JP6911839B2 - 信号送信装置及び管理システム - Google Patents
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Description
1.管理システム
1−1.基本的構成
1−2.適用例
2.信号送信装置
2−1.信号送信装置のハードウェア構成
2−2.カバーケース
2−3.信号送信装置の機能構成
2−4.信号送信装置の動作
3.情報処理装置
3−1.情報処理装置の機能構成
3−2.情報処理装置のハードウェア構成
3−3.情報処理装置の動作
4.管理システムの別の適用例
5.まとめ
[1−1.基本的構成]
まず、図1を参照して、本開示の実施の形態に係る信号送信装置10を用いた管理システム1の基本的構成について説明する。図1は、本実施形態に係る管理システム1の基本的構成を示す説明図である。
次に、図2を参照して、本実施形態に係る管理システム1の適用例について説明する。図2は、本実施形態に係る管理システム1の適用例を示す説明図である。本実施形態に係る管理システム1の適用例は、牧場等で放牧されている牛等の家畜の状態を把握することで、家畜の管理を行うシステムへの適用例である。
[2−1.信号送信装置のハードウェア構成]
図3〜図6を参照して、本開示の実施の形態に係る信号送信装置10の構成例について説明する。図3は、信号送信装置10を第1の面S1側から見た図であり、図4は、信号送信装置10を第2の面S2側から見た図である。また、図5は、信号送信装置10の分解斜視図であり、図6は、図4及び図5の信号送信装置10のI−I断面を矢印方向に見た断面図である。
信号送信装置10は、第1の光発電部311と、第2の光発電部323と、非接触通信アンテナ315と、第1のアンテナ328と、第2のアンテナ329と、第1の温度センサ351と、第2の温度センサ353と、振動センサ335と、回路基板331とを備える。これらの構成要素は、外形が円形状の函型のケース301の収容部303に収容され、さらに外形が円形状の蓋部材305が固定ネジ309により取り付けられて、ケース301内に保持される。ケース301及び蓋部材305は、信号送信装置10の筐体を構成する。ケース301及び蓋部材305が互いに当接する外縁部であって、固定ネジ309が位置する部分よりも内側には、例えばOリング等のシール部材が配置されて、内部に水分や塵埃が侵入しないように密封されている。ケース301及び蓋部材305は光透過性の透明樹脂からなり、太陽光や屋内光等の外部光を透過させることができる。
第1の光発電部311及び第2の光発電部323は、太陽光又は屋内光等の外部光を光電変換する光発電素子である。光発電部は、例えば、シリコン系光発電素子、化合物半導体系光発電素子、又は色素増感型光発電素子を含み、太陽光又は屋内光を利用して発電する。第1の光発電部311及び第2の光発電部323は太陽電池であってもよい。このうち、第1の光発電部311は、第1の方向の外側に向けられた第1の面S1側に受光部312を有する。第1の光発電部311は、裏面側(内部側)に電極311cを有し、ベース部材319に設けられた導電性のスプリング371を介して、回路基板331に電気的に接続されている。
第1の温度センサ351及び第2の温度センサ353は、それぞれ第1の面S1側又は第2の面S2側に熱接点を有し、それぞれ第1の面S1側の第1の温度T1又は第2の面S2側の第2の温度T2を検出する。第1の温度センサ351は、第1の熱伝動体341と、第1の測温抵抗体(サーミスタ)342とを備える。第1の測温抵抗体342は、回路基板331に取り付けられたフレキシブル回路基板333に設けられて、ベース部材319の第1の面S1側に配置される。第1の熱伝動体341は、例えば円柱形状を有し、一端側が熱接点となって第1の面S1に配置され、他端側が第1の測温抵抗体342に当接される。
振動センサ335は、信号送信装置10に生じた振動を検出する。振動センサ335は、第1の光発電部311と第2の光発電部323との間に配置される。例えば、振動センサ335は、静電型、電磁型、逆磁歪型又は圧電型の発電素子を含み、振動を利用して発電する。本実施形態において、振動センサ335は、圧電素子により構成される。振動センサ335の一端側には錘337が固定され、他端側には電極339が設けられている。錘337が設けられることにより、家畜に装着される信号送信装置10Aは、錘337が鉛直方向下方に位置するようになる。かかる錘337により、振動センサ335が揺動しやすくなり、振動の検出が容易になる。
信号送信装置10は、非接触通信アンテナ315、第1のアンテナ328及び第2のアンテナ329を備える。このうち、非接触通信アンテナ315は、非接触通信用アンテナであり、基板上に成膜された導電パターンで形成された受電コイルを含むパターンアンテナからなる。非接触通信とは、信号送信装置10A、信号中継装置10B及びマスタ中継装置10C間で信号を送受信する無線通信方式よりも少なくとも通信可能距離が短い通信方式である。具体的には、非接触通信は、数cm〜数m程度の範囲で通信を行うことができる。非接触通信としては、RFID(Radio Frequency IDentifer)に用いられる種々の通信方式が例示される。一例としては、13.56MHz帯の磁界を用いる電磁誘導方式のFeliCa(登録商標)、NFC(Near Field Communication)が挙げられる。
(2−2−1.カバーケースの全体構成)
信号送信装置10が、牛に装着される信号送信装置10Aとして用いられる場合、信号送信装置10Aは、例えば、カバーケース200を用いて、牛の耳標に取り付けられる。牧場主等により飼育されている牛には、個体を識別するための耳標が耳に装着されている。牛は、耳を動かす習性があるため、脚や首等に信号送信装置10を装着する場合に比べて、振動センサ335によって検出され得る振動が多くなり、牛の活動情報をより把握しやすくなる。また、それぞれ反対方向の外側に向けられた第1の面S1及び第2の面S2に熱接点を有する第1の温度センサ351及び第2の温度センサ353により、体温に応じて変化する温度と外気温との温度差を求めることができ、牛の代謝情報を把握することができる。
