JP2005210248A - 検知システム及びその課金方法 - Google Patents

Abstract

【課題】器物や機器の使用開始時期を正確に検知できる検知システムを構築すること、及び、この検知システムに対する使用料の課金方法を提供する。
【解決手段】検知システムＳは複数の無線タグＴと検出装置１０と表示装置・コンピュータ・通信機などから構成される。無線タグＴは、ＩＣチップ１・タグアンテナ２・交信機能を初期状態では無効に維持し必要時に有効化する起動スイッチ３・所定条件に達すると交信機能を無効化する感知部材４とが設けられる。無線タグＴを必要箇所に配置したのち起動スイッチ３を操作して交信機能を有効にすると、検出装置１０から検知信号が出力され、防災システムが稼働を開始すると同時に、無線タグＴの使用個数と使用開始時期とが把握され課金を開始する。実際に検知した使用数に基づくから適正な課金額を算出することが出来る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、器物や機器の使用開始を検知するための無線タグを用いて構築した検知システム、及び、この検知システムに対する使用料の課金方法に関する。

特許文献１に、火災が発生したことを熱センサー・煙センサー・火炎センサー等を備える感知器で検知し、検知信号を電波による無線信号として報知器へ送信し、検知信号を受信したならば報知器が、ブザー駆動、所定メッセージの表示、消防署への通報等の警報動作を行うように設定された火災報知システムが記載されている。
特開平７−１４３２５２号公報

例えば一般家庭や商店、企業等が、警備会社と契約して、住居・店舗・事務所等に、前記火災報知システムを導入する場合を想定する。前記従来の火災報知システムは、感知器の各センサー及び検知信号を送信する無線送信部に動作電力を供給する必要があるため、感知器に別途配線工事を施さねばならない。それ故、多数の感知器を設置するときは工事に大変手間がかかるだけでなく、配線の都合上、感知器の設置箇所を自由に選択するのが難しいという欠点が生じる。またシステムの設置後、実際に稼働させてはじめて課金するのが望ましいが、前記従来の報知システムでは、正確な稼働開始時期を知るのが難しいという問題がある。

本発明の目的の一つは、前述のような火災報知システムの構築が簡単にでき、且つ、正確な稼働開始時期を知るのが容易な検知システムを提供することにある。本発明に係る検知システムの特徴は、電波の送受信機能を備える検出装置と、該検出装置から送信される質問信号に応答して当該検出装置へ応答信号を返信する交信機能を有する無線タグとより構成され、当該無線タグを、初期状態では交信機能を無効に維持する手段、及び、所要時に交信機能を不可逆的に有効化する手段を設けたことである。

前記無線タグは、検出装置から送信される電波を利用して電力を生起させ、記憶部に保持した情報に基づき受信電波を変調し、応答信号を生成して送信するものが考えられ、通常、記憶部に、無線タグを取り付けた対象を識別するための識別情報を保持し、該保持情報が応答信号に含まれる。検出装置は、無線タグへ質問信号を送信すると共に、無線タグから返信される応答信号を受信し、応答信号に含まれる識別情報を解析して、対応する所定の検知信号を出力するものである。このため検出装置は、識別情報に関するデータ及び／又はプログラムの記憶手段と演算手段とを有し、識別情報の違いに応じた異なる検知信号を生成する信号生成機能を持っている。

前記無線タグの交信機能を無効に維持する手段としては、タグアンテナ回路に接続されるダミー回路であって、当該ダミー回路の途中を切断することにより、無線タグの交信機能を有効化するように設定したものが考えられる。

あるいは、タグアンテナ回路に装着される面状導電体であって、当該面状導電体を上記タグアンテナ回路から分離することにより、無線タグの交信機能を有効化するように設定したものが考えられる。

さらには、無線タグが収納される信号電波を遮蔽するケースであって、当該無線タグを当該ケースから取り出すことにより、無線タグの交信機能を有効化するように設定したものも考えられる。

ところで、前記無線タグの回路には、所定条件下で交信機能を無効化する感知部材を設けてもよい。このような感知部材の具体例を挙げると、火災や地震、ガス漏れ、漏水、交通事故等の異常が起きたときに併せて発生する熱・煙・ガス・炎・振動・水・圧力などに感応して、無線タグの信号送信機能を無効化するように動作する各種センサーやスイッチが考えられる。

