圧ＧＰ１ポートを有する。たとえば、ＶＤＤポートは、２．０Ｖ−５．５Ｖの電気的エネルギーの入力を受け付ける。また、基準電圧ＧＰ１ポートは、１．５Ｖの電気的エネルギーの入力を受け付ける。基準電圧は、ＶＤＤから昇圧するよりも降圧する方が回路的に安定化しやすく、好ましいが、ＶＳＳ＝ＧＮＤ＝アース＝０Ｖ以上で無ければならない。
The
ＶＤＤポートは、定電圧回路９６０によって安定化された電気的エネルギーの入力を受け付ける。基準電圧ＧＰ１ポートは、基準電圧用定電圧回路９７０によって安定化された電気的エネルギーの入力を受け付ける。マイクロコンピュータ９５０は、定電圧回路９６０および基準電圧用定電圧回路９７０から受け取った電気的エネルギーを用いて、タグ情報の発信および受信を制御する。
The VDD port receives an input of electrical energy stabilized by the
マイクロコンピュータ９５０は、ＡＮ０ポート、ＡＮ４ポート、およびＡＮ２ポートをさらに有する。また、マイクロコンピュータ９５０は、ＡＮ０ポート、ＡＮ１ポート、およびＡＮ２ポートのそれぞれから入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機能をさらに有する。
ＡＮ２ポートは、定電圧回路９６０から供給された電気的エネルギーの入力を受け付ける。ＡＮ０ポートは、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電部１１０が有する圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーの入力を受け付ける。ＡＮ０ポートは、コンデンサ９４１が放電した電気的エネルギーの入力を受け付けてもよい。
The AN2 port accepts input of electrical energy supplied from the
ＡＮ４ポートは、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電部１１０が有する圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーの入力を受け付ける。ＡＮ４ポートは、コンデンサ９４２が放電した電気的エネルギーの入力を受け付けてもよい。発信制御回路２０９は、ＡＮ０ポート、ＡＮ４ポート、およびＡＮ２ポートのそれぞれに入力される電気的エネルギーが、基準電圧を超えたり、グランド以下となったりしないための、ダイオードをさらに有してもよい。
The AN4 port receives input of electrical energy generated by the
変調回路９８０は、マイクロコンピュータ９５０が有するＧＰ５ポートから出力された、タグ情報を示す搬送波を変調することにより、予め定められた周波数を有する、タグ情報を示す電波を生成する。変調回路９８０は、生成された電波を、無線発信部２０２に対して出力する。
The
また、変調回路９８０は、無線受信部２０４から出力された、タグ情報を示す電波を復調することにより、タグ情報を示す搬送波を生成する。変調回路９８０は、生成した搬送波を、マイクロコンピュータ９５０に対して出力する。
The
図１１は、マイクロコンピュータ９５０の機能構成の他の一例を示す。マイクロコンピュータ９５０は、処理制御部１１００、発信タイミング制御部１１１０、情報格納部１１３０、および電圧監視部１１４０を備える。
FIG. 11 shows another example of the functional configuration of the
処理制御部１１００は、発信タイミング制御部１１１０、情報格納部１１３０、および電圧監視部１１４０を制御する。また、処理制御部１１００は、当該処理制御部１１００に対する各種入出力を制御する。具体的には、処理制御部１１００は、定電圧回路９６０および基準電圧用定電圧回路９７０から供給された電気的エネルギーの入力を制御する。
The
また、処理制御部１１００は、無線発信部２０２に対するタグ情報の出力を制御する。具体的には、処理制御部１１００は、変調回路９８０に対するタグ情報を示す搬送波の出力を制御する。また、処理制御部１１００は、無線受信部２０４からのタグ情報の入力を制御する。具体的には、処理制御部１１００は、変調回路９８０からのタグ情報を示す搬送波の入力を制御する。
Further, the
処理制御部１１００は、タグ情報を示すアナログ信号を、無線発信部２０２に対して出力してもよい。また、処理制御部１１００は、タグ情報を示すアナログ信号を、無線受信部２０４から入力してもよい。
The
処理制御部１１００は、定電圧回路９６０から供給された電気的エネルギーの入力電圧が予め定められた値よりも低くなった場合に、マイクロコンピュータ９５０をリセットするリセット機能を有する。処理制御部１１００は、マイクロコンピュータ９５０の待機時には、マイクロコンピュータ９５０を省電力モードに切り換えるスリープ機能を有してもよい。たとえば、省電力モードにおいては、マイクロコンピュータ９５０は、何らかのトリガが入力されるまで、処理を待機してもよい。
The
電圧監視部１１４０は、第１電圧監視部１１４１、第２電圧監視部１１４２、および第３電圧監視部１１４３を有する。第１電圧監視部１１４１は、ＡＮ２ポートの入力電圧、すなわち、定電圧回路９６０から供給された電気的エネルギーの入力電圧を監視する。
The
第２電圧監視部１１４２は、ＡＮ０ポートの入力電圧、すなわち、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電部１１０が有する圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーの入力電圧を監視する。第２電圧監視部１１４２は、コンデンサ９４１が放電した電気的エネルギーの入力電圧を監視してもよい。
The second
第３電圧監視部１１４３は、ＡＮ４ポートの入力電圧、すなわち、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーの入力電圧を監視する。第３電圧監視部１１４３は、コンデンサ９４２が放電した電気的エネルギーの入力電圧を監視してもよい。
The third
発信タイミング制御部１１１０は、無線発信部２０２がタグ情報を発信するタイミングを制御する。具体的には、発信タイミング制御部１１１０は、遅延時間決定部１１２２が決定した遅延時間分遅延させたタイミングで、タグ情報格納部１１３４に格納されているタグ情報を無線発信部２０２に発信させる。
The transmission
発信タイミング制御部１１１０は、定電圧回路９６０から供給された電気的エネルギーの入力電圧が、予め定められた電圧以上の場合、タグ情報格納部１１３４に格納されているタグ情報を無線発信部２０２に発信させる。たとえば、発信タイミング制御部１１１０は、定電圧回路９６０から供給された電気的エネルギーの入力電圧が、２．５Ｖ以上の場合、タグ情報格納部１１３４に格納されているタグ情報を無線発信部２０２に発信させてもよい。
The transmission
発信タイミング制御部１１１０は、定電圧回路９６０から供給された電気的エネルギーの入力電圧が、予め定められた電圧以上を維持している間、タグ情報格納部１１３４に格納されているタグ情報を連続的に無線発信部２０２に発信させてもよい。また、発信タイミング制御部１１１０は、定電圧回路９６０から供給された電気的エネルギーの入力電圧が、予め定められた電圧以上となる度に、タグ情報格納部１１３４に格納されているタグ情報を無線発信部２０２に発信させてもよい。
The transmission
圧電部１１０が発電量には限りがある。このため、発信タイミング制御部１１１０は、遅延時間決定部１１２２が決定した遅延時間に達する前であっても、定電圧回路９６０から供給された電気的エネルギーの電圧が、予め定められている電圧以下に降下した場合は、強制的にタグ情報を無線発信部２０２に発信させてもよい。
The
発信タイミング制御部１１１０は、物体特定部１１１２、および印加タイミング検出部１１１４を有する。また、発信タイミング制御部１１１０は、開放タイミング検出部１１１６、移動速度算出部１１１８、設置場所特定部１１２０、および遅延時間決定部１１２２を有する。
The transmission
設置場所特定部１１２０は、自律タグ１００の設置場所を特定する。たとえば、設置場所特定部１１２０は、自律タグ１００が設置されている道路の種類を特定する。たとえば設置場所特定部１１２０は、自律タグ１００が設置されている道路の種類を、当該道路の種類が予め格納されているメモリから取得する。たとえば、設置場所特定部１１２０は、自律タグ１００が設置されている自動車道路の種類として、高速道路または一般道路を特定する。
The installation