第1の半体210のケース本体部211のうち、第2の半体220に対向する側の外周部には、係合爪215が設けられている。また、第2の半体220のケース本体部221のうち、第1の半体210に対向する側の外周部には、係合部226が設けられている。第1の半体210の係合爪215が、第2の半体220の係合部226に係止されることによって、第1の半体210と第2の半体220とが結合される。図示したカバーケース200の例では、それぞれ4つの係合爪215及び係合部226が備えられているが、係合爪215及び係合部226の数は4つに限定されない。
図16は、接続部240を、バンド部230の挿入方向に見た斜視図である。図17は、接続部240にバンド部230が挿入され、係止部としてのツメ部245が、係合部としてのバンド部230の溝部232の段差部231に係止された状態を示す断面図である。
本実施形態に係る信号送信装置10Aには、振動センサ335が備えられ、第1の面S1及び第2の面S2に交差する方向の振動あるいは衝撃が検出される。このため、カバーケース200が第1の耳標91に対して偏当りするなど、カバーケース200の姿勢が安定しない場合には、振動の検出精度が低下するおそれがある。このため、第1の耳標91に当接する第2の半体220の張出部228には突出部222が設けられ、カバーケース200の姿勢が安定化され得る。
次に、図21を参照して、本実施形態に係る信号送信装置10の機能構成について説明する。図21は、本実施形態に係る信号送信装置10の機能構成を示すブロック図である。図21に示すように、信号送信装置10は、発電部110と、振動センサ335と、電力制御部111と、蓄電部112と、通信制御部120と、第1の通信部121と、第2の通信部122と、非接触通信部130と、記憶部140と、タイマー部150と、情報付加部160と、センサ部170とを備える。
本実施形態に係る信号送信装置10において、発電部110は、上述した第1の光発電部311及び第2の光発電部323を含む。発電部110は、これ以外にも、熱電変換発電素子、酵素発電素子、電波発電素子、及び近傍電磁界発電素子等の各種発電素子のうちの1つ又は複数を含んでもよい。
振動センサ335は、信号送信装置10に生じた振動を検出する。本実施形態に係る信号送信装置10の振動センサ335は一例として圧電素子を用いて構成され、生じた振動に応じた電力を生成する。したがって、振動センサ335は、発電素子としても機能する。振動センサ335が生成した電力は、蓄電部112に蓄えられる。また、振動センサ335が生成した電力の一部は、振動の有無及び大きさを示す情報(振動情報)として、振動発電蓄電部114に蓄電される。振動発電蓄電部114は、通信用の電力を蓄電する蓄電部112よりも小さい容量の蓄電装置であってもよい。振動発電蓄電部114に蓄電された電力、つまり、振動発電蓄電部114の端子間電圧は、振動センサ335により検出された振動に応じて変化し、振動センサ335により検出される振動が大きいほど、あるいは、振動の回数が多いほど、電圧の値が大きくなる。振動発電蓄電部114の端子間電圧は、振動情報として送信される信号に追加され、信号が送信されるごとにリセットされ得る。
電力制御部111は、第1の通信部121及び第2の通信部122への電力の供給を制御する。電力制御部111は、回路基板331上に実装されたICにより実現される機能であってもよい。具体的には、電力制御部111は、発電部110及び振動センサ335にて生成された電力を蓄電部112に蓄えさせる。また、電力制御部111は、蓄電部112に蓄えられた電力が所定量に達した場合、蓄電部112に蓄えられた電力を第1の通信部121又は第2の通信部122へ供給する。信号送信装置10が、信号送信装置10Aとして機能する場合、信号送信装置10は、発電部110及び振動センサ335にて生成された電力の積算値が所定量に達した際に、第1の通信部121から信号を送信することができる。電力制御部111は、例えば、トランジスタ等のスイッチング素子、パワー制御IC(Integrated Circuit)、又はレギュレータ回路などの各種回路にて構成される集積回路であってもよい。
蓄電部112は、発電部110及び振動センサ335にて生成された電力を蓄える。蓄電部112に蓄えられた電力は、第1の通信部121及び第2の通信部122を動作させるために使用される。蓄電部112は、例えば、リチウムイオン二次電池等の各種二次電池、電気二重層キャパシタもしくはリチウムイオンキャパシタなどの各種キャパシタ、又はセラミックコンデンサ、フィルムコンデンサ、アルミ電解コンデンサもしくはタンタルコンデンサなどの各種コンデンサのいずれか1つ又は複数の組み合わせであってもよい。本実施形態に係る信号送信装置10において、回路基板135上に実装されたコンデンサが蓄電部112として機能する。
センサ部170は、信号送信装置10Aが装着された家畜の状態、又は家畜の周囲の環境の状態を測定する各種センサである。本実施形態に係る信号送信装置10Aでは、センサ部170は、上述した第1の温度センサ351及び第2の温度センサ353を含む。センサ部170の各種センサが測定した測定値の情報(センサ情報)は、第1の温度センサ351及び第2の温度センサ353により検出された情報(温度情報)を含み、第1の通信部121から信号を送信する際に、当該信号に追加される。これにより、管理システム1は、信号送信装置10Aからの信号によって、信号送信装置10Aが装着された家畜の位置だけでなく、家畜の状態又は家畜の周囲の状態も求めることができる。なお、振動センサ335により検出された振動情報もセンサ情報に含まれ得る。