前述のダミー回路を設けた無線タグにあっては、これを包装用容器又は収納容器に取り付け、当該包装用容器又は収納容器の開封によって、タグアンテナ回路に接続されるダミー回路の途中が切断されて、無線タグの交信機能が有効化するように設定することができる。

本発明のもう一つの目的は、感知部材を設けた無線タグの複数個と、この無線タグと交信する検出装置とから構成した検知システムに対する使用料の課金方法を提供することにある。かかる課金方法の特徴とするところは、前記検出装置を、この無線タグのうち交信機能を有効化させたものと交信し、感知部材の動作条件に達したため交信機能が無効化された無線タグを識別して、当該交信機能が無効化された無線タグに関する検知信号を所定機器へ出力するように設定すると共に、交信機能が有効化された無線タグの個数を算出して、算出個数に基づき無線タグの使用料金を計算することである。

なお前記検知システムにおいて、感知部材を、熱・煙・ガス・光などのを検知して無線タグの交信機能を無効化する機能を有するものとすることみより、当該システムを防災システムとすることができる。

本発明に係る検知システムは例えば次の如く動作する。検出装置は常時電波を送信し、無線タグとの間で電波信号の送受信が随時可能な状態となっている。無線タグは、初期状態では交信機能が無効であるように設定され、必要時に、交信機能を不可逆的に有効化する手段を操作して、検出装置との交信を開始させることにより、当該検知システムが稼働を開始する。そして無線タグに感知部材を設けた場合は、異常発生時等に、該感知部材が熱・煙・ガス・炎・振動・水・圧力などを検知して無線タグの信号送信機能を無効化する結果、無線タグからの応答信号途絶を検出装置が検知して、所定の検知信号を出力する。

本発明の検知システムは、無線タグに対する配線接続が不要なので、設置作業が容易である。また本発明の無線タグは、初期状態では交信機能が無効に維持され、所要時に交信機能が不可逆的に有効化されて、検出装置から送信される質問信号に応答して応答信号の返信を開始するように設定されている。従って、使用開始時期を正確に把握することが出来るので、システム使用料に対する適正な課金を行える。

図１に示す如く、本発明に係る検知システムＳは、所望箇所に配置した一個又は複数個の無線タグＴと、この無線タグＴと電波信号を介して交信する検出装置１０とを主要な構成要素とする。無線タグＴ及び検出装置１０はそれぞれ、電波交信用のアンテナ２，１１を備えている。また当該検知システムＳを用いて防災システムを構築する場合、検知結果に基づき所定の警報を報知又は表示したり所要の対処作業を行わせたりするため、検出装置１０を、表示装置、コンピュータ、通信回線などに接続するとよい。なお検出装置１０は、表示装置・コンピュータ・通信機などと一体構成することも可能である。

無線タグＴの構造は様々な態様が可能であるが、本例では図２に示すように、ＩＣチップ１とタグアンテナ２とを基板Ｃ上に配置し、タグアンテナ回路２の途中に、無線タグＴの交信機能を初期状態では無効に維持し必要時に有効化する手段としての起動スイッチ３と、所定条件に達すると交信機能を無効化する感知部材４とを設ける構成を採用した。なお無線タグＴの形状は、図示するような板状以外に、棒状・円盤状・直方体状などの形態も可能である。

ＩＣチップ１の内部構造は、例えば図２に示す如く、無線通信インターフェースを介してタグアンテナ２と接続される受信部及び送信部、受信電波により電力を発生させる電源生成部、電波の復調・変調を制御するＭＰＵ等から成る制御部、当該無線タグＴの識別情報その他の情報を保持する不揮発性メモリ等から成る記憶部などより構成されている。上記無線通信インターフェース・受信部・送信部は、一体に構成される場合もある。また、記憶部を読み取り専用のメモリで構成してもよいが、所望により書換可能とする場合は、保持情報を更新又は変更するための外部通信ポートと外部通信インターフェースとを備えることが望ましい。

無線タグＴのタグアンテナ２及び検出装置１０のリーダーアンテナ１１は、検出装置から送信される電波を効率よく受信するため、平面内においてコイル状に巻回した面ループ状形態を採用している。しかしアンテナの形態は、交信に使用する電波の周波数や強度等に基づき変更することが可能であり、例えば、棒状・パッチ状（素子状）・複合パッチ状・面状・スロット状・螺旋状・パターン状など、適宜変更することが可能である。

