JP2019088128A - Sensor system and electromagnetic wave irradiation device - Google Patents
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Abstract
【課題】複数箇所に配置されたセンサのそれぞれが機能を発揮できるセンサシステム及び電磁波照射装置を提供する。【解決手段】センサシステムは、それぞれ電磁波を受けてセンシング信号を発する複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと、複数のセンサに電磁波を照射する電磁波照射装置であって、複数のセンサにおける電磁波の受信状態の分布が時間的に変化するよう、電磁波を照射する電磁波照射装置４０と、を備える。電磁波照射装置は、照射した電磁波によって生じる定在波の節の位置を変化させる。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor system and an electromagnetic wave irradiation device in which each of sensors arranged at a plurality of locations can exert a function. A sensor system is a plurality of sensors 30A, 30B, 30C that receive electromagnetic waves and emit sensing signals, and an electromagnetic wave irradiating device that irradiates a plurality of sensors with electromagnetic waves, and the reception state of the electromagnetic waves in the plurality of sensors. An electromagnetic wave irradiating device 40 that irradiates an electromagnetic wave is provided so that the distribution of the electromagnetic waves changes with time. The electromagnetic wave irradiation device changes the position of the node of the standing wave generated by the irradiated electromagnetic wave. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、センサシステム及び電磁波照射装置に関する。 The present invention relates to a sensor system and an electromagnetic wave irradiation apparatus.
部屋、保管庫、房、漕及び炉等の閉空間においては、複数のセンサが配置され、品質管理やトレーサビリティを目的として、閉空間内における温度や湿度等の環境条件の分布を測定したり、閉空間内に配置された複数の物品のそれぞれの存否や移動を監視したりする場合がある（例えば、特許文献１参照。）。複数のセンサのそれぞれには、電力を供給するため、あるいは応答信号の発信を誘引するために、電磁波が供給されることがある。 A plurality of sensors are arranged in a closed space such as a room, a storage, a chamber, a furnace and a furnace, and the distribution of environmental conditions such as temperature and humidity in the closed space is measured for quality control and traceability. The existence or movement of each of a plurality of articles arranged in a closed space may be monitored (see, for example, Patent Document 1). Each of the plurality of sensors may be supplied with an electromagnetic wave to supply power or to trigger the emission of a response signal.
複数のセンサに電磁波を照射しても、複数のセンサの少なくとも一部が、その機能を発揮しない場合がある。そこで、本発明は、複数箇所に配置されたセンサのそれぞれが機能を発揮できるセンサシステム及び電磁波照射装置を提供することを目的の一つとする。 Even when the plurality of sensors are irradiated with electromagnetic waves, at least a part of the plurality of sensors may not exhibit the function. Therefore, an object of the present invention is to provide a sensor system and an electromagnetic wave irradiation device in which each of the sensors disposed at a plurality of locations can exhibit functions.
本発明の態様によれば、それぞれ電磁波を受けてセンシング信号を発する複数のセンサと、複数のセンサに電磁波を照射する電磁波照射装置であって、複数のセンサにおける電磁波の受信状態の分布が時間的に変化するよう、電磁波を照射する電磁波照射装置と、を備えるセンサシステムが提供される。 According to an aspect of the present invention, there are a plurality of sensors each emitting an electromagnetic wave and emitting a sensing signal, and an electromagnetic wave irradiation device for irradiating the plurality of sensors with the electromagnetic wave, and the distribution of the reception state of the electromagnetic wave in the plurality of sensors is temporally And an electromagnetic wave irradiation apparatus for irradiating an electromagnetic wave so as to change the
上記のセンサシステムにおいて、電磁波照射装置が、照射した電磁波によって生じる定在波の節の位置を変化させてもよい。 In the above sensor system, the electromagnetic wave irradiation device may change the position of the node of the standing wave generated by the irradiated electromagnetic wave.
上記のセンサシステムにおいて、電磁波照射装置が、電磁波の周波数を変化させてもよい。 In the above-described sensor system, the electromagnetic wave irradiation device may change the frequency of the electromagnetic wave.
上記のセンサシステムにおいて、複数のセンサに対する電磁波照射装置の位置が変化してもよい。 In the above sensor system, the position of the electromagnetic wave irradiation device with respect to a plurality of sensors may change.