物体特定部１１１２は、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の種類を特定する。たとえば、物体特定部１１１２は、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の種類として、自動車または歩行者を特定する。物体特定部１１１２は、圧電部１１０が生成した電気的エネルギーの電力量に基づいて、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の種類を特定してもよい。
The
印加タイミング検出部１１１４は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された印加タイミングを検出する。たとえば、印加タイミング検出部１１１４は、予め定められた電圧よりも高い電圧を第２電圧監視部１１４２が検出したタイミングを、印加タイミングとして検出する。
The application
印加タイミング検出部１１１４は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングを、印加タイミングとして検出してもよい。また、印加タイミング検出部１１１４は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電素子８０４が電気的エネルギーの生成を開始したタイミングを、印加タイミングとして検出してもよい。また、印加タイミング検出部１１１４は、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電素子８０４が電気的エネルギーの生成を終了したタイミングを、印加タイミングとして検出してもよい。
The application
印加タイミング検出部１１１４は、コンデンサ９４１が電気的エネルギーを放電したタイミングを印加タイミングとして検出してもよい。たとえば、印加タイミング検出部１１１４は、コンデンサ９４１が放電した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングを、印加タイミングとして検出してもよい。また、印加タイミング検出部１１１４は、コンデンサ９４１が電気的エネルギーの放電を開始したタイミングを印加タイミングとして検出してもよい。
The application
また、印加タイミング検出部１１１４は、コンデンサ９４１が電気的エネルギーの放電を終了したタイミングを、印加タイミングとして検出してもよい。たとえば、印加タイミング検出部１１１４は、コンデンサ９４１が放電した電気的エネルギーの電圧が略０Ｖとなったことを検出したタイミングを、印加タイミングとして検出してもよい。
Further, the application
開放タイミング検出部１１１６は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された開放タイミングを検出する。たとえば、開放タイミング検出部１１１６は、予め定められた電圧よりも高い電圧を第３電圧監視部１１４３が検出したタイミングを、開放タイミングとして検出する。
The release
開放タイミング検出部１１１６は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングを、開放タイミングとして検出してもよい。また、開放タイミング検出部１１１６は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電素子８０４が電気的エネルギーの生成を開始したタイミングを、開放タイミングとして検出してもよい。
The release
また、開放タイミング検出部１１１６は、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電素子８０４が電気的エネルギーの生成を終了したタイミングを、開放タイミングとして検出してもよい。
Further, the release
開放タイミング検出部１１１６は、コンデンサ９４２が電気的エネルギーを放電したタイミングを開放タイミングとして検出してもよい。たとえば、開放タイミング検出部１１１６は、コンデンサ９４２が放電した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングを、開放タイミングとして検出してもよい。また、開放タイミング検出部１１１６は、コンデンサ９４２が電気的エネルギーの放電を開始したタイミングを、開放タイミングとして検出してもよい。
The opening
また、開放タイミング検出部１１１６は、コンデンサ９４２が電気的エネルギーの放電を終了したタイミングを、開放タイミングとして検出してもよい。たとえば、開放タイミング検出部１１１６は、コンデンサ９４２が放電した電気的エネルギーの電圧が略０Ｖとなったことを検出したタイミングを、開放タイミングとして検出してもよい。
Further, the opening
移動速度算出部１１１８は、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の移動速度を算出する。たとえば、移動速度算出部１１１８は、印加タイミング検出部１１１４が検出した印加タイミングと、開放タイミング検出部１１１６が検出した開放タイミングとの時間差に基づいて、圧電部１１０に機械的エネルギーを印加した物体の移動速度を算出する。
The moving
遅延時間決定部１１２２は、遅延時間を決定する。たとえば、遅延時間決定部１１２２は、物体特定部１１１２によって特定された物体の種類に応じた遅延時間を決定する。この場合、遅延時間決定部１１２２は、物体特定部１１１２によって特定された物体の種類に対応付けられている遅延時間を、遅延時間格納部１１３２から取得してもよい。
The delay
遅延時間決定部１１２２は、移動速度算出部１１１８によって算出された物体の移動速度に応じた遅延時間を決定してもよい。この場合、遅延時間決定部１１２２は、移動速度算出部１１１８によって算出された物体の移動速度に対応付けられている遅延時間を、遅延時間格納部１１３２から取得してもよい。
The delay
遅延時間決定部１１２２は、設置場所特定部１１２０が特定した自律タグ１００の設置場所に応じた遅延時間を決定してもよい。この場合、遅延時間決定部１１２２は、自律タグ１００の設置場所に対応付けられている遅延時間を、遅延時間格納部１１３２から取得してもよい。
The delay
遅延時間決定部１１２２は、印加タイミング検出部１１１４が検出した印加タイミングと、開放タイミング検出部１１１６が検出した開放タイミングとの時間差に基づいて、遅延時間を算出してもよい。たとえば、遅延時間決定部１１２２は、印加タイミング検出部１１１４が検出した印加タイミングと、開放タイミング検出部１１１６が検出した開放タイミングとの時間差Δｔに基づいて、以下の数式（２）を用いて、遅延時間ΔＴを算出してもよい。
ΔＴ＝ａ×Δｔ＋ｂ・・・（２）
The delay
ΔT = a × Δt + b (2)
上記数式（２）において、ａは、目的に応じた係数を示す。たとえば、ａは、物体の種類または自律タグ１００の設置場所に応じた係数であってもよい。ｂは、実験により得られた適度な固定値を示す。
In the above mathematical formula (2), a represents a coefficient corresponding to the purpose. For example, a may be a coefficient corresponding to the type of object or the place where the
上記数式（２）において、Δｔは、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合における圧電素子８０４の発電開始タイミングまたは発電終了タイミングと、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合における圧電素子８０４の発電開始タイミングまたは発電終了タイミングと、の時間差であってもよい。
In the above formula (2), Δt is the power generation start timing or power generation end timing of the
また、上記数式（２）において、Δｔは、圧電部１１０に機械的エネルギーが印加された場合に圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングと、圧電部１１０が機械的エネルギーから開放された場合に圧電素子８０４が生成した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングと、の時間差であってもよい。
Further, in the above formula (2), Δt is calculated from the generation timing of the peak voltage of the electrical energy generated by the
また、上記数式（２）において、Δｔは、コンデンサ９４１の放電開始タイミングまたは放電終了タイミングと、コンデンサ９４２の放電開始タイミングまたは放電終了タイミングと、の時間差であってもよい。