タグアンテナ回路２の途中に設けられる感知部材４は、外部環境が一定条件に達すると動作して回路をＯＦＦにする機能を有するものであり。例えば、サーマルリードスイッチ・サーミスタ・バイメタル等の熱によって動作する感熱素子、煙を感知して動作する煙センサー、ガスを感知して動作するガスセンサー、火炎を検知して動作する炎センサー、地震の震動により動作する振動センサー、漏水により発生する水を検知して動作する水センサー、圧力変動を検知して動作する圧力センサー等が挙げられる。また感知部材４の配置については、タグアンテナ回路２の途中とするのが製作上好適と考えられるが、ＩＣチップ１内に組み込むことも妨げない。

本例の無線タグＴは、初期状態では交信機能を無効に維持し、所要時に交信機能を有効化する起動スイッチ３をタグアンテナ２に配置したところを特色とする。この起動スイッチ３は、例えば図３に示すような構造が考えられる。すなわち、タグアンテナ２の途中に切断部分を設け、各切断端部に設けた接点２ａ，２ａをバネ３１，３１等で接触方向へ付勢すると共に、両接点２ａ，２ａ間に絶縁部材３０を引き抜き可能に介在させる。かかる構成により、図３（Ａ）に示す如く初期状態では、タグアンテナ２の途中が絶縁部材３０により通電不可に維持されるから、アンテナとしての機能が発揮されず、よって無線タグＴと検出装置１０との交信は行われない。そして必要時には、図３（Ｂ）に示す如く絶縁部材３０を起動スイッチ３から引き抜くことにより、接点２ａ，２ａをバネ３１，３１の付勢力で当接させる。その結果、タグアンテナ２の回路が閉じて通電可能となり、無線タグＴが検出装置１０との間で交信可能となる。しかも、一旦、絶縁部材３０を除去して交信機能を有効化したならば、再度、交信機能を無効にするのは困難な構造であるから、無線タグＴの交信機能が確実に保持される。

無線タグＴの交信機能を、初期状態では無効に維持し、所要時に有効化する手段としては、以下に掲げるような構造も考えられる。図４は、無線タグＴのタグアンテナ２を短絡させるダミーアンテナ回路１０を基板Ｃに設けると共に、基板Ｃにダミーアンテナ１０と一体に切り取ることの出来る切り取り線１１を形成した。かかる構成により当該無線タグＴは、図４（Ａ）に示す如く、初期状態では、ダミーアンテナ１０がタグアンテナ２を短絡するので、電波の送受信機能が無効になっている。そして必要時には図４（Ｂ）に示すように、切り取り線１１から基板Ｃとダミーアンテナ１０の一部から成る切除片１２を切り取ることにより、タグアンテナ２の交信機能を有効化することができる。

図５は、複数の無線タグＴを連接すると共に、各無線タグＴを切り取り線１１で分離可能にし、さらに、隣接する無線タグＴのタグアンテナ２どうしをダミー回路線１０で接続して短絡させることにより、交信機能を無効化したものである。この例では、無線タグＴを切り取り線１１で分離することにより、タグアンテナ２の短絡状態が解除され、交信機能が有効になる。

図６は、基板Ｃ表面に配したタグアンテナ２の上を、金属シート等からなる面状導電体２０で被覆することにより、無線タグＴの交信機能を無効にしたものである（図（Ａ）参照）。この例では、同図（Ｂ）に示すように、面状導電体２０を無線タグＴの基板Ｃ表面から除去することにより、タグアンテナ２の交信機能を有効にすることができる。

図７は、無線タグＴを、電磁波を遮蔽する機能を持つ遮蔽ケース３０に収納したものである。同図（Ａ）の収納状態では外部からの電波が遮断されるため、無線タグＴの交信機能は無効であり、同図（Ｂ）のように切り取り線３１から遮蔽ケース３０を破って無線タグＴを取り出すことにより、交信機能を有効にできる。

