動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステム
【課題】振動の微小検出及び検出特性の調整が容易に行え、更には駆動電源を不要にすると共に小型化可能な、動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムを得る。
【解決手段】動電型３軸加速度センサとして、コイル及びマグネットが同軸方向に相対振動すべく少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネを形成したダイヤフラムを前記マグネット又はコイルに固着して構成した動電型加速度センサを、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して構成し、振動検出機能付きＲＦＩＤタグとして、前記動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサより出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路にてデジタル信号による加速度データに変換すると共に、外部リーダーからの読出し信号に応答して加速度データ及びＩＤデータの伝送処理を行うためのＲＦＩＤチップ及びアンテナにて構成する。
【解決手段】動電型３軸加速度センサとして、コイル及びマグネットが同軸方向に相対振動すべく少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネを形成したダイヤフラムを前記マグネット又はコイルに固着して構成した動電型加速度センサを、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して構成し、振動検出機能付きＲＦＩＤタグとして、前記動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサより出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路にてデジタル信号による加速度データに変換すると共に、外部リーダーからの読出し信号に応答して加速度データ及びＩＤデータの伝送処理を行うためのＲＦＩＤチップ及びアンテナにて構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動電型加速度センサをＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に組合せて構成した動電型３軸加速度センサにより、被測定物の前後左右及び上下方向の振動を検出することができる、動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification Tag）タグシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被測定物特に人体の体動検出や歩数計の歩数検出等を行う方法として、体動センサが使用されている。該体動センサの種類としては、特開２０００−０４１９７１号公報の「カロリ測定器」に記載されているように、光電式体動センサや接点式体動センサ又は振り子式体動センサがある。また、特開２００２−１９１５８０号公報の「体動検出装置」に記載されているように、圧電素子を使用した加速度センサによるものもある。
【０００３】
上記光電式体動センサは略方形をした容器内の相対する角部に発光素子と受光素子を配置すると共にボールを収容する。そして、体動によりボールが容器内を動き回ることにより発光素子と受光素子間の遮光と受光が繰り返されてパルスを出力するものである。また、接点式体動センサは方形の頂点位置に４個の導電性ピンを配置すると共に大きな導電性ボールを当該導電性ピンの内部に収容する。そして、体動により導電性ボールが導電性ピン間に接触して導通しパルスを出力するものである。他の方式として球状の容器内の相対する面に導電性電極を配置すると共に小さな導電性ボールを複数個収容する。そして、体動により複数の導電性ボールが導電性電極の片側に集められると当該導電性ボール同士が接触して導電性電極間が導通しパルスを出力するものである。また、振り子式体動センサは筒状の容器内にマグネットを収容すると共に外部近傍にリードスイッチを配置する。そして、体動によりマグネットが容器内を移動する度にリードスイッチの接点がＯＮ／ＯＦＦしてパルスを出力するものである。更に、上記加速度センサによるものは板状の支持体の表面に圧電素子を配設すると共に当該支持体の片端部に重りを配設する。そして、体動により重りが振動すると加速度に応じた電圧信号が圧電素子より出力されるものである。
【０００４】
しかしながら、上記光電式体動センサや接点式体動センサ及び振り子式体動センサは体動をパルス信号として出力するため一定方向の周期的な動きによる体動検出を行うには好適であるが、体動の方向や加速度は検出することができないといった問題点があった。また、圧電素子を使用した加速度センサによるものは体動を電圧の変化による電気信号として出力するため体動の方向のみならず加速度も検出することができるが、圧電素子によるセンサ回路を駆動するために電源が必要であるという問題点があった。更には支持体の片端部に重りを配設する構造のため小型化ができないといった問題点もあった。
【０００５】
上記問題点を解決すべく、本願出願人による特開２００５−０６５７８９号公報の「磁気平衡型３軸加速度センサ及び該センサを使用した体動検出装置」に開示されるように、シリンダ内部を軸方向に振動可能に平衡させた可動マグネットと当該シリンダ外面に巻いたコイルにより構成した磁気平衡型加速度センサをＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して構成した磁気平衡型３軸加速度センサが自ら振動量に応じた誘導起電力を発生するため、体動の方向や加速度の検出を行なうセンサ回路を駆動するための電源が不要となり、構造的にも５ミリ角程度の小型化が可能となった。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０４１９７１
【特許文献２】特開２００２−１９１５８０
【特許文献３】特開２００５−０６５７８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図８の従来の磁気平衡型加速度センサの構造図に示すように、上記磁気平衡型３軸加速度センサを構成する各磁気平衡型加速度センサ２８の可動マグネット３０は、シリンダ２９の両端部にある固定マグネット３２の反発磁力により当該シリンダ２９の略中央部で平衡保持されているため、磁気平衡型加速度センサ２８の小型化即ちシリンダ２９の長さが短くなるに従い、前記可動マグネット３０の振動幅及び振動数が少なくなり、最悪の場合には振動自体が起きなくなる。このため、可動マグネット３０及び当該可動マグネット３０の両端部に配設した硬球３１の先端部分のシリンダ２９外面に巻いたコイル３３から発生する誘導起電力の出力電圧及び出力時間が減少し、微小振動による加速度の検出が困難になるという問題点が発生した。また、検出特性を変えるためには磁力強度を変える必要があるが、バランスが取り難く調整が困難であるという問題点も発生した。