In the above mathematical formula (2), Δt may be the time difference between the discharge start timing or discharge end timing of the
また、上記数式（２）において、Δｔは、コンデンサ９４１が放電した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングと、コンデンサ９４２が放電した電気的エネルギーのピーク電圧の発生タイミングと、の時間差であってもよい。
In the above formula (2), Δt is a time difference between the generation timing of the peak voltage of the electric energy discharged from the
遅延時間決定部１１２２は、マイクロコンピュータ９５０の起動時間を考慮して、遅延時間を決定してもよい。たとえば、Δｔの算出に用いられる印加タイミングは、マイクロコンピュータ３００が起動したタイミングであってもよい。また、算出した遅延時間ΔＴからマイクロコンピュータ３００の起動時間を減算した時間を、遅延時間として決定してもよい。これにより、マイクロコンピュータ９５０の起動所要時間が大きすぎて、印加タイミングを検出できない場合でも、遅延時間を決定できる。
The delay
圧電部１１０が発電量には限りがある。このため、上記数式（２）により算出された遅延時間ΔＴが、予め定められている最大遅延可能時間より大きい場合は、遅延時間決定部１１２２は、最大遅延可能時間を遅延時間ΔＴとして決定してもよい。なお、最大遅延可能時間は、メモリに予め格納されていてもよい。また、最大遅延可能時間は、圧電部１１０の発電量に応じて動的に算出されてもよい。
The
情報格納部１１３０は、遅延時間格納部１１３２およびタグ情報格納部１１３４を有する。遅延時間格納部１１３２は、遅延時間を格納する。たとえば、遅延時間格納部１１３２は、物体の種類ごとに、遅延時間を対応付けて格納する。遅延時間格納部１１３２は、物体の移動速度ごとに、遅延時間を対応付けて格納してもよい。また、遅延時間格納部１１３２は、自律タグ１００の設置場所ごとに、遅延時間を対応付けて格納してもよい。タグ情報格納部１１３４は、無線発信部２０２が発信するタグ情報を格納する。
The information storage unit 1130 includes a delay
図１２は、スイッチ回路の構成の一例を示す。具体的には、図１２は、図１０に示したスイッチ９３３、スイッチ９３４、スイッチ９４３、およびスイッチ９４４のそれぞれの構成の一例を示す。すなわち、図１２に示すスイッチ回路は、図１０に示したスイッチ９３３、スイッチ９３４、スイッチ９４３、およびスイッチ９４４のそれぞれと同一の構成を有してもよい。
FIG. 12 shows an example of the configuration of the switch circuit. Specifically, FIG. 12 illustrates an example of the configuration of each of the
スイッチ回路は、抵抗１２０２、定電圧ダイオード１２０４、およびトランジスタ１２０６を有する。スイッチ回路は、定電圧ダイオード１２０４のツェナー電圧＋トランジスタ１２０６のベース・エミッタ間飽和電圧を超えないように、出力電圧を制御する。たとえば、トランジスタ１２０６のベース・エミッタ間飽和電圧が１Ｖの場合、入力電圧が１Ｖ以上であれば、出力電圧が得られる。
The switch circuit includes a
トランジスタ１２０６から、期待する電圧が得られない場合は、定電圧ダイオード１２０４とトランジスタ１２０６との間にダイオードを設けることにより、ダイオードの順方向飽和電圧効果を用いて、トランジスタ１２０６から得られる電圧を降下させてもよい。抵抗１２０２には、定電圧ダイオード１２０４から得られる電圧が安定化するように、適切な抵抗値を有するものを用いることが好ましい。
If the expected voltage cannot be obtained from the
図１３は、圧電部１１０の構成の他の一例を示す。圧電部１１０は、積層された複数の圧電素子を有する。具体的には、圧電部１１０は、圧電素子１３０２、圧電素子１３０４、および圧電素子１３０６を有する。また、圧電部１１０は、圧電素子１３０２と圧電素子１３０４との間に設けられた第１反発部材１３１２を有する。また、圧電部１１０は、圧電素子１３０４と圧電素子１３０６との間であって、第１反発部材１３１２とは異なる層に設けられた第２反発部材１３１４を有する。
FIG. 13 shows another example of the configuration of the
第１反発部材１３１２および第２反発部材１３１４のそれぞれには、硬質の材質を用いることが好ましい。また、第１反発部材１３１２および第２反発部材１３１４のそれぞれには、反発係数≒１を満たす材質を用いることが好ましい。たとえば、第１反発部材１３１２および第２反発部材１３１４のそれぞれには、硬質のゴム、バネ、コルク、カーボンなどを用いることが好ましい。第１反発部材１３１２および第２反発部材１３１４のそれぞれには、物体の種類または自律タグ１００の設置場所に応じた反発係数を有する材質を用いてもよい。
It is preferable to use a hard material for each of the
第２反発部材１３１４は、第１反発部材１３１２と異なる物体の種類に応じた反発係数を有する材質を用いてもよい。すなわち、第２反発部材１３１４には、第１反発部材１３１２と反発係数が異なる材質を用いてもよい。たとえば、一方の反発部材には、歩行者に応じた反発係数を有する材質を用い、他方の反発部材には、自動車に応じた反発係数を有する材質を用いてもよい。この場合、自律タグ１００は、複数の種類の物体のそれぞれに対して、適切に遅延されたタイミングで、タグ情報を発信できる。
The
図１４は、圧電部１１０の構成の他の一例を示す。圧電部１１０は、圧電素子１４０２を有する。また、圧電部１１０は、積層された複数の反発部材を有する。具体的には、圧電部１１０は、第１反発部材１４１２および第２反発部材１４１４を有する。
FIG. 14 shows another example of the configuration of the
第１反発部材１４１２および第２反発部材１４１４のそれぞれには、硬質の材質を用いることが好ましい。また、第１反発部材１４１２および第２反発部材１４１４のそれぞれには、反発係数≒１を満たす材質を用いることが好ましい。たとえば、第１反発部材１４１２および第２反発部材１４１４のそれぞれには、硬質のゴム、バネ、コルク、カーボンなどを用いることが好ましい。第１反発部材１４１２および第２反発部材１４１４のそれぞれには、物体の種類または自律タグ１００の設置場所に応じた反発係数を有する材質を用いてもよい。
It is preferable to use a hard material for each of the
第２反発部材１４１４は、第１反発部材１４１２と異なる物体の種類に応じた反発係数を有する材質を用いてもよい。すなわち、第２反発部材１４１４には、第１反発部材１４１２と反発係数が異なる材質を用いてもよい。この場合、自律タグ１００は、複数の種類の物体のそれぞれに対して、適切に遅延されたタイミングで、タグ情報を発信できる。なお、第２反発部材１４１４には、第１反発部材１４１２と固有振動周波数が異なる材質を用いることが好ましい。
The
また、一方の反発部材には、他方の反発部材の固有振動周波数の整数倍の固有振動周波数を有する材質を用いることが、発電時間を長期化する上で好ましい。特に、一方の反発部材には、他方の反発部材の固有振動周波数の２倍の固有振動周波数を有する材質を用いることが、発電時間を長期化する上で好ましい。 In addition, it is preferable to use a material having a natural vibration frequency that is an integral multiple of the natural vibration frequency of the other repulsion member for one repulsion member in order to extend the power generation time. In particular, it is preferable to use a material having a natural vibration frequency that is twice the natural vibration frequency of the other repulsive member for one repulsive member in order to extend the power generation time.