上記のセンサシステムにおいて、電磁波照射装置がそれぞれ電磁波を発することができる複数の電磁波照射部を備え、複数の電磁波照射部において、電磁波を発する電磁波照射部と、電磁波を発しない電磁波照射部と、の組み合わせが変化してもよい。 In the above-described sensor system, the electromagnetic wave irradiation device includes a plurality of electromagnetic wave irradiation units capable of emitting electromagnetic waves, and in the plurality of electromagnetic wave irradiation units, an electromagnetic wave irradiation unit emitting electromagnetic waves and an electromagnetic wave irradiation unit not emitting electromagnetic waves The combination may change.
上記のセンサシステムにおいて、電磁波照射装置がそれぞれ電磁波を発することができる複数の電磁波照射部を備え、複数の電磁波照射部が発する電磁波の強度の組み合わせが変化してもよい。 In the sensor system described above, the electromagnetic wave irradiation device may include a plurality of electromagnetic wave irradiation units capable of emitting electromagnetic waves, and the combination of the intensities of the electromagnetic waves emitted by the plurality of electromagnetic wave irradiation units may change.
上記のセンサシステムにおいて、電磁波照射装置がアンテナを備え、電磁波の照射方向を変化させてもよい。 In the above sensor system, the electromagnetic wave irradiation device may include an antenna to change the irradiation direction of the electromagnetic wave.
上記のセンサシステムにおいて、アンテナがフェーズドアレーアンテナであってもよい。 In the above sensor system, the antenna may be a phased array antenna.
上記のセンサシステムにおいて、電磁波照射装置が、電磁波の偏波状態を変化させてもよい。 In the above-described sensor system, the electromagnetic wave irradiation device may change the polarization state of the electromagnetic wave.
上記のセンサシステムにおいて、複数のセンサが閉空間内に配置されてもよい。 In the above sensor system, a plurality of sensors may be arranged in the closed space.
上記のセンサシステムにおいて、複数のセンサが炉内に配置されてもよい。 In the above sensor system, a plurality of sensors may be arranged in the furnace.
上記のセンサシステムにおいて、電磁波照射装置が電磁波を照射中に、複数のセンサの配置が一定であってもよい。 In the above-described sensor system, the arrangement of the plurality of sensors may be constant while the electromagnetic wave irradiation device is irradiating the electromagnetic wave.
上記のセンサシステムにおいて、電磁波がマイクロ波であってもよい。 In the above sensor system, the electromagnetic wave may be a microwave.
上記のセンサシステムにおいて、複数のセンサが、電磁波を照射されることにより電力を供給されてもよい。 In the above sensor system, a plurality of sensors may be supplied with power by being irradiated with electromagnetic waves.
上記のセンサシステムにおいて、複数のセンサが、電磁波を照射されることにより発振してもよい。 In the above-mentioned sensor system, a plurality of sensors may oscillate by being irradiated with electromagnetic waves.
また、本発明の態様によれば、複数のセンサに電磁波を照射する電磁波照射装置であって、複数のセンサにおける電磁波の受信状態の分布が時間的に変化するよう、電磁波を照射する電磁波照射装置が提供される。 Further, according to an aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic wave irradiation apparatus for irradiating a plurality of sensors with an electromagnetic wave, wherein the electromagnetic wave irradiation apparatus applies an electromagnetic wave so that the distribution of reception states of the electromagnetic waves in the plurality of sensors temporally changes. Is provided.
上記の電磁波照射装置が、照射した電磁波によって生じる定在波の節の位置を変化させてもよい。 The above-mentioned electromagnetic wave irradiation device may change the position of the node of the standing wave generated by the irradiated electromagnetic wave.
上記の電磁波照射装置が、照射する電磁波の周波数を変化させてもよい。 The above-mentioned electromagnetic wave irradiation device may change the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated.
上記の電磁波照射装置の位置が、複数のセンサに対して変化してもよい。 The position of the above-mentioned electromagnetic wave irradiation device may change with respect to a plurality of sensors.