第1の通信部121は、通信回路及び第1のアンテナ328を含んで構成され、第1の通信方式で信号を送受信する。第1の通信部121の通信回路は、回路基板331上に実装されたICにより実現されてもよい。第1の通信部121は、例えば、Wi−Fi、ZigBee、Bluetooth、Bluetooth Low Energy、ANT、ANT+、EnOcean Alliance等の数百MHz〜数GHzの帯域(例えば、920MHzなど)の波長信号による通信、又は3GもしくはLTEなどの移動体通信を行う通信回路及びアンテナであってもよい。本実施形態に係る信号送信装置10において、第1の通信部121は、Bluetooth Low Energyの通信回路及びアンテナを含んで構成されている。
第2の通信部122は、通信回路及び第2のアンテナ329を含んで構成され、第2の通信方式で信号を送受信する。第2の通信部122の通信回路は、回路基板331上に実装されたICにより実現されてもよい。第2の通信部122は、例えば、Wi−Fi、ZigBee、Bluetooth、Bluetooth Low Energy、ANT、ANT+、EnOcean Alliance等の数百MHz〜数GHzの帯域(例えば、920MHzなど)の波長信号による通信、又は3GもしくはLTEなどの移動体通信を行う通信回路及びアンテナであってもよい。本実施形態に係る信号送信装置10において、第2の通信部122は、920MHzの波長信号を用いる通信方式のための通信回路及び第2のアンテナ329を含んで構成されている。
通信制御部120は、記憶部140に記憶された通信制御情報に基づいて、第1の通信部121及び第2の通信部122による信号の送受信を制御する。通信制御部120は、例えば、回路基板331上に実装されたMPU(Micro Processing Unit)又はCPU(Central Processing Unit)などの演算処理装置と、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)などのメモリとから構成されてもよい。
信号送信装置10は、タイマー部150を備えてもよい。タイマー部150は、例えばアナログ式又はデジタル式のタイムカウンタであり、時間を計測する。かかるタイマー部150は、例えば、第1の通信部121による信号送信間隔の調整に用いられてもよい。例えば、信号送信装置10が信号送信装置10Aとして機能する場合、通信制御部120は、タイマー部150が計測した時間に基づいて、第1の通信部121の信号送信間隔を調整してもよい。
情報付加部160は、第1の通信部121又は第2の通信部122が受信した信号に情報を付加する。具体的には、信号送信装置10が信号中継装置10Bとして機能する場合、情報付加部160は、第1の通信部121が受信した信号に、信号を受信した信号送信装置10(すなわち、信号中継装置10B)の識別情報を付加する。これにより、情報処理装置30では、信号送信装置10Aの第1の通信部121が送信した信号を受信した信号送信装置10(すなわち、信号中継装置10B)を特定することができる。信号中継装置10Bとして機能する信号送信装置10は、所定の位置に固定されて設置されており、位置が分かっているため、情報処理装置30は、信号中継装置10Bの位置から信号送信装置10Aの位置を把握することができる。一方、信号送信装置10が信号送信装置10Aとして機能する場合、情報付加部160の機能は省略され得る。
非接触通信部130は、非接触通信を用いて通信制御情報を受信し、記憶部140に通信制御情報を書き込み、あるいは、記憶部140に記憶された通信制御情報を書き換える。なお、通信制御情報とは、通信制御部120が第1の通信部121及び第2の通信部122の送受信を制御する際に用いる情報である。非接触通信部130は、例えば、RFIDに用いられる通信方式、又はNFCを用いて外部と通信し、通信制御情報を受信してもよい。このような場合、非接触通信部130は、例えば、RFIDに用いられる通信方式又はNFCに対応する非接触通信アンテナ315及び通信回路を含んで構成される。通信回路は、回路基板331上に実装されたICにより実現されてもよい。
記憶部140は、信号送信装置10の信号の送受信を制御する通信制御情報を記憶する。具体的には、記憶部140は、通信制御情報として、信号送信装置10に固有の識別情報、信号送信装置10による信号の送受信の可否を制御する情報、及び信号送信装置10の各種設定に関する情報などを記憶してもよい。なお、記憶部140は、不揮発性メモリで構成される。不揮発性メモリとしては、例えば、フラッシュメモリ、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)、MRAM(Magnetic Random Access Memory)、又はPCRAM(Phase Change Random Access Memory)などを用いることができる。
続いて、図23〜図28を参照して、本実施形態に係る信号送信装置10の動作について説明する。
まず、図23及び図24を参照して、信号送信装置10の基本的な動作について説明する。図23は、信号送信装置10の基本的な動作の一例を説明するフローチャート図である。また、図24は、信号送信装置10Aが送信する信号に含まれる情報の一例を示した説明図である。
続いて、図25及び図26を参照して、信号送信装置10が信号中継装置10Bとして機能する場合の動作の一例について説明する。図25は、信号送信装置10が信号中継装置10Bとして機能する場合の動作の一例を説明するフローチャート図である。また、図26は、信号中継装置10Bが送信する信号に含まれる情報の一例を示した説明図である。なお、信号送信装置10が信号中継装置10Bとして機能する場合の動作は、図23のS200で示した受信処理の動作に該当する。
次に、図27及び図28を参照して、信号送信装置10がマスタ中継装置10Cとして機能する場合の動作の一例について説明する。図27は、信号送信装置10がマスタ中継装置10Cとして機能する場合の動作の一例を説明するフローチャート図である。また、図28は、マスタ中継装置10Cからネットワーク接続装置20に送信する信号に含まれる情報の一例を示した説明図である。なお、信号送信装置10がマスタ中継装置10Cとして機能する場合の動作は、図24のS200で示した受信処理の動作に該当する。