このように、圧電部１１０は、一つの圧電素子を有してもよい。これにより、圧電部１１０の製造コストを削減できる。また、圧電部１１０は、積層された複数の反発部材を有してもよい。これにより、圧電部１１０による、電気的エネルギーの発電時間を長時間化できる。
Thus, the
図１５は、自律タグ１００の構成の他の一例を示す。図１５に示す自律タグ１００は、圧電部１１０、制御ユニット１２０、保護部材１３０、無線発信部２０２、および無線受信部２０４を、収容および保護する円柱形状の容器１５００を有する。また、無線発信部２０２および無線受信部２０４が、制御ユニット１２０から独立して設けられている。特に、無線発信部２０２および無線受信部２０４は、上下方向にタグ情報を受発信できるように設けられている。
FIG. 15 shows another example of the configuration of the
自律タグ１００は、上方向から機械的エネルギーが印加された場合に、タグ情報を発信する。また、機械的エネルギーを印加した物体の方向である上方向に向かって、タグ情報を発信する。自律タグ１００は、路面に埋め込まれる自律タグへの利用に適している。特に、当該自律タグ１００が上部から物体に踏まれることにより、物体に向けてタグ情報を発信する自律タグへの利用に適している。なお、容器１５００は、円柱形状に限らず、たとえば、タイル状、柱状、シール状、テープ状であってもよい。
The
図１６は、自律タグ１００の構成の他の一例を示す。図１６に示す自律タグ１００は、圧電部１１０、制御ユニット１２０、保護部材１３０、および無線発信部２０２を、収容および保護する容器１６００を有する。また、無線発信部２０２が、制御ユニット１２０から独立して設けられている。
FIG. 16 shows another example of the configuration of the
無線発信部２０２は、上下方向にタグ情報を発信できる環状のアンテナと、左右方向にタグ情報を発信できる環状のアンテナと、前後方向にタグ情報を発信できる環状のアンテナとの、３つのアンテナを有する。これにより、無線発信部２０２は、上下方向、左右方向、および前後方向のいずれの方向に対しても、タグ情報を発信できる。
The
自律タグ１００に対して上下方向から機械的エネルギーが印加された場合、容器１６００は前後方向および左右方向に撓む。これにより、圧電部１１０は上下方向に圧縮されることにより発電する。また、左右方向から機械的エネルギーが印加された場合、容器１６００が上下方向および前後方向に撓む。これにより、圧電部１１０は上下方向に伸張されることにより発電する。
When mechanical energy is applied to the
また、前後方向から機械的エネルギーが印加された場合、容器１６００が上下方向および左右方向に撓む。これにより、圧電部１１０は上下方向に伸張されることにより発電する。このように、自律タグ１００は、上下方向、左右方向、および前後方向のいずれの方向から機械的エネルギーが印加された場合であっても、タグ情報を発信できる。
Further, when mechanical energy is applied from the front-rear direction, the
自律タグ１００は、機械的エネルギーを印加した物体の方向に向けてタグ情報を発信してもよい。また、自律タグ１００は、上下方向、左右方向、および前後方向の全ての方向に向けてタグ情報を発信してもよい。無線発信部２０２は、上下方向にタグ情報を発信できる環状のアンテナと、左右方向および前後方向にタグ情報を発信できる直線状のアンテナとの、二つのアンテナを有してもよい。容器１６００は、球形状に限らず、たとえば、回転楕円体形状であってもよい。また、容器１６００は、ボール、コークス、石などの形状を有するモックアップであってもよい。
The
図１７は、自律タグ１００の構成の他の一例を示す。図１７に示す自律タグ１００は、球形状の保護部材１３０を有する。保護部材１３０は、圧電部１１０、制御ユニット１２０、および無線発信部２０２を保護する。また、保護部材１３０は、圧電部１１０、制御ユニット１２０、および無線発信部２０２が、飛散および浸水しないように、これらを包囲する。無線発信部２０２は、制御ユニット１２０から独立して設けられている。
FIG. 17 shows another example of the configuration of the
無線発信部２０２は、上下方向にタグ情報を発信できる環状のアンテナと、左右方向にタグ情報を発信できる環状のアンテナと、前後方向にタグ情報を発信できる環状のアンテナとの、３つのアンテナを有する。これにより、無線発信部２０２は、上下方向、左右方向、および前後方向のいずれの方向に対しても、タグ情報を発信できる。
The
圧電部１１０は、円柱形状を有する。圧電部１１０の上面および下面のそれぞれには、押圧部材１７００が設けられている。また、圧電部１１０の外周面上の、前方向、後方向、左方向、および右方向のそれぞれに対しても、押圧部材１７００が設けられている。
The
図１７に示す自律タグ１００に対して上下方向から機械的エネルギーが印加された場合、圧電部１１０の上面および下面に設けられた押圧部材１７００は、圧電部１１０を上下方向から押圧する。これにより、圧電部１１０は上下方向に圧縮されることにより発電する。また、左右方向からの機械的エネルギーが印加された場合、圧電部１１０の外周面の左右方向に設けられた押圧部材１７００は、圧電部１１０を左右方向から押圧する。これにより、圧電部１１０は左右方向に圧縮されることにより発電する。
When mechanical energy is applied to the
また、前後方向からの機械的エネルギーが印加された場合、圧電部１１０の外周面の前後方向に設けられた押圧部材１７００は、圧電部１１０を前後方向から押圧する。これにより、圧電部１１０は前後方向に圧縮されることにより発電する。このように、自律タグ１００は、上下方向、左右方向、および前後方向のいずれの方向から機械的エネルギーが印加された場合であっても、タグ情報を発信できる。
Further, when mechanical energy from the front-rear direction is applied, the pressing
自律タグ１００は、機械的エネルギーを印加した物体の方向に向けてタグ情報を発信してもよい。また、自律タグ１００は、上下方向、左右方向、および前後方向の全ての方向に向けてタグ情報を発信してもよい。無線発信部２０２は、上下方向にタグ情報を発信できる環状のアンテナと、左右方向および前後方向にタグ情報を発信できる直線状のアンテナとの、二つのアンテナを有してもよい。保護部材１３０は、球形状に限らず、たとえば、回転楕円体形状であってもよい。また、保護部材１３０は、ボール、コークス、石などの形状を有するモックアップであってもよい。
The
図１８は、自律タグ１００の他の使用例を示す。図１８において、歩道の路面１８００には、複数の自律タグ１００が埋め込まれている。歩行者１８１０が自律タグ１００を踏むことにより、自律タグ１００は、タグ情報を発信する。歩行者１８１０は、タグ読取装置１８２０を所持している。タグ読取装置１８２０は、自律タグ１００から発信されたタグ情報を受信する。
FIG. 18 shows another usage example of the
たとえば、タグ情報には、識別情報および自律タグ１００の設置位置情報が含まれている。これにより、歩行者１８１０は、現在位置を特定できる。設置位置情報は、遠隔地に設置されたサーバ内に、識別情報と対応付けて格納されていてもよい。この場合、歩行者１８１０は、上記サーバとの通信をおこなうことにより、現在位置を特定できる。たとえば、路面１８００に設置された自律タグ１００を、視覚障害者誘導用ブロックとして利用できる。
For example, the tag information includes identification information and installation position information of the
自律タグ１００は、歩行者１８１０に踏まれた場合、すぐにタグ情報を発信するのではなく、遅延したタイミングでタグ情報を発信する。たとえば、自律タグ１００には、当該自律タグ１００の設置場所として「歩道」が格納されている。自律タグ１００は、当該自律タグ１００の設置場所「歩道」に応じた遅延時間を決定する。そして、自律タグ１００は、決定された遅延時間分遅延したタイミングでタグ情報を発信する。
When the
これにより、自律タグ１００が発信したタグ情報が、歩行者１８１０の靴に遮蔽されることを回避できる。このため、タグ読取装置１８２０に対する、タグ情報の伝達効率を向上できる。
Thereby, it can avoid that the tag information which the
たとえば、自律タグ１００は、２００ｍｓ遅延したタイミングでタグ情報を発信する。歩行者１８１０が時速４ｋｍで歩行している場合、自律タグ１００は、歩行者１８１０がおよそ２２ｃｍ歩行したタイミングで、タグ情報を発信できる。
For example, the
タグ読取装置１８２０は、タグ読取装置のＩＤを発信する機能を有してもよい。自律タグ１００は、タグ読取装置１８２０から発信されたＩＤを受信した場合、タグ情報および受信したＩＤを、タグ読取装置１８２０に対して発信してもよい。タグ読取装置１８２０は、自身のＩＤと、自律タグ１００から送信されたＩＤとを比較することにより、受信したタグ情報が、正しい自律タグ１００から発信されたと判断できる。タグ読取装置１８２０は、自身のＩＤと、自律タグ１００から送信されたＩＤとが一致しない場合は、受信したタグ情報を破棄すればよい。
The
自律タグ１００は、タグ読取装置１８２０のＩＤとタイムスタンプとを対応付けて、当該自律タグ１００が有するメモリ、または遠隔地に設けられたサーバに格納してもよい。上記メモリまたは上記サーバに格納された情報は、歩行者１８１０の行動調査などに利用できる。
The
また、自律タグ１００は、当該自律タグ１００が踏まれた回数を、当該自律タグ１００が有するメモリ、または遠隔地に設けられたサーバに格納してもよい。また、自律タグ１００は、当該自律タグ１００が踏まれたごとの発電量または当該自律タグ１００の総発電量を、上記メモリまたは上記サーバにさらに格納してもよい。上記メモリまたは上記サーバに格納された情報は、通行量調査、道路の劣化調査などに利用できる。
Further, the