上記の電磁波照射装置が、それぞれ電磁波を発することができる複数の電磁波照射部を備え、複数の電磁波照射部において、電磁波を発する電磁波照射部と、電磁波を発しない電磁波照射部と、の組み合わせが変化してもよい。 The above-described electromagnetic wave irradiation apparatus includes a plurality of electromagnetic wave irradiation units capable of emitting an electromagnetic wave, and the combination of the electromagnetic wave irradiation unit emitting an electromagnetic wave and the electromagnetic wave irradiation unit not emitting an electromagnetic wave changes in the plurality of electromagnetic wave irradiation units. You may
上記の電磁波照射装置がそれぞれ電磁波を発することができる複数の電磁波照射部を備え、複数の電磁波照射部が発する電磁波の強度の組み合わせが変化してもよい。 The above-mentioned electromagnetic wave irradiation device may include a plurality of electromagnetic wave irradiation units capable of emitting electromagnetic waves, and the combination of the intensities of the electromagnetic waves emitted by the plurality of electromagnetic wave irradiation units may change.
上記の電磁波照射装置がアンテナを備え、電磁波の照射方向を変化させてもよい。 The above-described electromagnetic wave irradiation apparatus may include an antenna to change the irradiation direction of the electromagnetic wave.
上記の電磁波照射装置において、アンテナがフェーズドアレーアンテナであってもよい。 In the above electromagnetic wave irradiation device, the antenna may be a phased array antenna.
上記の電磁波照射装置が、照射する電磁波の偏波状態を変化させてもよい。 The above-mentioned electromagnetic wave irradiation device may change the polarization state of the electromagnetic wave to be irradiated.
上記の電磁波照射装置において、電磁波がマイクロ波であってもよい。 In the above-mentioned electromagnetic wave irradiation apparatus, the electromagnetic wave may be a microwave.
本発明によれば、複数箇所に配置されたセンサのそれぞれが機能を発揮できるセンサシステム及び電磁波照射装置を提供可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a sensor system and an electromagnetic wave irradiation device in which each of the sensors disposed at a plurality of locations can exhibit functions.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。ただし、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar symbols. However, the drawings are schematic. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that parts having different dimensional relationships and ratios among the drawings are included.
（第１実施形態）
第１実施形態に係るセンサシステムは、図１に示すように、それぞれ電磁波を受けてセンシング信号を発する複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに電磁波を照射する電磁波照射装置４０であって、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃにおける電磁波の受信状態の分布が時間的に変化するよう、電磁波を照射する電磁波照射装置４０と、を備える。
First Embodiment
The sensor system according to the first embodiment is, as shown in FIG. 1, an electromagnetic wave for emitting an electromagnetic wave to a plurality of sensors 30A, 30B, and 30C which respectively receive an electromagnetic wave and emit a sensing signal It is the irradiation apparatus 40, and the electromagnetic wave irradiation apparatus 40 which irradiates an electromagnetic wave is provided so that distribution of the reception state of the electromagnetic wave in several sensor 30A, 30B, 30C may change temporally.
複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと、電磁波照射装置４０と、は、閉空間１０内に配置されている。閉空間１０は、例えば凍結乾燥炉である。例えば、凍結乾燥炉は、扉を閉じると、内部の気体を外気から無菌的に遮蔽する。閉空間１０内には、例えば、それぞれ凍結乾燥される医薬品を保存している複数のバイアル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・が棚上に配置されている。複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、例えば、複数のバイアル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・の少なくとも一部の中に配置されている。複数のバイアル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・のうち、どのバイアルにセンサを配置するかは、任意である。複数のバイアル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・は、凍結乾燥中、移動されない。 The plurality of sensors 30A, 30B, and 30C, and the electromagnetic wave irradiation device 40 are disposed in the closed space 10. The closed space 10 is, for example, a lyophilization furnace. For example, the lyophilization furnace aseptically shields the internal gas from the open air when the door is closed. In the closed space 10, for example, a plurality of vials 20A, 20B, 20C,... Storing medicines to be lyophilized respectively are arranged on the shelf. The plurality of sensors 30A, 30B, 30C are disposed, for example, in at least a part of the plurality of vials 20A, 20B, 20C. It is optional which one of the plurality of vials 20A, 20B, 20C,... The plurality of vials 20A, 20B, 20C... Are not moved during lyophilization.
複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの数は任意である。複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれは、例えば温度センサである。複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれは、電磁波照射装置４０から照射されるマイクロ波等の電磁波によってワイヤレスに給電され、凍結乾燥中のバイアル内の温度を測定し、測定結果を含むセンシング信号を無線で発する。 The number of the plurality of sensors 30A, 30B, 30C is arbitrary. Each of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C is, for example, a temperature sensor. Each of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C is wirelessly fed by electromagnetic waves such as microwaves emitted from the electromagnetic wave irradiation device 40, measures the temperature in the vial during lyophilization, and detects the sensing signal including the measurement result It emits wirelessly.