次に、信号送信装置10から送信された信号を、通信網40を介して受信し、信号送信装置10Aが装着された対象の状態を求める情報処理装置30について説明する。情報処理装置30は、例えば情報処理サーバとすることができるが、この例に限られない。情報処理装置30は、タブレット端末等の情報端末であってもよい。
まず、図29を参照して、本実施形態にかかる管理システム1の情報処理装置30の機能構成について説明する。図29は、管理システム1の機能構成を示すブロック図である。図29に示すように、情報処理装置30は、通信部31と、制御部38と、記憶部36とを備える。制御部38は、振動発電電力積算部32と、温度差算出部33と、状態判定部34と、基準活動量設定部35と、送信制御部37とを含む。制御部38は、例えば、CPUなどの演算処理装置と、ROMやRAM等の記憶素子とを備える。かかる演算処理装置により、記憶素子に記憶されたプログラムを実行することにより、各部の機能が実現されてもよい。
記憶部36は、通信部31を介して受信された情報や、他の各部による演算に利用されるパラメータあるいは演算結果等の各種の情報を記憶する。記憶部36は、ROM、RAM、ストレージ装置、及びリムーバブル記録媒体のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。また、記憶媒体は、情報処理装置30と通信網40を介して接続されたストレージサーバであってもよい。
通信部31は、通信網40を介して信号送信装置10A、信号中継装置10B及びマスタ中継装置10Cから送信された信号を受け取り、当該信号に含まれる情報を記憶部36に記憶させる。通信部31は、通信回路と、有線又は無線の適宜の通信手段とを含み、通信網40に接続され得る。記憶される情報としては、例えば、信号を送信した信号送信装置10を特定する識別情報、第1の温度センサ351、第2の温度センサ353及び振動センサ335で検出された第1の温度T1の情報、第2の温度T2の情報及び振動情報、信号を受信した時刻を示す情報等が含まれ得る。振動情報は、例えば振動発電電力の一部が蓄電される振動発電蓄電部114の端子間電圧Vの値であってもよい。信号送信装置10Aが温度センサ以外のセンサを備える場合、通信部31が受信する信号には、当該センサにより検出される測定情報も含まれ得る。
送信制御部37は、例えば、通信部31により、通信網40を介して、牧場主3A又は獣医3B等のユーザが管理する情報端末60,70における通知を制御するための通知情報を出力させる。例えば、送信制御部37は、受信信号に基づいて得られる家畜の状態の情報をユーザが管理する情報端末60,70へ通知させるための通知情報を送信させてもよい。また、送信制御部37は、ユーザが管理する情報端末60,70からのアクセスに応じて、家畜の状態情報を情報端末60,70へ通知情報を送信させてもよい。さらに、送信制御部37は、一方のユーザの情報端末から他方のユーザの情報端末への通知要求を受け取り、他方のユーザの情報端末に通知を制御するための通知情報を送信させてもよい。通知は、画像表示、音声出力又は光源の点灯等、種々の方法であり得る。通知を受けた牧場主3A又は獣医3B等のユーザは、これにより、それぞれの家畜の状態を把握することができる。
振動発電電力積算部32は、記憶部36に記憶されている振動情報に基づいて、家畜の活動量の情報(活動情報)を求める。本実施形態では、活動情報として、振動による発電電力の積算値を求める。例えば、振動発電電力積算部32は、あらかじめ設定される所定の単位時間に振動センサ335により生成されて振動発電蓄電部114に蓄電された振動発電電力の端子間電圧Vの積算値を求めてもよい。例えば、太陽が照射し得る時間帯には、第1の光発電部311及び第2の光発電部323により発電される電力量が大きく、信号送信装置10Aからは適宜の頻度で信号が送信されるため、家畜の活動量に相関する振動情報は逐次情報処理装置30に送信され得る。一方、太陽が照射しない時間帯には、第1の光発電部311及び第2の光発電部323により発電される電力量が小さく、信号送信装置10Aからの信号の送信間隔が長くなって、情報処理装置30は振動情報を正確に把握できない場合がある。
温度差算出部33は、記憶部36に記憶されている第1の温度T1の情報及び第2の温度T2の情報に基づいて、家畜の代謝情報を求める。本実施形態では、代謝情報として温度差ΔTを求める。温度差算出部33は、信号送信装置10Aから送信された各信号に含まれる第1の温度T1と第2の温度T2との温度差ΔTを求めて、記憶部36に出力し記憶させる。家畜が健康な状態であるほど代謝が激しく、温度差ΔTは大きくなる。受信された信号のそれぞれに含まれる第1の温度T1と第2の温度T2との温度差ΔTが個別に記憶部36に記憶されていてもよく、例えば日単位で温度差ΔTを積算した積算値∫ΔTが記憶部36に記憶されていてもよい。
状態判定部34は、記憶部36に記憶された電圧積算値∫V、及び、温度差ΔTの情報に基づいて、家畜の状態を判定する。例えば、振動情報に基づいて得られる電圧積算値∫Vは家畜の活動量に相関し、家畜の活動量は発情状態に相関する。また、温度情報に基づいて得られる温度差ΔTは家畜の代謝に相関し、代謝は分娩状態に相関する。このため、状態判定部34では、振動情報に基づいて得られる電圧積算値∫Vと、温度情報に基づいて得られる温度差ΔTの情報に基づいて、家畜の状態を判定する。状態判定部34は、判定した家畜の状態の情報を出力する処理を行う。例えば、状態判定部34は、家畜の状態情報を記憶部36に出力し記録する処理を行う。また、かかる家畜の状態の情報は、情報端末60,70に対して、信号送信装置10Aの識別番号又は家畜の識別番号とともに通知情報として送信され得る。かかる通知情報は、牧場主3A又は獣医3Bの情報端末60,70からのアクセスに応じて提供されてもよい。これにより、牧場主3A又は獣医3Bは、それぞれの家畜の生体情報を把握し、診断を要する家畜の有無の判断等に活用することができる。