路面１８００には、複数の自律タグ１００をランダムに設置してもよい。たとえば、複数の自律タグ１００が混入された舗装材を用いて、路面１８００を舗装する。この場合、図１６および図１７に示した自律タグ１００のように、全方向にタグ情報を発信できる自律タグ１００を用いることが好ましい。このような自律タグ１００を用いることにより、複数の自律タグ１００のそれぞれを適当な向きに設置した場合であっても、設置後の向き調整をおこなう必要がない。
A plurality of
路面１８００に設置された複数の自律タグ１００のそれぞれに対しては、必要に応じて、自律タグ１００の識別情報と位置情報との対応付けをおこなう。たとえば、読取位置を特定可能な状態で、自律タグ１００を読み取る。そして、読み取ったタグ情報と、特定した読取位置を示す位置情報とを対応付けて、自律タグ１００が有するメモリまたは遠隔地に設けられたデータベースに格納する。この場合、複数のタグ読取装置が設けられ、複数の自律タグ１００に対して、上記対応付け処理を同時におこなうことが可能な装置を用いることが好ましい。
For each of the plurality of
他の利用例として、自律タグ１００を、ユーザの靴底に設けてもよい。この場合、自律タグ１００は、ユーザが歩行している間、タグ情報を発信し続けることができる。自律タグ１００から発信されたタグ情報をサーバに蓄積してもよい。サーバに蓄積されたタグ情報は、歩行者の行動調査などに利用できる。
As another example of use, you may provide the
また、自律タグ１００を、ユーザの靴底に設け、認証カードとして用いてもよい。この場合、自律タグ１００を、ユーザに対して認証カードをタグ読取装置にかざすなどの手間をかけさせることなく、タグ情報を発信できる。
The
また、自律タグ１００を、機器用のリモートコントローラとして利用してもよい。たとえば、エレベータの上昇ボタンおよび下降ボタンの代わりに、上昇用の自律タグ１００および下降用の自律タグ１００を、エレベータの乗降口に設置してもよい。たとえば、上昇用の自律タグ１００が踏まれると、エレベータは、自律タグ１００から発信された電波に基づいて、上昇ボタンが押下された場合と同様の動作をする。また、下降用の自律タグ１００が踏まれると、エレベータは、自律タグ１００から発信された電波に基づいて、下降ボタンが押下された場合と同様の動作をする。
Moreover, you may utilize the
また、照明スイッチの代わりに、点灯用の自律タグ１００および消灯用の自律タグ１００を、部屋の入り口に設置してもよい。たとえば、点灯用の自律タグ１００が踏まれると、照明が点灯する。また、消灯用の自律タグ１００が踏まれると、照明が消灯する。
Moreover, you may install the
また、自律タグ１００を、巡回ロボットに対する、道程、指示装置として利用してもよい。たとえば、自律タグ１００は、巡回ロボットに対して、タグ情報を発信することにより、現在位置、次に移動すべき移動先を特定させてもよい。また、自律タグ１００は、巡回ロボットに対して、タグ情報を発信することにより、機器の操作を指示してもよい。また、自律タグ１００は、巡回ロボットに代わって、機器に対して、タグ情報を発信することにより、機器をリモート操作してもよい。
Further, the
また、自律タグ１００を用いて、物体の立体形状をスキャンしてもよい。たとえば、自律タグ１００は、機械的エネルギーが印加された場合に、圧電部１１０によって生成された電気的エネルギーを用いて、可視光を発光する構成を有する。
Alternatively, the
たとえば、自律タグ１００を物体に向けて投げる。自律タグ１００は、物体にぶつかると、可視光を発光する。そして、自律タグ１００が発した可視光を３次元撮影する。これらを繰り返しおこなうことにより、物体の立体形状をスキャンできる。
For example, the
また、自律タグ１００を、金融機関における認証装置として利用してもよい。たとえば、自律タグ１００をＡＴＭの前に設置する。顧客は、多機能キャッシュカードなどの受発信機能付ＩＤカードを予め保持する。自律タグ１００は、顧客のＩＤカードから受信した個人認証情報をＡＴＭに送信する機能を備える。ＡＴＭは、自律タグ１００から送信された個人認証情報を受信する手段を備える。
Further, the
たとえば、顧客がＡＴＭ前の自律タグ１００を踏むと、自律タグ１００は、顧客のＩＤカードから送信された個人認証情報を受信する。そして、自律タグ１００は、受信した個人認証情報を、個人認証情報をＡＴＭに送信する。このとき、自律タグ１００は、必要であればＡＴＭが認識できるように個人認証情報を編集する。ＡＴＭでは、自律タグ１００から受信した個人認証情報が正規の顧客の個人認証情報であれば、顧客によるＡＴＭの操作を可能とする。
For example, when the customer steps on the pre-ATM
前記の受発信機能付ＩＤカードは、ところ構わず発信してしまうと、個人情報の漏えいにより悪用されるリスクが高くなる。金融機関の店舗などに来店したときに、何らかの店舗内を示す信号受信して発信した場合も同様にリスクが高い。求める機能は、ＡＴＭに直面した瞬間だけ、セキュアな通信で発信し、ＡＴＭに顧客のＩＤ情報を送信する技術である。こうする事で、顧客がＡＴＭに直面したときには自らの専用画面（ログイン後の画面）を表示する事が可能となる。また、受発信機能付ＩＤカードとは、携帯電話に組み込んだ電子的なキャッシュカード情報であってもよい。 If the ID card with receiving / sending / transmitting function is transmitted anyway, there is a high risk of misuse due to leakage of personal information. Similarly, when a customer visits a store of a financial institution and receives a signal indicating the inside of the store and sends it, the risk is also high. The required function is a technology for transmitting the information by secure communication only at the moment of facing the ATM and transmitting the customer ID information to the ATM. By doing so, it is possible to display its own dedicated screen (screen after login) when the customer faces the ATM. Further, the ID card with a transmission / reception function may be electronic cash card information incorporated in a mobile phone.
たとえば、顧客がＡＴＭ前の自律タグ１００を踏むと、自律タグ１００は、顧客の受発信機能付ＩＤカードに対し、顧客の個人情報を要求する信号を発信する。顧客の個人情報の要求を受信した受発信機能付ＩＤカードは、自身の保有する顧客の個人情報（認証情報）を自律タグ１００に送信する。この時の通信は、一般的な暗号化を施しても良い。たとえばＳＳＬの相互認証（クライアント・サーバ認証）を使っても良い、この場合、サーバ側が自律タグ１００で、クライアント側が顧客別の受発信機能付ＩＤカードとなる。一連の処理で暗号化された顧客の個人情報を受信した自律タグ１００は、その個人情報を検証しても良いし、そのまま、ＡＴＭに対し受発信機能付ＩＤカードから取得した情報を転送しても良い。自律タグ１００とＡＴＭ間の通信も暗号化されていたほうが好ましい。ＡＴＭは、自律タグ１００からの情報を受信して、真の本人検証（認証）を行い、本人であれば、ログイン後のメニュー画面を表示してもよい。ＮＧであれば、再度アクションを指示するなどのアドバイスを行ってもよい。
For example, when the customer steps on the
前記の認証方法は、ＡＴＭの認証に限定したものではない。たとえば、入退室時の認証で扉手前の床に自律タグ１００を敷いてもよい。たとえば、たばこ自動販売機やお酒の販売機の手前に敷くことで、未成年者の個人情報をもつ受発信機能付ＩＤカードを保有していれば、自動販売機の操作ができないように制御してもよい。更には、その個人情報を自動販売機での購入と同時に支払い決済に流用してもよい。また、ショップのレジ端末の前に立つと認証を行うようにしてもよいし、支払い決済の情報として流用してもよい。
The authentication method is not limited to ATM authentication. For example, the
従来の方式でこれらの認証を行った場合では、顧客が自ら携帯するカード、端末を対象の認証システムに対して、かざしたり、投入したり、見せたりするわずらわしいアクションが発生したが、本案ではこれらを踏むアクションで実現できるので、そのわずらわしさを軽減できる。これにより、小額のスピードが求められる高回転決済では効果が期待できる。 In the case of performing these authentications using the conventional method, troublesome actions such as holding, throwing in, or showing the card or terminal that the customer carries with the target authentication system occurred. Because it can be realized with the action of stepping on, the troublesomeness can be reduced. As a result, an effect can be expected in high-turn payments that require a small amount of speed.