あるいは、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれは水晶等の発振子を備え、電磁波照射装置４０から照射されるマイクロ波等の電磁波によって発振子が温度に依存する周波数で発振することによって凍結乾燥中のバイアル内の温度を測定し、測定結果を含むセンシング信号を無線で発する。 Alternatively, each of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C includes an oscillator such as quartz, and the oscillator oscillates at a frequency dependent on temperature by the electromagnetic wave such as microwaves emitted from the electromagnetic wave irradiation device 40 to freeze and dry. The temperature in the inside vial is measured, and a sensing signal including the measurement result is wirelessly emitted.
電磁波照射装置４０が電磁波を照射すると、閉空間１０内で電磁波が反射し、定在波が発生する場合がある。そのため、定在波の節近傍においては、伝送される電力が弱くなるヌルポイントが生じる場合がある。ヌルポイントの位置と、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのいずれかの位置とが一致すると、センサに電力が供給されず、センサが稼働しない場合がある。 When the electromagnetic wave irradiation device 40 irradiates an electromagnetic wave, the electromagnetic wave may be reflected in the closed space 10 and a standing wave may be generated. Therefore, in the vicinity of the node of the standing wave, a null point may occur where the transmitted power becomes weak. If the position of the null point coincides with the position of any of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C, power may not be supplied to the sensors, and the sensors may not operate.
図２は、電磁波照射装置４０が照射する電磁波の周波数と、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに供給される電力と、の関係の例を示すグラフである。電磁波の周波数がｆ１の場合、ヌルポイントの位置がセンサ３０Ｃの位置と一致し、センサ３０Ｃに充分な電力が供給されない。しかし、センサ３０Ａには強い電力が、センサ３０Ｂには中程度の電力が供給される。電磁波の周波数がｆ２の場合、ヌルポイントの位置がセンサ３０Ｂの位置と一致し、センサ３０Ｂに充分な電力が供給されない。しかし、センサ３０Ｃには強い電力が、センサ３０Ａには中程度の電力が供給される。電磁波の周波数がｆ３の場合、ヌルポイントの位置がセンサ３０Ａの位置と一致し、センサ３０Ａに充分な電力が供給されない。しかし、センサ３０Ｂには強い電力が、センサ３０Ｃには中程度の電力が供給される。 FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the frequency of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation device 40 and the power supplied to the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C. When the frequency of the electromagnetic wave is f1, the position of the null point coincides with the position of the sensor 30C, and sufficient power is not supplied to the sensor 30C. However, strong power is supplied to the sensor 30A, and medium power is supplied to the sensor 30B. When the frequency of the electromagnetic wave is f2, the position of the null point matches the position of the sensor 30B, and sufficient power is not supplied to the sensor 30B. However, strong power is supplied to the sensor 30C, and moderate power is supplied to the sensor 30A. When the frequency of the electromagnetic wave is f3, the position of the null point coincides with the position of the sensor 30A, and sufficient power is not supplied to the sensor 30A. However, strong power is supplied to the sensor 30B, and moderate power is supplied to the sensor 30C.
このように、第１実施形態に係る電磁波照射装置４０は、照射する電磁波の周波数を変化させて、定在波の節の位置を変化させ、これにより閉空間１０内におけるヌルポイントの位置を変化させる。そのため、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのいずれかが一時的にヌルポイントに位置して電力の供給が受けられなくとも、周波数が変化した後は、電力の供給を受けることが可能となる。 Thus, the electromagnetic wave irradiation device 40 according to the first embodiment changes the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated to change the position of the node of the standing wave, thereby changing the position of the null point in the closed space 10 Let Therefore, even if any of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C is temporarily positioned at the null point and the supply of power can not be received, it is possible to receive the supply of power after the frequency changes.