次に、図31を参照して、本実施形態に係る情報処理装置30のハードウェア構成について説明する。図31は、本実施形態に係る情報処理装置30のハードウェア構成の一例を示したブロック図である。なお、本実施形態に係る情報処理装置30による情報処理は、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現される。
次に、図32を参照して、情報処理装置30の制御部38により実行される家畜の状態判定処理の一例を説明する。
ここまで、本実施形態にかかる信号送信装置10及び管理システム1を、主に牛等の家畜を管理するための管理システムに適用した例について説明した。以下、図33を参照して、本実施形態に係る管理システム1の別の適用例について説明する。図33は、本実施形態に係る管理システム1の別の適用例を示す説明図である。
以上説明したように、本実施形態に係る管理システム1では、信号送信装置10Aは、第1の光発電部311、第2の光発電部323、及び振動センサ335により生成された電力を用いて信号を送信する。したがって、信号送信装置10Aは、電池等の電源を搭載する必要がないため、装着対象への負担を軽減し、携帯性を向上させることができる。
(1)信信号送信装置であって、管理対象物に対して所定方向に合わせて装着される筐体と、前記所定方向に沿う一の方向の外側に向けられた第1の面に受光部を有する第1の光発電部と、前記所定方向に沿う他の方向の外側に向けられた第2の面に受光部を有する第2の光発電部と、前記第1の面に熱接点を有する第1の温度センサと、前記第2の面に熱接点を有する第2の温度センサと、前記第1の光発電部及び前記第2の光発電部のうちの少なくとも一方で発電した電力を用いて、前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサにより検出された温度情報を含む信号を送信する通信制御部と、を備えた信号送信装置と、前記信号送信装置から送信された信号を受信し、少なくとも前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサにより検出された温度情報に基づいて、前記信号送信装置が装着された管理対象物の状態情報を出力する制御部を有する情報処理装置と、を備える、管理システム。
(2)前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサのうちの少なくとも一方が、前記第1の光発電部の受光部又は前記第2の光発電部の受光部の裏面側に配置された測温抵抗体と、前記熱接点から前記測温抵抗体へと熱を伝達する熱伝動体と、を有する、前記(1)に記載の管理システム。
(3)前記信号送信装置は、生体に装着される装置であり、前記所定方向は前記生体の体表面を向く方向であり、前記情報処理装置の前記制御部は、前記第1の温度センサにより検出される前記第1の面側の第1の温度と、前記第2の温度センサにより検出される前記第2の面側の第2の温度との温度差に基づく前記生体の代謝情報を用いて、前記信号送信装置が装着された前記生体の前記状態情報を出力する、前記(1)又は(2)に記載の管理システム。
(4)前記情報処理装置は、情報端末における通知を制御するための通知情報を送信する送信制御部をさらに有する、前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の管理システム。
(5)前記信号送信装置は、前記所定方向の振動を検出する振動センサをさらに有する、前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の管理システム。
(6)前記振動センサは、振動により発電する発電素子を有し、前記通信制御部は、さらに前記発電素子で発電した電力を用いて前記信号を送信する、前記(5)に記載の管理システム。
(7)前記振動センサは、板状の圧電素子と、前記圧電素子の一端側に固定された錘と、を備え、前記圧電素子の他端側で基材に固定される、前記(5)又は(6)に記載の管理システム。
(8)前記振動センサは、前記第1の光発電部と前記第2の光発電部の間に配置される、前記(5)〜(7)のいずれか1項に記載の管理システム。
(9)前記信号送信装置は、移動可能な管理対象物に装着される装置であり、前記情報処理装置の前記制御部は、前記振動センサにより検出される振動情報に基づく前記管理対象物の活動情報を用いて、前記信号送信装置が装着された前記管理対象物の前記状態情報を出力する、前記(5)〜(8)のいずれか1項に記載の管理システム。
(10)前記信号送信装置は、家畜に装着される装置であり、前記情報処理装置の前記制御部は、前記振動センサにより検出される振動情報に基づく前記家畜の活動情報と、前記第1の温度センサにより検出される前記第1の面側の第1の温度、及び前記第2の温度センサにより検出される前記第2の面側の第2の温度の温度差に基づく前記家畜の代謝情報と、を用いて、前記信号送信装置が装着された前記家畜の生体情報を出力する、前記(5)〜(9)のいずれか1項に記載の管理システム。
(11)前記家畜の生体情報は、発情状態、分娩状態、死亡もしくは衰弱状態又は傷病状態のうちの少なくとも一つの情報である、前記(10)に記載の管理システム。
(12)前記管理対象物は家畜であり、前記情報処理装置の前記制御部は、前記振動センサにより検出される振動情報に基づく活動情報と、前記第1の温度センサにより検出される前記第1の面側の第1の温度、及び前記第2の温度センサにより検出される前記第2の面側の第2の温度の温度差に基づく代謝情報と、を用いて、前記信号送信装置が前記家畜から脱落したことを示す情報を出力する、前記(5)〜(11)のいずれか1項に記載の管理システム。