上記に加え、自律タグ１００をＡＴＭ周辺にさらに設置してもよい。たとえば、ＡＴＭ周辺の自律タグ１００は、踏まれることにより、何らかの情報をＡＴＭに送信する。ＡＴＭは、ＡＴＭ周辺の自律タグ１００から送信された情報を受信することにより、ＡＴＭ周辺にＡＴＭ利用者以外の人がいると認識する。ＡＴＭは、ＡＴＭ周辺にＡＴＭ利用者以外の人がいると認識した場合、当該ＡＴＭの利用安全性を高めるための制御をおこなう。たとえば、ＡＴＭは、当該ＡＴＭの利用を一時中止してもよい。
In addition to the above, the
また、自律タグ１００を、金融機関における情報提供装置として利用してもよい。たとえば、複数の自律タグ１００を、来客ゾーンの床に格子状に敷設する。そして、店舗入り口において、発信機能付きのカード、例えば番号札のようなものを来客者に保持させる。
Moreover, you may utilize the
来客者が店舗内を移動するに従って、敷設された自律タグ１００を踏まれた場合、踏まれた自律タグ１００は、来客者が保持するカードに対して情報を発信する。自律タグ１００が発信する情報は、店舗内の窓口を案内するガイド情報であってもよい。また、自律タグ１００が発信する情報は、来店目的毎に必要な金融商品情報などであってもよい。この場合、自律タグ１００は、来客者が保持するカードから来店目的を示す情報を受信することにより、来店目的を判断する。
When a visitor steps on the laid
金融機関は、来店目的を示す情報があらかじめ記録されているカードを来店目的ごとに用意しておいてもよい。また、来客者にカードを保持させる場合に、カードライターなどを用いて来客者の来店目的を示す情報をカードに書き込むようにしてもよい。 The financial institution may prepare a card in which information indicating the purpose of visiting the store is recorded in advance for each purpose of visiting the store. Further, when the customer holds the card, information indicating the visitor's purpose of visiting the store may be written on the card using a card writer or the like.
自律タグ１００は、自律タグ１００に格納されているプログラムおよびデータを、外部からの制御によって更新できるデータ更新機能を有してもよい。これにより、自律タグ１００が設置された後に、不具合、仕様変更、機能追加などが生じた場合であっても、自律タグ１００に格納されているプログラムおよびデータを容易に更新できる。
The
たとえば、自律タグ１００に対して、自律タグ１００に対するプログラムおよびデータの更新を制御する更新制御部を設ける。更新制御部は、自律タグ１００に対する機械的エネルギーの印加パターンを監視する。たとえば、更新制御部は、予め定められた印加パターンの機械的エネルギーが印加されたことを検出した場合、検出した印加パターンに応じて、自律タグ１００に対するプログラムおよびデータの更新を制御する。
For example, an update control unit that controls updating of programs and data for the
印加パターンは、制御用印加パターンおよびデータ用印加パターンを有する。制御用印加パターンは、第１制御用印加パターン、第２制御用印加パターン、第３制御用印加パターン、および第４制御用印加パターンを含む。 The application pattern has a control application pattern and a data application pattern. The control application pattern includes a first control application pattern, a second control application pattern, a third control application pattern, and a fourth control application pattern.
第１制御用印加パターンは、自律タグ１００に対する充電を指示する。たとえば、第１制御用印加パターンが印加された場合、自律タグ１００は、発電および蓄電をおこなう。第１制御用印加パターンが印加された場合、自律タグ１００は、タグ情報を発信しない。
The first control application pattern instructs charging of the
第２制御用印加パターンは、自律タグ１００が有する複数の機能モードの切り換えを指示する。たとえば、自律タグ１００は、第２制御用印加パターンが印加された場合、タグ実行モード、保守モード、および認証モードを切り換える。
The second control application pattern instructs switching of a plurality of function modes of the
自律タグ１００は、タグ実行モードにある場合、通常の自律タグ１００として機能する。すなわち、機械的エネルギーが印加された場合、タグ情報を発信する。自律タグ１００は、認証モードにある場合、自律タグ１００に対するユーザのログインを認証する。
The
たとえば、自律タグ１００は、ユーザ名およびパスワードのログイン情報の入力を受け付ける。そして、自律タグ１００は、入力されたログイン情報と、当該自律タグ１００に格納されているログイン情報とに基づいて、ユーザのログインを認証する。ユーザは、ログインが許可されることで、自律タグ１００を、保守モードに切り換えることができる。
For example, the
自律タグ１００は、保守モードにある場合、プログラムおよびデータの更新を受け付ける。すなわち、保守モードにある場合、第３制御用印加パターン、第４制御用印加パターン、およびデータ用印加パターンの入力が有効化される。
第３制御用印加パターンは、データ更新対象とするアドレスを指示する。第４制御用印加パターンは、データ更新種類を指示する。たとえば、第４制御用印加パターンは、第３制御用印加パターンによって支持されたアドレスに対する、登録、更新、参照、または削除を指示する。 The third control application pattern indicates an address to be updated. The fourth control application pattern indicates a data update type. For example, the fourth control application pattern instructs registration, update, reference, or deletion of the address supported by the third control application pattern.
データ用印加パターンは、第３制御用印加パターンによって指示されたアドレスに対する、更新データの入力を指示する。データ用印加パターンは、文字ごとに設けられる。たとえば、データ用印加パターンは、１６進数の表現に用いられる文字である、０−９およびＡ−Ｆのそれぞれの文字ごとに設けられる。データ用印加パターンは、モールス符号を用いて文字を表現してもよい。このため、制御用印加パターンには、モールス符号に用いられていないパターンを用いることが好ましい。 The data application pattern instructs the input of update data to the address designated by the third control application pattern. The data application pattern is provided for each character. For example, the data application pattern is provided for each of the characters 0-9 and A-F, which are characters used for hexadecimal representation. The data application pattern may represent characters using Morse code. For this reason, it is preferable to use the pattern which is not used for the Morse code for the application pattern for control.