【０００８】
また、上記磁気平衡型３軸加速度センサから出力されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換装置にてデジタル信号にスケール変換した後、該データを無線受信機やＬＡＮ等の通信機器に伝送するためＲＦ出力部又はシリアルデータ出力部を内蔵したデータ出力装置に接続する必要があるが、該ＲＦ出力部は電波を送信するためにバッテリーが必要となり装置が大きくなってしまうという問題点があった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点を解決するために成されたものであり、振動の微小検出及び検出特性を変える際の調整が容易に行え、更にはセンサ回路及びＲＦ回路を駆動するための電源を不要にすると共に機構的に小型化が可能な、動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムにおいて、動電型３軸加速度センサにあっては、コイル及びマグネットが同軸方向に相対振動すべく少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネを形成したダイヤフラムを前記マグネット又はコイルに固着して構成した動電型加速度センサを、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して構成する。また、振動検出機能付きＲＦＩＤタグにあっては、前記動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサより出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路にてデジタル信号による加速度データに変換すると共に、外部リーダーからの読出し信号に応答して前記加速度データ及び当該ＲＦＩＤタグ固有のＩＤデータの伝送処理を行うためのＲＦＩＤチップ及びアンテナにて構成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムにより被測定物の前後左右及び上下方向の振動を検出するようにすれば、該動電型加速度センサのマグネット又はコイルの固着方法が少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネを形成したダイヤフラムであるため、前記マグネット又はコイルが僅かな振動にも容易に反応し、振動の微小検出が可能になるという効果を奏する。更には機構的にも小型化が可能になるという効果を奏する。また、前記動電型加速度センサが自ら振動量に応じた誘導起電力を発生すると共に、加速度データ及びＩＤデータを送信するためのＲＦ回路もＲＦＩＤタグを使用するため、センサ回路及びＲＦ回路を駆動するための電源を不要にすることができるという効果を奏する。また、リング状板バネを形成するダイヤフラムの厚さを変えることにより検出特性が変化するため、調整が容易に行えることにより量産化し易くなるという効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグを実施するための最良の形態を図を用いて説明する。図１は本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの一実施例の構造図であり、（ａ）はケーシング２を取り外した状態の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１３】
該図に示すように、動電型加速度センサ１は、コイル５内をマグネット９が振動すべく少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネ８ａ，８ｂ，８ｃを形成したダイヤフラム８を前記マグネット９に固着すると共に、前記コイル５とダイヤフラム８を支持するための支持リング４をシールド処理したケーシング２及びベース３内に収納して構成する。前記リング状板バネ８ａ，８ｂ，８ｃは、（ａ）においてダイヤフラム８の黒く塗られた部分を抜くことにより形成される。
【００１４】
静止状態においてマグネット９の底面部はコイル５の略半分の厚さの処に位置し、振動状態においてマグネット９は図中矢印の範囲内を振動する。従って、マグネット９の底面部とベース３に固着したシールド板７の上面部との空間距離と、マグネット９の上面部に固着したダイヤフラム８とケーシング２内の上面に固着したシールド板１１との空間距離は、図中矢印の振動範囲以上とする必要がある。なお、前記マグネット９の底面部とベース３に固着したシールド板７の上面部との空間は、ダイヤフラム８を載置する支持リング４の高さにより確保され、前記マグネット９の上面部に固着したダイヤフラム８とケーシング２内の上面に固着したシールド板１１との空間は、ブッシュ１０により確保される。
【００１５】
また、コイル５の内面にガイドリング６を配設してあるが、これはコイル５内をマグネット９が振動する際に、当該マグネット９の側面がコイル５の内面に接触することによる滑り摩擦の影響を減少させるためのものである。従って、コイル５の内面に予め滑り摩擦による影響を減少させる加工処理が施されていれば、前記ガイドリング６は不要となる。
【００１６】
なお、上記マグネット９の磁力強度やコイル５の巻数及びリング状板バネ８ａ，８ｂ，８ｃを形成するダイヤフラム８の厚さは、使用するシステムに合わせて任意に設計するものである。
【００１７】
図２は本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの周波数特性グラフであり、上記動電型加速度センサ１のダイヤフラム８の厚さを３０μ（実線）及び４０μ（一点鎖線）とした２種類の動電型加速度センサ１に、１Ｇの加速度振動を加えた時の周波数特性を表している。該図よりダイヤフラム８の厚さが３０μでは固有振動周波数が約１００Ｈｚであり、ダイヤフラム８の厚さが４０μでは固有振動周波数が約１５０Ｈｚであり、ダイヤフラム８の厚さを変えることにより固有振動数を容易に変えられることが判る。
【００１８】
図３は本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの出力信号波形であり、上記動電型加速度センサ１に約３Ｇのインパルス振動を連続的に加えた時の出力信号波形を表している。該図より減衰振動は約２００ｍｓｅｃ間続き、約５０ｍｓｅｃ間においては出力信号電圧として約１０〜１５ｍVｐ−ｐが得られることが判る。
【００１９】