前記検知システムＳを用いて構築した防災システムは、次のような使用態様が考えられる。例えば、警備会社と契約して、一般家庭・商店・企業等の使用者が、前記防災システムの提供を受ける場合を想定する。警備会社は、契約者に対し、複数個の無線タグＴと検出装置１０とを提供すると共に、検出装置１０を通信回線等に接続して、異常検知時に警備会社へ通報されるように設定する。契約者（使用者）は、前述の無線タグＴを、防災上必要且つ適当と思われる箇所に配置する。但し、本発明に係る無線タグＴは、初期状態では交信機能が無効である。次いで使用者が、所要箇所に配置した無線タグＴの起動スイッチ３を操作して検出装置１０との交信機能を有効にすると、検出装置１０から検知信号が出力され、警備会社はこの検知信号に基づき防災システムを稼働させると同時に、無線タグＴの使用個数と使用開始時期とを把握し、課金を開始する。すなわち本システムでは、無線タグＴの交信機能が有効になって現実にシステムが稼働を開始するまでは課金が生じないようになされているので、きわめて合理的である。

また前記防災システムの課金額が、無線タグＴの使用個数に応じて異なるように設定されている場合において、故障したり未使用の無線タグＴがある等の事情により、無線タグＴの提供数よりも実際の使用個数が少ないときでも、本例では実際に検知した使用数に基づいて適正な課金額を算出することが出来る。それ故、警備会社も使用者も、契約時には無線タグＴの使用個数を把握する必要がないという利点が得られる。

前述のようにして防災システムＳを稼働させたならば、検出装置１０が適所に配置した無線タグＴへ向かって常時又は間歇的に電波信号を発信する。無線タグＴは、タグアンテナ２で受信した電波のエネルギーを利用して電源発生部で動作用電力を発生させ、記憶部に保存されている情報に基づき制御部で受信電波を変調させた応答信号を、検出装置１０へ返信する。すなわち、無線タグＴと検出装置１０との間で、電波信号による交信が常時行われている状態となっている。例えば火災が発生して、無線タグＴの設置環境が所定温度以上になると、感知部材４が動作してアンテナ回路をＯＦＦにし、当該無線タグＴからの応答信号が途絶する。検出装置１０は、無線タグＴからの応答信号途絶を検知することにより、検知信号を通信手段を通じて警備会社や消防署・警察署等へ出力し、火災等の異常事態が発生を報知する。また、応答信号が途絶した無線タグＴの識別情報または位置情報を解析することにより、火災の発生時期及び発生箇所を特定することも可能である。さらに、動作温度の異なる感知部材４を備えた複数の無線タグＴをほぼ同じ箇所に配置し、各無線タグＴの応答信号が途絶した時間等を解析することにより、火災の規模や進行状況等を把握するためのデータを収集することも可能となる。

さらには、検出装置１０が無線タグＴの応答信号途絶を検知したならば、警報装置を作動させたり、表示装置に所定の表示を行わせたり、火災発生箇所におけるスプリンクラー・排煙装置・防火シャッター等の防火設備を駆動させたり、ガスの供給を停止させたりするように、設定することも可能である。これにより、火災に対する迅速な対応が可能となり、被害の拡大を抑えることができる。

本発明に係る検知システムＳでは、異なる識別情報を保持させた無線タグＴを複数箇所に配置するので、複数の応答信号を選別するため、無線タグＴのアンチコリジョン機能を利用し、一個の検出装置１０で複数個の無線タグＴと同時に交信可能とするマルチアクセスモードを採用する。あるいは、一定個数の無線タグＴごとに又は一定の設置範囲ごとに検出装置１０を用意し、各検出装置１０の検出結果をコンピュータ等で集約・解析する方法も考えられる。

なお、本検知システムＳを火災に対する防災システムとする場合は、無線タグＴに設ける感知部材４に熱センサー・煙センサー・炎センサー等が適用されるが、水センサーを用いて漏水監視システムを構築したり、ガスセンサーを用いてガス漏れ監視システムを構築したり、振動センサーを用いて防犯システムを構築したりすることも可能である。

ところで無線タグＴの使用を中止したい場合は、検出装置１０を操作して、使用を取りやめる無線タグＴについて、検知信号を出力しないように設定すればよい。あるいは、図８に示すように、無線タグＴに、感知部材と接続するＩＣチップＡとは別に、起動スイッチと接続するＩＣチップＢを設け、起動スイッチを操作してＩＣチップＢ側の交信機能を有効化した後、この無線タグＴを破壊するか又は検出装置１０と交信不可能になる位置まで引き離す等の方法により、再度ＩＣチップＢ側の交信が出来なくなったことを検出装置１０で検知することにより、当該無線タグＴについての使用が中止されたと判断して、その分の課金を停止するように設定することが考えられる。