自律タグ１００は、保守モードから実行モードに切り換えられた場合、マイクロコンピュータをリセットしてもよい。また、強制的にユーザをログアウトさせてもよい。また、自律タグ１００は、当該自律タグ１００に格納されているログイン情報のパスワードを変更する機能を有してもよい。
The
この場合、自律タグ１００は、過去のパスワードによる、ユーザのログインを許可してもよい。たとえば、自律タグ１００は、直近の二世代までのパスワードであれば、ユーザのログインを許可してもよい。これにより、ユーザは、パスワードの変更をミスした場合、パスワードの直近のパスワードを忘れてしまった場合であっても、ログインできる。
In this case, the
また、自律タグ１００は、タグ情報の発信回数を制御する機能をさらに有してもよい。たとえば、発信タイミング制御部５１０に対して、発信回数制御部をさらに設ける。発信回数制御部は、外部から入力された送信要求に応じてタグ情報の発信回数を制御する。
The
たとえば、発信回数制御部は、自律タグ１００に印加された機械的エネルギーの印加パターンに応じて、タグ情報の発信回数を制御する。発信回数制御部は、外部から送信された送信要求信号を無線受信部２０４が受信した場合、受信した送信要求信号に応じて、タグ情報の発信回数を制御してもよい。
For example, the transmission frequency control unit controls the number of transmissions of tag information according to the application pattern of mechanical energy applied to the
たとえば、発信回数制御部は、Ｎ回の機械的エネルギーが印加された場合、タグ情報をＮ回発信するように、タグ情報の発信回数を制御してもよい。また、所定のＮ回の機械的エネルギーが印加された場合、Ｎ回分のタグ情報をまとめて所定のＭ回にして発信するように、タグ情報の発信を制御してもよい。たとえば、所定のＮ回の機械的エネルギーが印加された場合、Ｎ回分のタグ情報をまとめて１回発信するように、タグ情報の発信を制御してもよい。 For example, the transmission frequency control unit may control the number of transmissions of tag information so that the tag information is transmitted N times when N times of mechanical energy is applied. Further, when predetermined N times of mechanical energy are applied, the transmission of tag information may be controlled so that N times of tag information are collectively transmitted at a predetermined M times. For example, when predetermined N times of mechanical energy is applied, the transmission of tag information may be controlled so that N times of tag information are collectively transmitted once.
自律タグ１００が、過密な人通りの横断歩道、通路に複数設置されている場合がある。このような場合、自律タグ１００は、数秒程度の間に複数の人によって、何回も踏まれる可能性が高い。このような場合、自律タグ１００が踏まれるごとにタグ情報を発信してしまうと、発信した電波が輻輳してしまい、タグ読取装置がタグ情報をうまく受信できない場合がある。そこで、上記したように、所定のＮ回の機械的エネルギーが印加された場合、Ｎ回分のタグ情報をまとめて１回またはＭ回発信するように、発信回数を制御することにより、複数の受信者に対する、タグ情報の伝達効率を向上できる。
In some cases, a plurality of
自律タグ１００は、Ｎ回分のタグ情報を全てまとめて発信してもよく、Ｎ回分のタグ情報のそれぞれに共通する情報をまとめて発信してもよい。たとえば、後者の場合、自律タグ１００は、Ｎ回分のタグ情報に、会社の秘密情報、暴力的な情報、公開情報が混在する場合であっても、それぞれの情報から共通する情報を抽出して、抽出した情報をまとめて発信する。
The
また、自律タグ１００は、発信するタグ情報の内容を制御する機能をさらに有してもよい。たとえば、発信タイミング制御部５１０に対して、発信内容制御部をさらに設ける。発信内容制御部は、外部から入力された送信要求に応じて発信するタグ情報の内容を制御する。
Further, the
たとえば、発信内容制御部は、自律タグ１００に印加された機械的エネルギーの印加パターンに応じて、発信するタグ情報の内容を制御する。発信内容制御部は、機械的エネルギーが印加された回数に応じて、発信するタグ情報の内容を制御してもよい。発信内容制御部は、外部から送信された送信要求信号を無線受信部２０４が受信した場合、受信した送信要求信号に応じて、発信するタグ情報の内容を制御してもよい。発信内容制御部は、送信要求信号を受信した回数に応じて、発信するタグ情報の内容を制御してもよい。
For example, the transmission content control unit controls the content of the tag information to be transmitted according to the application pattern of mechanical energy applied to the
自律タグ１００は、人物に踏まれた回数に応じた量の情報を、人物に対して提供する機能を有してもよい。この場合、自律タグ１００を、遊具施設、博物館などでの体を使った学習装置、検索装置などとして用いることができる。
The
自律タグ１００は、蓄積された電気的エネルギーを用いて、任意のタイミングでタグ情報を自発的に発信してもよい。これにより、たとえば、自律タグ１００が物体に踏まれなくとも、物体に設けられたタグ読取装置に対して、タグ情報を自発的に送信できる。たとえば、自律タグ１００は、蓄積された電気的エネルギーを用いて、所定の時刻にタグ情報を自発的に発信してもよい。たとえば、ショッピングモールにおいて、セール会場に誘導する情報を含むタグ情報を、所定の時刻に発信するなど、一時的に人物を所定の場所に誘導する目的に利用できる。この場合、自律タグ１００は、踏まれたことにより発信したのか、自発的に発信したのかを区別するための識別情報を、タグ情報に含めてもよい。
The
そこで、自律タグ１００は、タグ情報の発信先のユーザを認証するユーザ認証機能、および認証したユーザに応じて発信するタグ情報の内容をフィルタリングするフィルタリング機能を有してもよい。たとえば、自律タグ１００は、タグ読取装置から受信したユーザＩＤ、パスワードなどのユーザ情報を用いて、ユーザを認証してもよい。また、自律タグ１００は、ＰＫＩ相互認証技術を用いて、ユーザを認証してもよい。たとえば、自律タグ１００は、ルート証明書を保持し、タグ読み取り装置に、個人証明書を保持させることにより、ＰＫＩ相互認証技術を用いて、ユーザを認証してもよい。
Therefore, the
これにより、自律タグ１００は、適切な対象にのみ必要な情報を発信することができる。たとえば、特定の人にしか教えたくないスタッフルームの位置情報、バッファオーバー攻撃などを用いたタグ情報のウィルス、子供が公序良俗に反した欲しない情報など、不特定多数のユーザに容易に開示したくない情報、受信する第三者が欲していない情報を含む場合であっても、自律タグ１００は、特定多数のユーザに対して、タグ情報を発信できる。
Thereby, the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
１００ 自律タグ
１１０ 圧電部
１２０ 制御ユニット
１３０ 保護部材
２００ 回路ユニット
２０２ 無線発信部
２０４ 無線受信部
２０６ 整流回路
２０８ 蓄電回路
２０９ 発信制御回路
２１１ 接続線
２１２ 接続線
２１３ 接続線
２１４ 接続線
２１５ 接続線
３００ マイクロコンピュータ
３１０ 変調回路
４０１ 発電特性
４０２ 発電特性
４１１ ダイオード
４１２ ダイオード
４１３ ダイオード
４１４ ダイオード
４２１ コンデンサ
４２２ コンデンサ
４２３ スイッチ
４２４ スイッチ
５００ 処理制御部
５１０ 発信タイミング制御部
５１２ 物体特定部
５１４ 印加タイミング検出部
５１６ 開放タイミング検出部
５１８ 移動速度算出部
５２０ 設置場所特定部
５２２ 遅延時間決定部
５３０ 情報格納部
５３２ 遅延時間格納部
５３４ タグ情報格納部
６００ 伝播特性
６１０ 路面
７００ 路面
７１０ 自動車
７２０ タグ読取装置
８０２ 圧電素子
８０４ 圧電素子
８１０ 第１反発部材
９０１ 発電特性
９０２ 発電特性
９０３ 発電特性
９０４ 発電特性
９１０ 第１整流回路
９１１ ダイオード
９１２ ダイオード
９１３ ダイオード
９１４ ダイオード
９１５ 定電圧ダイオード
９１６ 定電圧ダイオード
９２０ 第２整流回路
９２１ ダイオード
９２２ ダイオード
９２３ ダイオード
９２４ ダイオード
９２５ 定電圧ダイオード
９２６ 定電圧ダイオード
９３０ 第１蓄電回路
９３１ コンデンサ
９３２ コンデンサ
９３３ スイッチ
９３４ スイッチ
９３５ ダイオード
９３６ ダイオード
９３７ コンデンサ
９４０ 第２蓄電回路
９４１ コンデンサ
９４２ コンデンサ
９４３ スイッチ
９４４ スイッチ
９４５ ダイオード
９４６ ダイオード
９５０ マイクロコンピュータ
９６０ 定電圧回路
９７０ 基準電圧用定電圧回路
９８０ 変調回路
１１００ 処理制御部
１１１０ 発信タイミング制御部
１１１２ 物体特定部
１１１４ 印加タイミング検出部
１１１６ 開放タイミング検出部
１１１８ 移動速度算出部
１１２０ 設置場所特定部
１１２２ 遅延時間決定部
１１３０ 情報格納部
１１３２ 遅延時間格納部
１１３４ タグ情報格納部
１１４０ 電圧監視部
１１４１ 第１電圧監視部
１１４２ 第２電圧監視部
１１４３ 第３電圧監視部
１２０２ 抵抗
１２０４ 定電圧ダイオード
１２０６ トランジスタ
１３０２ 圧電素子
１３０４ 圧電素子
１３０６ 圧電素子
１３１２ 第１反発部材
１３１４ 第２反発部材
１４０２ 圧電素子
１４１２ 第１反発部材
１４１４ 第２反発部材
１５００ 容器
１６００ 容器
１７００ 押圧部材
１８００ 路面
１８１０ 歩行者