(13)前記情報処理装置の前記制御部は、あらかじめ設定された所定の単位時間に前記振動センサにより検出された振動情報を用いて、前記信号送信装置が装着された前記管理対象物の前記状態情報を出力する、前記(5)〜(12)のいずれか1項に記載の管理システム。
(14)前記信号送信装置は、非接触通信を行うための非接触通信アンテナと、前記通信制御部による無線通信に用いられる第1のアンテナと、を備える、前記(1)〜(13)のいずれか1項に記載の管理システム。
(15)前記非接触通信アンテナは、基板上に形成されたアンテナであり、前記非接触通信アンテナが、前記第1の光発電部の受光部の裏面側に設けられる、前記(14)に記載の管理システム。
(16)前記信号送信装置は、カバーケースを介して前記管理対象物に装着され、前記カバーケースは、前記信号送信装置が前記所定方向を向く様に前記信号送信装置を収容するケース本体部と、一の面に係合部を有し、取付対象部位に巻き付けられるバンド部と、前記係合部に係止される係止部を有し、前記バンド部が挿入される接続部と、前記接続部に挿入される前記バンド部を所定の姿勢に保持するガイド部と、を有する、前記(1)〜(15)のいずれか1項に記載の管理システム。
(17)管理対象物に対して所定方向に合わせて装着される筐体と、所定方向に沿う一の方向の外側に向けられた第1の面に受光部を有する第1の光発電部と、前記所定方向に沿う他の方向の外側に向けられた第2の面に受光部を有する第2の光発電部と、前記第1の面に熱接点を有する第1の温度センサと、前記第2の面に熱接点を有する第2の温度センサと、前記第1の光発電部及び前記第2の光発電部のうちの少なくとも一方で発電した電力を用いて、前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサにより検出された温度情報を含む信号を送信する通信制御部と、を備えた、信号送信装置。
(18)前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサのうちの少なくとも一方が、前記第1の光発電部の受光部又は前記第2の光発電部の受光部の裏面側に配置された測温抵抗体と、前記熱接点から前記測温抵抗体へと熱を伝達する熱伝動体と、を有する、前記(17)に記載の信号送信装置。
(19)前記信号送信装置は、生体に装着される装置であり、前記所定方向は前記生体の体表面を向く方向であり、前記第1の温度センサにより検出される前記第1の面側の第1の温度の情報、及び前記第2の温度センサにより検出される前記第2の面側の第2の温度の情報は、前記信号送信装置が装着された前記生体の代謝情報を求めるために用いられる、前記(17)又は(18)に記載の信号送信装置。
(20)前記所定方向の振動を検出する振動センサをさらに有する、前記(17)〜(19)のいずれか1項に記載の信号送信装置。
(21)前記振動センサは、振動により発電する発電素子を有し、前記通信制御部は、さらに前記発電素子で発電した電力を用いて前記信号を送信する、前記(20)に記載の信号送信装置。
(22)前記振動センサは、板状の圧電素子と、前記圧電素子の一端側に固定された錘と、を備え、前記圧電素子の他端側で基材に固定される、前記(20)又は(21)に記載の信号送信装置。
(23)前記振動センサは、前記第1の光発電部と前記第2の光発電部の間に配置される、前記(20)〜(22)のいずれか1項に記載の信号送信装置。
(24)前記信号送信装置は、移動可能な管理対象物に装着される装置であり、前記振動センサにより検出される振動情報は、前記信号送信装置が装着された前記管理対象物の活動情報を求めるために用いられる、前記(20)〜(23)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(25)前記信号送信装置は、家畜に装着される装置であり、前記振動センサにより検出される振動情報は、前記家畜の活動情報を求めるために用いられ、前記第1の温度センサにより検出される前記第1の面側の第1の温度の情報、及び前記第2の温度センサにより検出される前記第2の面側の第2の温度の情報は、前記家畜の代謝情報を求めるために用いられ、前記家畜の前記活動情報及び前記代謝情報は、前記信号送信装置が装着された前記家畜の生体情報を求めるために用いられる、前記(20)〜(24)のいずれか1項に記載の信号送信装置。
(26)前記家畜の生体情報は、発情状態、分娩状態、死亡もしくは衰弱状態又は傷病状態のうちの少なくとも一つの情報である、前記(25)に記載の信号送信装置。
(27)前記管理対象物は家畜であり、前記振動センサにより検出される振動情報は、前記家畜の活動情報を求めるために用いられ、前記第1の温度センサにより検出される前記第1の面側の第1の温度の情報、及び前記第2の温度センサにより検出される前記第2の面側の第2の温度の情報は、前記家畜の代謝情報を求めるために用いられ、前記家畜の前記活動情報及び前記代謝情報は、前記信号送信装置が前記家畜から脱落したことを検知するために用いられる、前記(20)〜(26)のいずれか1項に記載の信号送信装置。
(28)前記振動センサにより検出された振動情報のうち、あらかじめ設定された所定の単位時間に検出された前記振動情報が、前記信号送信装置が装着された前記管理対象物の状態情報を求めるために用いられる、前記(20)〜(27)のいずれか1項に記載の信号送信装置。
(29)前記信号送信装置は、非接触通信を行うための非接触通信アンテナと、前記通信制御部による無線通信に用いられる第1のアンテナと、を備える、前記(17)〜(28)のいずれか1項に記載の信号送信装置。
(30)非接触通信アンテナは、基板上に形成されたアンテナであり、前記非接触通信アンテナが、前記第1の光発電部の受光部の裏面側に設けられる、前記(17)〜(29)のいずれか1項に記載の信号送信装置。