本発明に係る検知システムは、食品・飲料・薬品等の包装容器にダミーアンテナを設けた無線タグＴを装着し、未開封時には無線タグＴの交信機能が無効に維持され、容器を開封するときにダミーアンテナが切断されることにより、交信機能が有効化するように構成することも考えられる。かかる態様の検知システムによれば、無線タグＴが交信を開始した時期を検出装置で検知することにより、包装された食品等の開封時期を正確に知ることが可能となる。

本発明に係る検知システムの概略構成を示す図面である。 本発明に係る検知システムに利用する無線タグの一例を示すブロック図である。 本発明に係る検知システムの無線タグに利用する起動スイッチの一例を示すものであって、図（Ａ）は初期状態の概略図、図（Ｂ）は操作時の概略図である。 本発明に係る検知システムに使用する無線タグの交信機能を初期状態では無効に維持し、必要時には有効化する手段を示すものであって、図（Ａ）は初期状態における無線タグの概略図、図（Ｂ）は交信機能を有効化した状態における無線タグの概略図である。 本発明に係る検知システムに使用する無線タグの異なる例を示す概略図である。 本発明に係る検知システムに使用する無線タグの交信機能を初期状態では無効に維持し、必要時には有効化する手段の他の例を示すものであって、図（Ａ）は初期状態における無線タグの概略図、図（Ｂ）は交信機能を有効化した状態における無線タグの概略図である。 本発明に係る検知システムに使用する無線タグの交信機能を初期状態では無効に維持し、必要時には有効化する手段のさらに他の例を示すものであって、図（Ａ）は初期状態における無線タグの概略図、図（Ｂ）は交信機能を有効化した状態における無線タグの概略図である。 本発明に係る検知システムに利用する無線タグのさらに異なる例を示すブロック図である。

符号の説明

Ｓ…検知システム
Ｔ…無線タグ
１…ＩＣチップ
２…タグアンテナ
３…起動スイッチ
４…感知部材
１０…検出装置
１１…リーダーアンテナ

Claims (8)

1. 電波の送受信機能を備える検出装置と、当該検出手段から送信される質問信号に応答して当該検出装置へ応答信号を返信する交信機能を有する無線タグとから構成されるシステムであって、前記無線タグに、初期状態では交信機能を無効に維持する手段、及び、所要時に交信機能を不可逆的に有効化する手段を設けたことを特徴とする検知システム。
2. 前記無線タグの交信機能を無効に維持する手段は、タグアンテナ回路に接続されるダミー回路であって、当該ダミー回路の途中を切断することにより、無線タグの交信機能を有効化するように設定されている請求項１に記載の検知システム。
3. 前記無線タグの交信機能を無効に維持する手段は、タグアンテナ回路に装着される面状導電体であって、当該面状導電体を上記タグアンテナ回路から分離することにより、無線タグの交信機能を有効化するように設定されている請求項１に記載の検知システム。
4. 前記無線タグの交信機能を無効に維持する手段は、当該無線タグが収納される信号電波を遮蔽するケースであって、当該無線タグを当該ケースから取り出すことにより、無線タグの交信機能を有効化するように設定されているものである請求項１に記載の検知システム。
5. 前記無線タグの回路に、所定条件下で交信機能を無効化する感知部材を設けた請求項１乃至４のいずれかに記載の検知システム。
6. 請求項２に記載した無線タグを包装用容器又は収納容器に取り付け、当該包装用容器又は収納容器の開封によって、タグアンテナ回路に接続されるダミー回路の途中が切断されて、無線タグの交信機能が有効化するように設定されている請求項２に記載の検知システム。
7. 請求項５に記載した無線タグの複数個と、この無線タグと交信する検出装置とから成る検知システムに対し使用料を課金する方法であって、前記検出装置は、上記無線タグのうち交信機能を有効化させたものと交信し、感知部材の動作条件に達したため交信機能が無効化された無線タグを識別して、当該交信機能が無効化された無線タグに関する検知信号を所定機器へ出力するように設定されていると共に、交信機能が有効化された無線タグの個数を算出して、算出個数に基づき無線タグの使用料金を計算することを特徴とする検知システムの課金方法。
8. 前記検知システムにおける無線タグの感知部材を、熱・煙・ガス・光などを検知して無線タグの交信機能を無効化する機能を有するものとした請求項７に記載の検知システムの課金方法。