電磁波照射装置４０は、例えば図３に示すように、照射する電磁波の周波数を時間的に変化させることを繰り返していく。これにより、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃにおける電磁波の受信状態の分布が時間的に変化するため、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれには少なくとも断続的に電力が供給される。したがって、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれは、少なくとも断続的に温度を測定することが可能である。電磁波照射装置４０は、照射する電磁波の周波数を階段関数状に変化させてもよいし、連続的に変化させてもよい。 For example, as shown in FIG. 3, the electromagnetic wave irradiation device 40 repeats changing the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated temporally. As a result, the distribution of the reception states of the electromagnetic waves in the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C temporally changes, so that power is supplied to each of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C at least intermittently. Therefore, each of the plurality of sensors 30A, 30B, 30C can measure the temperature at least intermittently. The electromagnetic wave irradiation device 40 may change the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated in the form of a step function or may change it continuously.
電磁波照射装置４０は、照射する電磁波の周波数を周期的に変化させてもよいし、非周期的に変化させてもよい。例えば、電磁波照射装置４０は、図４（ａ）に示すように、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３ごとに割り当てられる照射時間を均等にしてもよい。複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃによる測定の時間分解能を上げたい場合は、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３ごとに割り当てられる照射時間を均等に短くしてもよい。 The electromagnetic wave irradiation device 40 may change the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated periodically or non-periodically. For example, as shown to Fig.4 (a), the electromagnetic wave irradiation apparatus 40 may make the irradiation time allocated for every frequency f1, f2, and f3 equal. When it is desired to increase the time resolution of measurement by the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C, the irradiation time allocated for each of the frequencies f1, f2, and f3 may be equally shortened.
あるいは、図４（ｂ）に示すように、電磁波照射装置４０は、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３ごとに電磁波の照射時間を変化させてもよい。例えば、電磁波照射装置４０は、周波数ｆ１の時に多数のセンサが機能し、周波数ｆ２の時に少数のセンサが機能する場合は、周波数ｆ１に割り当てられる照射時間を長くし、周波数ｆ２に割り当てられる照射時間を短くしてもよい。 Alternatively, as shown in FIG. 4B, the electromagnetic wave irradiation device 40 may change the irradiation time of the electromagnetic wave for each of the frequencies f1, f2 and f3. For example, in the electromagnetic wave irradiation apparatus 40, when many sensors function at the frequency f1 and a few sensors function at the frequency f2, the irradiation time allocated to the frequency f1 is extended and the irradiation time allocated to the frequency f2 May be shortened.
電磁波照射装置４０は、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃからのセンシング信号に基づいて、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３ごとに電磁波の照射時間を決定し、変更してもよい。例えば、電磁波照射装置４０において、多数のセンシング信号が得られる周波数に割り当てられる照射時間を長くし、少数のセンシング信号が得られる周波数に割り当てられる照射時間を短くするフィードバック制御をおこなってもよい。 The electromagnetic wave irradiation device 40 may determine and change the irradiation time of the electromagnetic wave for each of the frequencies f1, f2 and f3 based on the sensing signals from the plurality of sensors 30A, 30B and 30C. For example, in the electromagnetic wave irradiation device 40, feedback control may be performed to increase the irradiation time allocated to the frequencies at which a large number of sensing signals are obtained, and shorten the irradiation time allocated to the frequencies at which a small number of sensing signals are obtained.
従来、センサが電磁波のヌルポイントに位置すると、センサは機能することができなかった。これに対し、第１実施形態に係るセンサによれば、センサが一時的にヌルポイントに位置する可能性はあるが、ヌルポイントが時間的に変化し、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃにおける電磁波の受信状態の分布が時間的に変化するため、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれが少なくとも断続的に機能することが可能である。 Conventionally, when the sensor was located at the null point of the electromagnetic wave, the sensor could not function. On the other hand, according to the sensor according to the first embodiment, although there is a possibility that the sensor is temporarily located at the null point, the null point changes temporally, and the electromagnetic waves in the plurality of sensors 30A, 30B, 30C Each of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C can function at least intermittently because the distribution of the reception state of the sensor changes with time.
（第２実施形態）
第２実施形態に係るセンサシステムにおいては、図５から図７に示すように、閉空間１０内において、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに対する電磁波照射装置４０の位置が変化する。第２実施形態において、電磁波照射装置４０は、照射する電磁波の周波数を変化させてもよいし、変化させなくともよい。
Second Embodiment
In the sensor system according to the second embodiment, as shown in FIGS. 5 to 7, the position of the electromagnetic wave irradiation device 40 with respect to the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C changes in the closed space 10. In the second embodiment, the electromagnetic wave irradiation device 40 may or may not change the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated.