上記のような動電型加速度センサ１を、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して一体化することにより、動電型３軸加速度センサが構成される。ここで、該動電型３軸加速度センサが振動を受けると、各軸方向に配設した動電型加速度センサ１のコイル５から振動量に応じた誘導起電力がそれぞれ発生する。なお、上述の説明においては固定されたコイル５内をマグネット９が振動する構造について説明したが、マグネットを固定し当該マグネット外のコイルが振動する構造であっても構わない。
【００２０】
次に、図４は振動検出機能付きＲＦＩＤタグの構成図であり、上位通信機器に加速度データ及びＩＤデータを伝送するためのＲＦＩＤタグ１２は、上記動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサ１より出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路にてデジタル信号による加速度データに変換すると共に、外部リーダー（図示せず）からの読出し信号に応答して前記加速度データ及び当該ＲＦＩＤタグ１２固有のＩＤデータの伝送処理を行うためのＲＦＩＤチップ１３及びアンテナ１４にて構成する。
【００２１】
上記アンテナ１４は外部リーダーと電磁界又は電磁波による無線通信を行うため、ＲＦＩＤチップ１３内又は一部ＲＦＩＤチップ１３外の同調キャパシタ（図示せず）から成る同調回路１５に接続し、本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用するキャリア周波数、例えば１３．５６ＭＨｚや２．４５ＧＨｚ又は９５０ＭＨｚ帯等に同調させて共振回路を構成する。
【００２２】
上記同調回路１５の後段には、外部リーダーのアンテナから出力された電磁界又は電磁波が当該ＲＦＩＤタグ１２のアンテナ１４を通過した時に発生する誘導起電力の電圧波形を検波したり、該誘導起電力を半波又は全波整流して直流電圧を取り出すための整流回路１６を接続する。
【００２３】
次に、上記整流回路１６の後段には、検波したキャリアを分周してシステム用のクロックを生成するためのクロック生成回路１７と、信号受信時においてキャリアから信号を取り出す復調動作を行ったり信号送信時においてスイッチング素子（図示せず）により変調動作を行うための変復調回路１８と、上記直流電圧を安定化して回路電源を供給したり、充電用コンデンサ２０に充電電圧を供給するための電源回路１９を接続する。該充電用コンデンサ２０は一般的にはセラミックコンデンサであり、電力を必要とする場合には電気二重層コンデンサが好適であるが、特に限定するものではない。
【００２４】
次に、上記変復調回路１８の後段には、該変復調回路１８の制御や不揮発性メモリであるＳｉＲＡＭ（Sensor Interface RAM：センサが必要とする処理単位にてアクセス可能なメモリで、本願出願人による登録商標）２２に対する当該ＲＦＩＤチップ１３のＩＤデータや加速度データ等の書込み又は読出し制御及び後述のＡ／Ｄ変換回路２４の制御を行うためのロジック回路２１を接続する。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換回路２４には、動電型３軸加速度センサを構成するＸ軸方向の動電型加速度センサ１のコイル５より出力されるアナログ信号と、Ｙ軸方向の動電型加速度センサ１のコイル５より出力されるアナログ信号と、Ｚ軸方向の動電型加速度センサ１のコイル５より出力されるアナログ信号を入力する。該Ａ／Ｄ変換回路２４は、被測定物の振動による各軸方向の動電型加速度センサ１のコイル５より発生したアナログ信号である誘導起電力を、アナログ演算処理及びＡ／Ｄ変換処理によりデジタル信号である加速度データに変換するものである。
【００２６】
図５は図４におけるＡ／Ｄ変換回路の第一実施例の概略ブロック回路図であり、動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサ１より出力される誘導起電力であるアナログ信号をアナログ入力回路２５に入力してレベル変換した後、高速Ａ／Ｄ変換を行うための独立したＡ／Ｄコンバータ２６に接続する。前記アナログ入力回路２５は入力電圧を適正レベルにスケーリングするためのＯＰアンプや抵抗等で構成され、Ａ／Ｄコンバータ２６は外部リーダーからの指令により任意の分解能に設定してＡ／Ｄ変換した後、データ出力をＳｉＲＡＭ２２の特定アドレスにパラレル接続すると共にクロックに同期してダイレクト書込みを行うものである。該方式によれば、ＳｉＲＡＭ２２本来の高速動作と相まって、更なるデータの高速書込み又は高速読出しが可能となる。
【００２７】
図６は図４におけるＡ／Ｄ変換回路の第二実施例の概略ブロック回路図であり、動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサ１より出力される誘導起電力であるアナログ信号をアナログ入力回路２５に入力してレベル変換した後、アナログマルチプレクサ２７に接続してサンプリングを行い、選択された入力信号をＡ／Ｄコンバータ２６に接続する。前記アナログ入力回路２５は入力電圧を適正レベルにスケーリングするためのＯＰアンプや抵抗等で構成される。
【００２８】
また、上記図５におけるアナログ入力回路２５や図６におけるアナログ入力回路２５又はアナログマルチプレクサ２７において、別途設けた整流回路及びＣＲによる一次遅れ回路（図示せず）を経由してＡ／Ｄコンバータ２６に入力信号を接続することにより、動電型加速度センサ１から出力されたアナログ信号の固有振動数が高くても直流レベルでＡ／Ｄ変換が行われるため、演算処理が確実且つ容易に行える。
【００２９】
上記ＳｉＲＡＭ２２は強誘電体型の不揮発性メモリであり、回路電源がＯＦＦになっても当該ＲＦＩＤチップ１３のＩＤデータや加速度データ等は消失することはない。また、データの書込み電圧は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリのように高圧に昇圧する必要がないため、昇圧回路が簡略化される。また、書込み又は読出し速度はＤＲＡＭと同等であり、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリよりはるかに高速であるという特徴を持つものである。このように、不揮発性メモリとしてはＳｉＲＡＭ２２が好適であるが、データ変換に高速処理を必要としない場合、例えばＡ／Ｄ変換回路２４にアナログマルチプレクサ２７を使用した一般的なサンプリング方式の場合、ＳｉＲＡＭ２２に代えてＦＲＡＭ（Ferroelectric RAM：米国Ramtron社の登録商標）や他のメモリを使用しても構わない。
【実施例】
【００３０】
本発明の実施例を図を用いて説明する。まず、図１に示した動電型加速度センサ１を、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して一体化した動電型３軸加速度センサを接続したＲＦＩＤタグ１２を、被測定物として例えば人体の被測定部位に装着する。また、前記ＲＦＩＤタグ１２と無線通信を行う外部リーダーを近傍に設置する。
【００３１】