(31)前記信号送信装置は、カバーケースを介して前記管理対象物に装着され、前記カバーケースは、前記信号送信装置が前記所定方向を向く様に前記信号送信装置を収容するケース本体部と、一の面に係合部を有し、取付対象部位に巻き付けられるバンド部と、前記係合部に係止される係止部を有し、前記バンド部が挿入される接続部と、前記接続部に挿入される前記バンド部を所定の姿勢に保持するガイド部と、を有する、前記(17)〜(30)のいずれか1項に記載の信号送信装置。
(32)所定の基準方向を有する被保持器具を収容するケース本体部と、一の面に係合部を有し、取付対象部位に巻き付けられるバンド部と、前記係合部に係止される係止部を有し、前記バンド部が挿入される接続部と、前記接続部に挿入される前記バンド部を所定の姿勢に保持するガイド部と、を備え、前記取付対象部位に巻き付けられた前記バンド部の配設方向と前記基準方向とが略直交する、カバーケース。
(33)前記ガイド部は、前記バンド部の表裏の面にそれぞれ対向し、前記接続部の延在方向に沿って延びる第1のガイド面及び第2のガイド面を有する、前記(32)に記載のカバーケース。
(34)前記第2のガイド面は、前記バンド部の前記一の面の幅方向の両端側に対向する第1の面部分及び第2の面部分を有し、前記係止部は、前記第1の面部分及び前記第2の面部分の間に備えられる、前記(33)に記載のカバーケース。
(35)前記係止部は、前記バンド部の挿入方向に傾斜する傾斜部分を有する、前記(34)に記載のカバーケース。
(36)前記係合部は、前記バンド部の長手方向に対して交差する方向に延びる段差部であり、前記係止部は、前記段差部に係止されるツメ部である、前記(32)〜(35)のいずれか1項に記載のカバーケース。
(37)前記係合部は、前記バンド部に設けられた溝部又はスリットのエッジである、前記(32)〜(36)のいずれか1項に記載のカバーケース。
(38)前記係止部は、前記第1のガイド面又は前記第2のガイド面よりも前記接続部の内方側に突出する、前記(33)〜(37)のいずれか1項に記載のカバーケース。
(39)前記係止部と前記係合部との係止状態において、前記係止部の先端部分のみが前記バンド部に接する、前記(33)〜(38)のいずれか1項に記載のカバーケース。
(40)前記ケース本体部は、前記取付対象部位に巻き付けられた前記バンド部の延在方向に沿って設けられて所定の長さ範囲で線接触又は面接触する突出部を有する、前記(32)〜(39)のいずれか1項に記載のカバーケース。
(41)前記突出部の高さが前記ケース本体部の高さに等しい、前記(40)に記載のカバーケース。
(42)前記カバーケースは、前記基準方向への振動を検出する振動センサを備えた前記被保持器具を保持する、前記(32)〜(41)のいずれか1項に記載のカバーケース。
(43)前記カバーケースは、前記ケース本体部から径方向外側に張り出し、前記バンド部及び前記接続部が設けられる張出部を有し、前記振動センサの錘は、前記張出部が設けられた位置とは反対側に位置する、前記(42)に記載のカバーケース。
(44)前記被保持器具の前記振動センサは、前記振動センサにより検出した振動情報に基づいて前記カバーケースの装着対象の活動情報を求めるために用いられる、前記(42)又は(43)に記載のカバーケース。
(45)前記被保持器具は、所定方向の両側の面にそれぞれ受光部を有する複数の光発電部を備え、前記ケース本体部は、前記両側の面に対応して開口部を有する、前記(32)〜(44)のいずれか1項に記載のカバーケース。
(46)前記被保持器具は、前記複数の光発電部のうちの少なくとも一方で発電した電力を用いて、前記被保持器具が有するセンサにより検出したセンサ情報を含む信号を送信し、前記センサ情報は前記カバーケースの装着対象物の状態情報を求めるために用いられる、前記(45)に記載のカバーケース。
(47)前記被保持器具は、所定方向の両側の面にそれぞれ熱接点を有する温度センサを備え、前記ケース本体部は、前記両側の面に対応して開口部を有する、前記(32)〜(46)のいずれか1項に記載のカバーケース。
(48)前記被保持器具の前記温度センサは、前記温度センサにより検出した温度情報に基づいて前記カバーケースを装着する生体の代謝情報を求めるために用いられる、前記(47)に記載のカバーケース。
(49)前記カバーケースは、家畜又は人に装着される、前記(32)〜(48)のいずれか1項に記載のカバーケース。
(50)前記カバーケースは、家畜の耳標に取り付けられる、前記(32)〜(49)のいずれか1項に記載のカバーケース。
10 信号送信装置
10A 信号送信装置(タグ)
10B 信号中継装置
10C マスタ中継装置
30 情報処理装置
311 第1の光発電部
312 受光部
315 非接触通信アンテナ
323 第2の光発電部
324 受光部
328 第1のアンテナ
329 第2のアンテナ
331 回路基板
335 振動センサ
341 第1の熱伝動体
342 第1の測温抵抗体
343 第2の熱伝動体
344 第2の測温抵抗体
351 第1の温度センサ
353 第2の温度センサ
Claims (17)
- 家畜に対して所定方向に合わせて装着される筐体と、
前記所定方向に沿う一の方向の外側に向けられた第1の面に受光部を有する第1の光発電部と、
前記所定方向に沿う他の方向の外側に向けられた第2の面に受光部を有する第2の光発電部と、
前記第1の面に熱接点を有する第1の温度センサと、
前記第2の面に熱接点を有する第2の温度センサと、
前記第1の光発電部及び前記第2の光発電部のうちの少なくとも一方で発電した電力を用いて、前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサにより検出された温度情報を含む信号を送信する通信制御部と、
前記所定方向の振動を検出する振動センサと、を有する信号送信装置と、
前記信号送信装置から送信された信号を受信し、少なくとも前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサにより検出された温度情報に基づいて、前記信号送信装置が装着された家畜の状態情報を出力する制御部を有する情報処理装置と、