１８２０ タグ読取装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Autonomous tag 110 Piezoelectric part 120 Control unit 130 Protection member 200 Circuit unit 202 Wireless transmission part 204 Wireless reception part 206 Rectifier circuit 208 Power storage circuit 209 Transmission control circuit 211 Connection line 212 Connection line 213 Connection line 214 Connection line 215 Connection line 300 Micro Computer 310 Modulation circuit 401 Power generation characteristic 402 Power generation characteristic 411 Diode 412 Diode 413 Diode 414 Diode 421 Capacitor 422 Capacitor 423 Switch 424 Switch 500 Processing control unit 510 Transmission timing control unit 512 Object identification unit 514 Application timing detection unit 516 Opening timing detection unit 518 Movement speed calculation unit 520 Installation location identification unit 522 Delay time determination unit 530 Information storage unit 532 Delay time storage unit 534 Tag information storage unit 600 Characteristic 610 Road surface 700 Road surface 710 Car 720 Tag reader 802 Piezo element 804 Piezo element 810 First repulsive member 901 Power generation characteristic 902 Power generation characteristic 903 Power generation characteristic 904 Power generation characteristic 910 First rectifier circuit 911 Diode 912 Diode 913 Diode 914 Diode 915 Constant voltage Diode 916 Constant voltage diode 920 Second rectifier circuit 921 Diode 922 Diode 923 Diode 925 Diode 925 Constant voltage diode 926 Constant voltage diode 930 First power storage circuit 931 Capacitor 932 Capacitor 933 Switch 934 Switch 935 Diode 936 Diode 937 Capacitor 940 Second power storage circuit 941 Capacitor 942 Capacitor 943 Switch 944 Switch 945 Diode 946 Die 950 Microcomputer 960 Constant voltage circuit 970 Reference voltage constant voltage circuit 980 Modulation circuit 1100 Processing control unit 1110 Transmission timing control unit 1112 Object identification unit 1114 Application timing detection unit 1116 Opening timing detection unit 1118 Movement speed calculation unit 1120 Installation location Identification unit 1122 Delay time determination unit 1130 Information storage unit 1132 Delay time storage unit 1134 Tag information storage unit 1140 Voltage monitoring unit 1141 First voltage monitoring unit 1142 Second voltage monitoring unit 1143 Third voltage monitoring unit 1202 Resistance 1204 Constant voltage diode 1206 Transistor 1302 Piezoelectric element 1304 Piezoelectric element 1306 Piezoelectric element 1312 First repulsion member 1314 Second repulsion member 1402 Piezoelectric element 1412 First repulsion member 1414 Second repulsion member 1500 Container 1600 Container 1 700 Pressing member 1800 Road surface 1810 Pedestrian 1820 Tag reader
Claims (14)
前記圧電部によって生成された電気的エネルギーを用いて、タグ情報を発信する無線発信部と、
前記無線発信部が前記タグ情報を発信するタイミングを制御する発信タイミング制御部と
を備える自律タグ。 A piezoelectric part that generates electrical energy from mechanical energy;
A wireless transmitter that transmits tag information using electrical energy generated by the piezoelectric unit;
An autonomous tag comprising: a transmission timing control unit that controls a timing at which the wireless transmission unit transmits the tag information.
前記物体特定部によって特定された前記物体に応じた遅延時間を決定する遅延時間決定部と
をさらに備え、
前記発信タイミング制御部は、前記遅延時間決定部が決定した遅延時間分遅延させたタイミングで、前記タグ情報を前記無線発信部に発信させる請求項１に記載の自律タグ。 An object specifying unit for specifying a predetermined condition related to an object in which mechanical energy is applied to the piezoelectric unit;
A delay time determining unit that determines a delay time according to the object specified by the object specifying unit;
The autonomous tag according to claim 1, wherein the transmission timing control unit transmits the tag information to the wireless transmission unit at a timing delayed by a delay time determined by the delay time determination unit.
をさらに備え、
前記遅延時間決定部は、前記移動速度算出部によって算出された前記物体の移動速度にさらに応じた遅延時間を決定する請求項５に記載の自律タグ。 A moving speed calculation unit for calculating the moving speed of the object;
The autonomous tag according to claim 5, wherein the delay time determining unit determines a delay time further corresponding to the moving speed of the object calculated by the moving speed calculating unit.
前記圧電部が機械的エネルギーから開放された開放タイミングを検出する開放タイミング検出部と
をさらに備え、
前記移動速度算出部は、前記印加タイミングと前記開放タイミングとの時間差に基づいて、前記物体の移動速度を算出する請求項８に記載の自律タグ。 An application timing detection unit for detecting an application timing at which mechanical energy is applied to the piezoelectric unit;
An opening timing detection unit for detecting an opening timing at which the piezoelectric unit is released from mechanical energy; and
The autonomous tag according to claim 8, wherein the moving speed calculation unit calculates the moving speed of the object based on a time difference between the application timing and the opening timing.
積層された複数の圧電素子
を有し、
前記無線発信部は、前記複数の圧電素子によって順次生成された電気的エネルギーを順次用いて、前記タグ情報を連続的に発信する請求項９に記載の自律タグ。 The piezoelectric part is
A plurality of stacked piezoelectric elements,
The autonomous tag according to claim 9, wherein the wireless transmission unit continuously transmits the tag information by sequentially using electrical energy sequentially generated by the plurality of piezoelectric elements.
前記無線発信部は、前記回路基板上に設けられる請求項１２に記載の自律タグ。 The autonomous tag according to claim 12, further comprising a circuit board laminated with the plurality of piezoelectric elements, wherein the wireless transmission unit is provided on the circuit board.
前記圧電部によって生成された電気的エネルギーを用いて、タグ情報を発信する無線発信部と、
を備え、
前記圧電部は、積層された複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の間に設けられた第１反発部材とを有し、
前記無線発信部は、前記複数の圧電素子によって順次生成された電気的エネルギーを順次用いて、前記タグ情報を連続的に発信する自律タグ。 A piezoelectric part that generates electrical energy from mechanical energy;
A wireless transmitter that transmits tag information using electrical energy generated by the piezoelectric unit;
With
The piezoelectric portion includes a plurality of stacked piezoelectric elements, and a first repulsive member provided between the plurality of piezoelectric elements,
The wireless transmission unit is an autonomous tag that sequentially transmits the tag information by sequentially using electrical energy sequentially generated by the plurality of piezoelectric elements.
Priority Applications (1)
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