ここで上記人間が適度に動くと、該動きに応じて動電型３軸加速度センサも前後左右及び上下方向に動き、該動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサ１より誘導起電力であるアナログ信号が出力される。該アナログ信号は、図３に示したような固有振動周波数を持つ減衰振動であるため、アナログ入力回路２５においてＯＰアンプにてスケーリングした後、整流回路及び一次遅れ回路（図示せず）を経由させることにより、減衰振動特性のエンベロープを有した直流電圧信号に変換される。該直流電圧信号のレベルは、図３の例では立ち上がりより約５０ｍｓｅｃ間において１０〜１５ｍV以上が得られ、Ａ／Ｄ変換回路２４により各軸方向の加速度データを取得するためのサンプリング時間及び信号レベルとしては十分なレベルであるため微小振動の検出が可能となる。なお、前記Ａ／Ｄ変換回路２４内のＡ／Ｄコンバータ２６の分解能としては８ビット程度で十分であるが、これに限定するものではない。
【００３２】
また、図７は本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムから出力されるデータフォーマットの一例であり、データの始まりを示すヘッダーと、Ｘ軸データ，Ｙ軸データ，Ｚ軸データと、当該ＲＦＩＤタグ１２に固有に与えられたＩＤデータにより構成される。そして、外部リーダーからの読出し信号に応答して前記加速度データ及び当該ＲＦＩＤタグ１２固有のＩＤデータを送信し、上位通信機器に接続された演算装置にて各軸方向の加速度データをベクトル的に解析処理することにより、被測定物の振動方向とその加速度を検出することが可能となる。なお、ＲＦＩＤチップ１３のロジック回路２１がＣＰＵである場合は、当該ＲＦＩＤタグ１２が自ら加速度データの演算処理を行うようにしても構わない。
【００３３】
また、ＲＦＩＤタグ１２を構成するＲＦＩＤチップ１３において、変復調回路１８とロジック回路２１に接続されている信号線を端子２３に接続しておけば、図示しない他の外部通信モジュールやＬＡＮ等のネットワークに接続することも可能となる。
【００３４】
また、上記動電型３軸加速度センサは自ら振動量に応じた誘導起電力を発生すると共に、加速度データ及びＩＤデータの伝送方式としてＲＦＩＤタグ１２を使用するため、電源を不要にすることができる。また、リング状板バネ８ａ，８ｂ，８ｃを形成するダイヤフラム８の厚さを変えることにより検出特性が変化するため、調整が容易に行えることにより量産化し易くなる。
【００３５】
また、リング状板バネ８ａ，８ｂ，８ｃを形成するダイヤフラム８の厚さを変えて検出特性を変化させた複数の動電型加速度センサ１を同一方向に配設し、前記動電型加速度センサ１より出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路２４にてデジタル信号による加速度データに変換することにより、振動の検出レベルを複数段階に変化させることができるため、検出レベルの範囲が広がる。
【００３６】
なお、上述の動電型３軸加速度センサを接続したＲＦＩＤタグ１２を装着する被測定物は、人体の他に動物，機械，車両，建築構造物など如何なるものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの一実施例の構造図である。
【図２】本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの周波数特性グラフである。
【図３】本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの出力信号波形である。
【図４】振動検出機能付きＲＦＩＤタグの構成図である。
【図５】図４におけるＡ／Ｄ変換回路の第一実施例の概略ブロック回路図である。
【図６】図４におけるＡ／Ｄ変換回路の第二実施例の概略ブロック回路図である
【図７】本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムから出力されるデータフォーマットの一例である。
【図８】従来の磁気平衡型加速度センサの構造図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 動電型加速度センサ
２ ケーシング
３ ベース
４ 支持リング
５ コイル
６ ガイドリング
７ シールド板
８ ダイヤフラム
９ マグネット
１０ ブッシュ
１１ シールド板
１２ ＲＦＩＤタグ
１３ ＲＦＩＤチップ
１４ アンテナ
１５ 同調回路
１６ 整流回路
１７ クロック生成回路
１８ 変復調回路
１９ 電源回路
２０ 充電用コンデンサ
２１ ロジック回路
２２ ＳｉＲＡＭ
２３ 端子
２４ Ａ／Ｄ変換回路
２５ アナログ入力回路
２６ Ａ／Ｄコンバータ
２７ アナログマルチプレクサ
２８ 磁気平衡型加速度センサ
２９ シリンダ
３０ 可動マグネット
３１ 硬球
３２ 固定マグネット
３３ コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動電型加速度センサをＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に組合せて構成した動電型３軸加速度センサにより、被測定物の前後左右及び上下方向の振動を検出することができる、動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification Tag）タグシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被測定物特に人体の体動検出や歩数計の歩数検出等を行う方法として、体動センサが使用されている。該体動センサの種類としては、特開２０００−０４１９７１号公報の「カロリ測定器」に記載されているように、光電式体動センサや接点式体動センサ又は振り子式体動センサがある。また、特開２００２−１９１５８０号公報の「体動検出装置」に記載されているように、圧電素子を使用した加速度センサによるものもある。
【０００３】
上記光電式体動センサは略方形をした容器内の相対する角部に発光素子と受光素子を配置すると共にボールを収容する。そして、体動によりボールが容器内を動き回ることにより発光素子と受光素子間の遮光と受光が繰り返されてパルスを出力するものである。また、接点式体動センサは方形の頂点位置に４個の導電性ピンを配置すると共に大きな導電性ボールを当該導電性ピンの内部に収容する。そして、体動により導電性ボールが導電性ピン間に接触して導通しパルスを出力するものである。他の方式として球状の容器内の相対する面に導電性電極を配置すると共に小さな導電性ボールを複数個収容する。そして、体動により複数の導電性ボールが導電性電極の片側に集められると当該導電性ボール同士が接触して導電性電極間が導通しパルスを出力するものである。また、振り子式体動センサは筒状の容器内にマグネットを収容すると共に外部近傍にリードスイッチを配置する。そして、体動によりマグネットが容器内を移動する度にリードスイッチの接点がＯＮ／ＯＦＦしてパルスを出力するものである。更に、上記加速度センサによるものは板状の支持体の表面に圧電素子を配設すると共に当該支持体の片端部に重りを配設する。そして、体動により重りが振動すると加速度に応じた電圧信号が圧電素子より出力されるものである。