を備え、
前記情報処理装置の前記制御部は、前記振動センサにより検出される振動情報に基づく活動情報と、前記第1の温度センサにより検出される前記第1の面側の第1の温度、及び前記第2の温度センサにより検出される前記第2の面側の第2の温度の温度差に基づく代謝情報とを用いて、前記信号送信装置が前記家畜から脱落したことを示す情報を出力する、
管理システム。 - 前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサのうちの少なくとも一方が、前記第1の光発電部の受光部又は前記第2の光発電部の受光部の裏面側に配置された測温抵抗体と、前記熱接点から前記測温抵抗体へと熱を伝達する熱伝動体と、を有する、請求項1に記載の管理システム。
- 前記情報処理装置は、情報端末における通知を制御するための通知情報を送信する送信制御部をさらに有する、請求項1または2に記載の管理システム。
- 前記振動センサは、振動により発電する発電素子を有し、前記通信制御部は、さらに前記発電素子で発電した電力を用いて前記信号を送信する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の管理システム。
- 前記振動センサは、板状の圧電素子と、前記圧電素子の一端側に固定された錘と、を備え、前記圧電素子の他端側で基材に固定される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の管理システム。
- 前記振動センサは、前記第1の光発電部と前記第2の光発電部の間に配置される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の管理システム。
- 前記信号送信装置は、非接触通信を行うための非接触通信アンテナと、前記通信制御部による無線通信に用いられる第1のアンテナと、を備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載の管理システム。
- 前記非接触通信アンテナは、基板上に形成されたアンテナであり、
前記非接触通信アンテナが、前記第1の光発電部の受光部の裏面側に設けられる、請求項7に記載の管理システム。 - 前記信号送信装置は、カバーケースを介して前記家畜に装着され、
前記カバーケースは、
前記信号送信装置が前記所定方向を向く様に前記信号送信装置を収容するケース本体部と、
一の面に係合部を有し、取付対象部位に巻き付けられるバンド部と、
前記係合部に係止される係止部を有し、前記バンド部が挿入される接続部と、
前記接続部に挿入される前記バンド部を所定の姿勢に保持するガイド部と、
を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の管理システム。 - 家畜に対して所定方向に合わせて装着される筐体と、
所定方向に沿う一の方向の外側に向けられた第1の面に受光部を有する第1の光発電部と、
前記所定方向に沿う他の方向の外側に向けられた第2の面に受光部を有する第2の光発電部と、
前記第1の面に熱接点を有する第1の温度センサと、
前記第2の面に熱接点を有する第2の温度センサと、
前記第1の光発電部及び前記第2の光発電部のうちの少なくとも一方で発電した電力を用いて、前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサにより検出された温度情報を含む信号を送信する通信制御部と、
前記所定方向の振動を検出する振動センサと、
を備え、
前記振動センサにより検出される振動情報は、前記家畜の活動情報を求めるために用いられ、
前記第1の温度センサにより検出される前記第1の面側の第1の温度の情報、及び前記第2の温度センサにより検出される前記第2の面側の第2の温度の情報は、前記家畜の代謝情報を求めるために用いられ、
前記家畜の前記活動情報及び前記代謝情報は、自装置が前記家畜から脱落したことを検知するために用いられる、
信号送信装置。 - 前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサのうちの少なくとも一方が、前記第1の光発電部の受光部又は前記第2の光発電部の受光部の裏面側に配置された測温抵抗体と、前記熱接点から前記測温抵抗体へと熱を伝達する熱伝動体と、を有する、請求項10に記載の信号送信装置。
- 前記振動センサは、振動により発電する発電素子を有し、前記通信制御部は、さらに前記発電素子で発電した電力を用いて前記信号を送信する、請求項10または11に記載の信号送信装置。
- 前記振動センサは、板状の圧電素子と、前記圧電素子の一端側に固定された錘と、を備え、前記圧電素子の他端側で基材に固定される、請求項10〜12のいずれか1項に記載の信号送信装置。
- 前記振動センサは、前記第1の光発電部と前記第2の光発電部の間に配置される、請求項10〜13のいずれか1項に記載の信号送信装置。
- 前記信号送信装置は、非接触通信を行うための非接触通信アンテナと、前記通信制御部による無線通信に用いられる第1のアンテナと、を備える、請求項10〜14のいずれか1項に記載の信号送信装置。
- 非接触通信アンテナは、基板上に形成されたアンテナであり、
前記非接触通信アンテナが、前記第1の光発電部の受光部の裏面側に設けられる、請求項10〜15のいずれか1項に記載の信号送信装置。 - 前記信号送信装置は、カバーケースを介して前記家畜に装着され、
前記カバーケースは、
前記信号送信装置が前記所定方向を向く様に前記信号送信装置を収容するケース本体部と、
一の面に係合部を有し、取付対象部位に巻き付けられるバンド部と、
前記係合部に係止される係止部を有し、前記バンド部が挿入される接続部と、
前記接続部に挿入される前記バンド部を所定の姿勢に保持するガイド部と、
を有する、請求項10〜16のいずれか1項に記載の信号送信装置。
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