【０００４】
しかしながら、上記光電式体動センサや接点式体動センサ及び振り子式体動センサは体動をパルス信号として出力するため一定方向の周期的な動きによる体動検出を行うには好適であるが、体動の方向や加速度は検出することができないといった問題点があった。また、圧電素子を使用した加速度センサによるものは体動を電圧の変化による電気信号として出力するため体動の方向のみならず加速度も検出することができるが、圧電素子によるセンサ回路を駆動するために電源が必要であるという問題点があった。更には支持体の片端部に重りを配設する構造のため小型化ができないといった問題点もあった。
【０００５】
上記問題点を解決すべく、本願出願人による特開２００５−０６５７８９号公報の「磁気平衡型３軸加速度センサ及び該センサを使用した体動検出装置」に開示されるように、シリンダ内部を軸方向に振動可能に平衡させた可動マグネットと当該シリンダ外面に巻いたコイルにより構成した磁気平衡型加速度センサをＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して構成した磁気平衡型３軸加速度センサが自ら振動量に応じた誘導起電力を発生するため、体動の方向や加速度の検出を行なうセンサ回路を駆動するための電源が不要となり、構造的にも５ミリ角程度の小型化が可能となった。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０４１９７１
【特許文献２】特開２００２−１９１５８０
【特許文献３】特開２００５−０６５７８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図８の従来の磁気平衡型加速度センサの構造図に示すように、上記磁気平衡型３軸加速度センサを構成する各磁気平衡型加速度センサ２８の可動マグネット３０は、シリンダ２９の両端部にある固定マグネット３２の反発磁力により当該シリンダ２９の略中央部で平衡保持されているため、磁気平衡型加速度センサ２８の小型化即ちシリンダ２９の長さが短くなるに従い、前記可動マグネット３０の振動幅及び振動数が少なくなり、最悪の場合には振動自体が起きなくなる。このため、可動マグネット３０及び当該可動マグネット３０の両端部に配設した硬球３１の先端部分のシリンダ２９外面に巻いたコイル３３から発生する誘導起電力の出力電圧及び出力時間が減少し、微小振動による加速度の検出が困難になるという問題点が発生した。また、検出特性を変えるためには磁力強度を変える必要があるが、バランスが取り難く調整が困難であるという問題点も発生した。
【０００８】
また、上記磁気平衡型３軸加速度センサから出力されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換装置にてデジタル信号にスケール変換した後、該データを無線受信機やＬＡＮ等の通信機器に伝送するためＲＦ出力部又はシリアルデータ出力部を内蔵したデータ出力装置に接続する必要があるが、該ＲＦ出力部は電波を送信するためにバッテリーが必要となり装置が大きくなってしまうという問題点があった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点を解決するために成されたものであり、振動の微小検出及び検出特性を変える際の調整が容易に行え、更にはセンサ回路及びＲＦ回路を駆動するための電源を不要にすると共に機構的に小型化が可能な、動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムにおいて、動電型３軸加速度センサにあっては、コイル及びマグネットが同軸方向に相対振動すべく少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネを形成したダイヤフラムを前記マグネット又はコイルに固着して構成した動電型加速度センサを、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して構成する。また、振動検出機能付きＲＦＩＤタグにあっては、前記動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサより出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路にてデジタル信号による加速度データに変換すると共に、外部リーダーからの読出し信号に応答して前記加速度データ及び当該ＲＦＩＤタグ固有のＩＤデータの伝送処理を行うためのＲＦＩＤチップ及びアンテナにて構成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムにより被測定物の前後左右及び上下方向の振動を検出するようにすれば、該動電型加速度センサのマグネット又はコイルの固着方法が少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネを形成したダイヤフラムであるため、前記マグネット又はコイルが僅かな振動にも容易に反応し、振動の微小検出が可能になるという効果を奏する。更には機構的にも小型化が可能になるという効果を奏する。また、前記動電型加速度センサが自ら振動量に応じた誘導起電力を発生すると共に、加速度データ及びＩＤデータを送信するためのＲＦ回路もＲＦＩＤタグを使用するため、センサ回路及びＲＦ回路を駆動するための電源を不要にすることができるという効果を奏する。また、リング状板バネを形成するダイヤフラムの厚さを変えることにより検出特性が変化するため、調整が容易に行えることにより量産化し易くなるという効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグを実施するための最良の形態を図を用いて説明する。図１は本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの一実施例の構造図であり、（ａ）はケーシング２を取り外した状態の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１３】
該図に示すように、動電型加速度センサ１は、コイル５内をマグネット９が振動すべく少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネ８ａ，８ｂ，８ｃを形成したダイヤフラム８を前記マグネット９に固着すると共に、前記コイル５とダイヤフラム８を支持するための支持リング４をシールド処理したケーシング２及びベース３内に収納して構成する。前記リング状板バネ８ａ，８ｂ，８ｃは、（ａ）においてダイヤフラム８の黒く塗られた部分を抜くことにより形成される。
【００１４】
静止状態においてマグネット９の底面部はコイル５の略半分の厚さの処に位置し、振動状態においてマグネット９は図中矢印の範囲内を振動する。従って、マグネット９の底面部とベース３に固着したシールド板７の上面部との空間距離と、マグネット９の上面部に固着したダイヤフラム８とケーシング２内の上面に固着したシールド板１１との空間距離は、図中矢印の振動範囲以上とする必要がある。なお、前記マグネット９の底面部とベース３に固着したシールド板７の上面部との空間は、ダイヤフラム８を載置する支持リング４の高さにより確保され、前記マグネット９の上面部に固着したダイヤフラム８とケーシング２内の上面に固着したシールド板１１との空間は、ブッシュ１０により確保される。
【００１５】
また、コイル５の内面にガイドリング６を配設してあるが、これはコイル５内をマグネット９が振動する際に、当該マグネット９の側面がコイル５の内面に接触することによる滑り摩擦の影響を減少させるためのものである。従って、コイル５の内面に予め滑り摩擦による影響を減少させる加工処理が施されていれば、前記ガイドリング６は不要となる。
【００１６】
なお、上記マグネット９の磁力強度やコイル５の巻数及びリング状板バネ８ａ，８ｂ，８ｃを形成するダイヤフラム８の厚さは、使用するシステムに合わせて任意に設計するものである。
【００１７】
図２は本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの周波数特性グラフであり、上記動電型加速度センサ１のダイヤフラム８の厚さを３０μ（実線）及び４０μ（一点鎖線）とした２種類の動電型加速度センサ１に、１Ｇの加速度振動を加えた時の周波数特性を表している。該図よりダイヤフラム８の厚さが３０μでは固有振動周波数が約１００Ｈｚであり、ダイヤフラム８の厚さが４０μでは固有振動周波数が約１５０Ｈｚであり、ダイヤフラム８の厚さを変えることにより固有振動数を容易に変えられることが判る。
【００１８】
図３は本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの出力信号波形であり、上記動電型加速度センサ１に約３Ｇのインパルス振動を連続的に加えた時の出力信号波形を表している。該図より減衰振動は約２００ｍｓｅｃ間続き、約５０ｍｓｅｃ間においては出力信号電圧として約１０〜１５ｍVｐ−ｐが得られることが判る。
【００１９】
上記のような動電型加速度センサ１を、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して一体化することにより、動電型３軸加速度センサが構成される。ここで、該動電型３軸加速度センサが振動を受けると、各軸方向に配設した動電型加速度センサ１のコイル５から振動量に応じた誘導起電力がそれぞれ発生する。なお、上述の説明においては固定されたコイル５内をマグネット９が振動する構造について説明したが、マグネットを固定し当該マグネット外のコイルが振動する構造であっても構わない。
【００２０】
次に、図４は振動検出機能付きＲＦＩＤタグの構成図であり、上位通信機器に加速度データ及びＩＤデータを伝送するためのＲＦＩＤタグ１２は、上記動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサ１より出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路にてデジタル信号による加速度データに変換すると共に、外部リーダー（図示せず）からの読出し信号に応答して前記加速度データ及び当該ＲＦＩＤタグ１２固有のＩＤデータの伝送処理を行うためのＲＦＩＤチップ１３及びアンテナ１４にて構成する。
【００２１】
上記アンテナ１４は外部リーダーと電磁界又は電磁波による無線通信を行うため、ＲＦＩＤチップ１３内又は一部ＲＦＩＤチップ１３外の同調キャパシタ（図示せず）から成る同調回路１５に接続し、本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用するキャリア周波数、例えば１３．５６ＭＨｚや２．４５ＧＨｚ又は９５０ＭＨｚ帯等に同調させて共振回路を構成する。
【００２２】
上記同調回路１５の後段には、外部リーダーのアンテナから出力された電磁界又は電磁波が当該ＲＦＩＤタグ１２のアンテナ１４を通過した時に発生する誘導起電力の電圧波形を検波したり、該誘導起電力を半波又は全波整流して直流電圧を取り出すための整流回路１６を接続する。
【００２３】
次に、上記整流回路１６の後段には、検波したキャリアを分周してシステム用のクロックを生成するためのクロック生成回路１７と、信号受信時においてキャリアから信号を取り出す復調動作を行ったり信号送信時においてスイッチング素子（図示せず）により変調動作を行うための変復調回路１８と、上記直流電圧を安定化して回路電源を供給したり、充電用コンデンサ２０に充電電圧を供給するための電源回路１９を接続する。該充電用コンデンサ２０は一般的にはセラミックコンデンサであり、電力を必要とする場合には電気二重層コンデンサが好適であるが、特に限定するものではない。
【００２４】
次に、上記変復調回路１８の後段には、該変復調回路１８の制御や不揮発性メモリであるＳｉＲＡＭ（Sensor Interface RAM：センサが必要とする処理単位にてアクセス可能なメモリで、本願出願人による登録商標）２２に対する当該ＲＦＩＤチップ１３のＩＤデータや加速度データ等の書込み又は読出し制御及び後述のＡ／Ｄ変換回路２４の制御を行うためのロジック回路２１を接続する。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換回路２４には、動電型３軸加速度センサを構成するＸ軸方向の動電型加速度センサ１のコイル５より出力されるアナログ信号と、Ｙ軸方向の動電型加速度センサ１のコイル５より出力されるアナログ信号と、Ｚ軸方向の動電型加速度センサ１のコイル５より出力されるアナログ信号を入力する。該Ａ／Ｄ変換回路２４は、被測定物の振動による各軸方向の動電型加速度センサ１のコイル５より発生したアナログ信号である誘導起電力を、アナログ演算処理及びＡ／Ｄ変換処理によりデジタル信号である加速度データに変換するものである。
【００２６】
図５は図４におけるＡ／Ｄ変換回路の第一実施例の概略ブロック回路図であり、動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサ１より出力される誘導起電力であるアナログ信号をアナログ入力回路２５に入力してレベル変換した後、高速Ａ／Ｄ変換を行うための独立したＡ／Ｄコンバータ２６に接続する。前記アナログ入力回路２５は入力電圧を適正レベルにスケーリングするためのＯＰアンプや抵抗等で構成され、Ａ／Ｄコンバータ２６は外部リーダーからの指令により任意の分解能に設定してＡ／Ｄ変換した後、データ出力をＳｉＲＡＭ２２の特定アドレスにパラレル接続すると共にクロックに同期してダイレクト書込みを行うものである。該方式によれば、ＳｉＲＡＭ２２本来の高速動作と相まって、更なるデータの高速書込み又は高速読出しが可能となる。
【００２７】
図６は図４におけるＡ／Ｄ変換回路の第二実施例の概略ブロック回路図であり、動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサ１より出力される誘導起電力であるアナログ信号をアナログ入力回路２５に入力してレベル変換した後、アナログマルチプレクサ２７に接続してサンプリングを行い、選択された入力信号をＡ／Ｄコンバータ２６に接続する。前記アナログ入力回路２５は入力電圧を適正レベルにスケーリングするためのＯＰアンプや抵抗等で構成される。
【００２８】
また、上記図５におけるアナログ入力回路２５や図６におけるアナログ入力回路２５又はアナログマルチプレクサ２７において、別途設けた整流回路及びＣＲによる一次遅れ回路（図示せず）を経由してＡ／Ｄコンバータ２６に入力信号を接続することにより、動電型加速度センサ１から出力されたアナログ信号の固有振動数が高くても直流レベルでＡ／Ｄ変換が行われるため、演算処理が確実且つ容易に行える。
【００２９】
上記ＳｉＲＡＭ２２は強誘電体型の不揮発性メモリであり、回路電源がＯＦＦになっても当該ＲＦＩＤチップ１３のＩＤデータや加速度データ等は消失することはない。また、データの書込み電圧は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリのように高圧に昇圧する必要がないため、昇圧回路が簡略化される。また、書込み又は読出し速度はＤＲＡＭと同等であり、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリよりはるかに高速であるという特徴を持つものである。このように、不揮発性メモリとしてはＳｉＲＡＭ２２が好適であるが、データ変換に高速処理を必要としない場合、例えばＡ／Ｄ変換回路２４にアナログマルチプレクサ２７を使用した一般的なサンプリング方式の場合、ＳｉＲＡＭ２２に代えてＦＲＡＭ（Ferroelectric RAM：米国Ramtron社の登録商標）や他のメモリを使用しても構わない。
【実施例】
【００３０】
本発明の実施例を図を用いて説明する。まず、図１に示した動電型加速度センサ１を、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して一体化した動電型３軸加速度センサを接続したＲＦＩＤタグ１２を、被測定物として例えば人体の被測定部位に装着する。また、前記ＲＦＩＤタグ１２と無線通信を行う外部リーダーを近傍に設置する。
【００３１】
ここで上記人間が適度に動くと、該動きに応じて動電型３軸加速度センサも前後左右及び上下方向に動き、該動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサ１より誘導起電力であるアナログ信号が出力される。該アナログ信号は、図３に示したような固有振動周波数を持つ減衰振動であるため、アナログ入力回路２５においてＯＰアンプにてスケーリングした後、整流回路及び一次遅れ回路（図示せず）を経由させることにより、減衰振動特性のエンベロープを有した直流電圧信号に変換される。該直流電圧信号のレベルは、図３の例では立ち上がりより約５０ｍｓｅｃ間において１０〜１５ｍV以上が得られ、Ａ／Ｄ変換回路２４により各軸方向の加速度データを取得するためのサンプリング時間及び信号レベルとしては十分なレベルであるため微小振動の検出が可能となる。なお、前記Ａ／Ｄ変換回路２４内のＡ／Ｄコンバータ２６の分解能としては８ビット程度で十分であるが、これに限定するものではない。
【００３２】
また、図７は本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムから出力されるデータフォーマットの一例であり、データの始まりを示すヘッダーと、Ｘ軸データ，Ｙ軸データ，Ｚ軸データと、当該ＲＦＩＤタグ１２に固有に与えられたＩＤデータにより構成される。そして、外部リーダーからの読出し信号に応答して前記加速度データ及び当該ＲＦＩＤタグ１２固有のＩＤデータを送信し、上位通信機器に接続された演算装置にて各軸方向の加速度データをベクトル的に解析処理することにより、被測定物の振動方向とその加速度を検出することが可能となる。なお、ＲＦＩＤチップ１３のロジック回路２１がＣＰＵである場合は、当該ＲＦＩＤタグ１２が自ら加速度データの演算処理を行うようにしても構わない。
【００３３】
また、ＲＦＩＤタグ１２を構成するＲＦＩＤチップ１３において、変復調回路１８とロジック回路２１に接続されている信号線を端子２３に接続しておけば、図示しない他の外部通信モジュールやＬＡＮ等のネットワークに接続することも可能となる。
【００３４】
また、上記動電型３軸加速度センサは自ら振動量に応じた誘導起電力を発生すると共に、加速度データ及びＩＤデータの伝送方式としてＲＦＩＤタグ１２を使用するため、電源を不要にすることができる。また、リング状板バネ８ａ，８ｂ，８ｃを形成するダイヤフラム８の厚さを変えることにより検出特性が変化するため、調整が容易に行えることにより量産化し易くなる。
【００３５】
また、リング状板バネ８ａ，８ｂ，８ｃを形成するダイヤフラム８の厚さを変えて検出特性を変化させた複数の動電型加速度センサ１を同一方向に配設し、前記動電型加速度センサ１より出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路２４にてデジタル信号による加速度データに変換することにより、振動の検出レベルを複数段階に変化させることができるため、検出レベルの範囲が広がる。
【００３６】
なお、上述の動電型３軸加速度センサを接続したＲＦＩＤタグ１２を装着する被測定物は、人体の他に動物，機械，車両，建築構造物など如何なるものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの一実施例の構造図である。
【図２】本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの周波数特性グラフである。
【図３】本発明の振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムで使用する動電型加速度センサの出力信号波形である。
【図４】振動検出機能付きＲＦＩＤタグの構成図である。
【図５】図４におけるＡ／Ｄ変換回路の第一実施例の概略ブロック回路図である。
【図６】図４におけるＡ／Ｄ変換回路の第二実施例の概略ブロック回路図である
【図７】本発明の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムから出力されるデータフォーマットの一例である。
【図８】従来の磁気平衡型加速度センサの構造図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 動電型加速度センサ
２ ケーシング
３ ベース
４ 支持リング
５ コイル
６ ガイドリング
７ シールド板
８ ダイヤフラム
９ マグネット
１０ ブッシュ
１１ シールド板
１２ ＲＦＩＤタグ
１３ ＲＦＩＤチップ
１４ アンテナ
１５ 同調回路
１６ 整流回路
１７ クロック生成回路
１８ 変復調回路
１９ 電源回路
２０ 充電用コンデンサ
２１ ロジック回路
２２ ＳｉＲＡＭ
２３ 端子
２４ Ａ／Ｄ変換回路
２５ アナログ入力回路
２６ Ａ／Ｄコンバータ
２７ アナログマルチプレクサ
２８ 磁気平衡型加速度センサ
２９ シリンダ
３０ 可動マグネット
３１ 硬球
３２ 固定マグネット
３３ コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムを構成する動電型３軸加速度センサにあっては、コイル及びマグネットが同軸方向に相対振動すべく少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネを形成したダイヤフラムを前記マグネット又はコイルに固着して構成した動電型加速度センサを、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して構成し、
振動検出機能付きＲＦＩＤタグにあっては、前記動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサより出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路にてデジタル信号による加速度データに変換すると共に、外部リーダーからの読出し信号に応答して前記加速度データ及び当該ＲＦＩＤタグ固有のＩＤデータの伝送処理を行うためのＲＦＩＤチップ及びアンテナにて構成することを特徴とした、動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステム。
【請求項２】
動電型加速度センサ内を振動するマグネット又はコイルの固着方法が少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネを形成したダイヤフラムとしたことにより、前記マグネット又はコイルが僅かな振動にも容易に反応し、動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサより出力される誘導起電力であるアナログ信号を整流回路及びＣＲによる一次遅れ回路を経由させることにより、固有振動数が高くても直流レベルでＡ／Ｄ変換が行われ、同時に複数入力を検出した場合でも演算処理が確実且つ容易に行えることを特徴とした、請求項１に記載の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステム。
【請求項３】
リング状板バネを形成するダイヤフラムの厚さを変えて検出特性を変化させた複数の動電型加速度センサを同一方向に配設し、前記動電型加速度センサより出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路にてデジタル信号による加速度データに変換することにより、振動の検出レベルを複数段階に変化させることができることを特徴とした、請求項１及び２に記載の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステム。
【請求項１】
動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステムを構成する動電型３軸加速度センサにあっては、コイル及びマグネットが同軸方向に相対振動すべく少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネを形成したダイヤフラムを前記マグネット又はコイルに固着して構成した動電型加速度センサを、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向に互いに直交するように配設して構成し、
振動検出機能付きＲＦＩＤタグにあっては、前記動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサより出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路にてデジタル信号による加速度データに変換すると共に、外部リーダーからの読出し信号に応答して前記加速度データ及び当該ＲＦＩＤタグ固有のＩＤデータの伝送処理を行うためのＲＦＩＤチップ及びアンテナにて構成することを特徴とした、動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステム。
【請求項２】
動電型加速度センサ内を振動するマグネット又はコイルの固着方法が少なくとも３点の支持部を有したリング状板バネを形成したダイヤフラムとしたことにより、前記マグネット又はコイルが僅かな振動にも容易に反応し、動電型３軸加速度センサを構成する各軸方向の動電型加速度センサより出力される誘導起電力であるアナログ信号を整流回路及びＣＲによる一次遅れ回路を経由させることにより、固有振動数が高くても直流レベルでＡ／Ｄ変換が行われ、同時に複数入力を検出した場合でも演算処理が確実且つ容易に行えることを特徴とした、請求項１に記載の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステム。
【請求項３】
リング状板バネを形成するダイヤフラムの厚さを変えて検出特性を変化させた複数の動電型加速度センサを同一方向に配設し、前記動電型加速度センサより出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路にてデジタル信号による加速度データに変換することにより、振動の検出レベルを複数段階に変化させることができることを特徴とした、請求項１及び２に記載の動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きＲＦＩＤタグシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２０９５５０（Ｐ２００７−２０９５５０Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３０００（Ｐ２００６−３３０００）
【出願日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【出願人】（３０１０４６６１７）ペガサスネット株式会社 (34)
【出願人】（５０１３６０９７９）
【出願人】（０００１０７６４２）スター精密株式会社 (253)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【出願人】（３０１０４６６１７）ペガサスネット株式会社 (34)
【出願人】（５０１３６０９７９）
【出願人】（０００１０７６４２）スター精密株式会社 (253)
【Ｆターム（参考）】
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