図５から図７に示す電磁波照射装置４０は、閉空間１０内に配置されたレール上を移動してもよい。あるいは、電磁波照射装置４０は、閉空間１０の底面、上面、及び側面等に配置されたターンテーブル、ファン及びプロペラ等の回転部材上に配置され、回転部材の回転に伴って移動してもよい。 The electromagnetic wave irradiation device 40 illustrated in FIGS. 5 to 7 may move on a rail disposed in the closed space 10. Alternatively, the electromagnetic wave irradiation device 40 may be disposed on a rotating member such as a turntable, a fan, and a propeller disposed on the bottom surface, the top surface, and the side surface of the closed space 10, and may move with the rotation of the rotating member. .
例えば、図５に示すように、電磁波照射装置４０が第１位置に配置されている場合、ヌルポイントの位置がセンサ３０Ｃの位置と一致し、センサ３０Ｃに充分な電力が供給されない。しかし、センサ３０Ａに強い電力が、センサ３０Ｂに中程度の電力が供給される。例えば、図６に示すように、電磁波照射装置４０が第２位置に配置されている場合、ヌルポイントの位置がセンサ３０Ｃの位置と一致し、センサ３０Ｃに充分な電力が供給されない。しかし、センサ３０Ｂに強い電力が、センサ３０Ａに中程度の電力が供給される。例えば、図７に示すように、電磁波照射装置４０が第３位置に配置されている場合、ヌルポイントの位置がセンサ３０Ｂの位置と一致し、センサ３０Ｂに充分な電力が供給されない。しかし、センサ３０Ｃに強い電力が、センサ３０Ａに中程度の電力が供給される。 For example, as shown in FIG. 5, when the electromagnetic wave irradiation device 40 is disposed at the first position, the position of the null point coincides with the position of the sensor 30C, and sufficient power is not supplied to the sensor 30C. However, strong power is supplied to the sensor 30A, and moderate power is supplied to the sensor 30B. For example, as shown in FIG. 6, when the electromagnetic wave irradiation device 40 is disposed at the second position, the position of the null point coincides with the position of the sensor 30C, and sufficient power is not supplied to the sensor 30C. However, strong power is supplied to the sensor 30B and medium power is supplied to the sensor 30A. For example, as shown in FIG. 7, when the electromagnetic wave irradiation device 40 is disposed at the third position, the position of the null point coincides with the position of the sensor 30B, and sufficient power is not supplied to the sensor 30B. However, strong power is supplied to the sensor 30C, and moderate power is supplied to the sensor 30A.
このように、第２実施形態に係る電磁波照射装置４０は、図８に示すように、電磁波照射装置４０の位置を変化させて、定在波の節の位置を変化させ、これにより閉空間１０内におけるヌルポイントの位置を変化させる。そのため、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのいずれかが一時的にヌルポイントに位置していて電力の供給が受けられなくとも、電磁波照射装置４０の位置が変化した後は、電力の供給を受けることが可能となる。これにより、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれには少なくとも断続的に電力が供給されるため、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれは、少なくとも断続的に温度を測定することが可能である。 Thus, the electromagnetic wave irradiation device 40 according to the second embodiment changes the position of the node of the standing wave by changing the position of the electromagnetic wave irradiation device 40 as shown in FIG. Change the position of the null point inside. Therefore, even if any of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C is temporarily located at the null point and power supply can not be received, power is supplied after the position of the electromagnetic wave irradiation device 40 changes. It becomes possible. Thus, power is supplied at least intermittently to each of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C, so that each of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C can measure the temperature at least intermittently. is there.
（第３実施形態）
第３実施形態に係るセンサシステムにおいては、図９に示すように、電磁波照射装置４０が、それぞれ電磁波を発することができる複数の電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを備える。複数の電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃの数は任意である。複数の電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃにおいて、電磁波を発する電磁波照射部と、電磁波を発しない電磁波照射部と、の組み合わせが時間的に変化する。これにより、定在波の節の位置を変化し、閉空間１０内におけるヌルポイントの位置が変化する。
Third Embodiment
In the sensor system according to the third embodiment, as shown in FIG. 9, the electromagnetic wave irradiation device 40 includes a plurality of electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C that can emit electromagnetic waves. The number of the plurality of electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C is arbitrary. In the plurality of electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C, a combination of an electromagnetic wave irradiation unit that emits an electromagnetic wave and an electromagnetic wave irradiation unit that does not emit an electromagnetic wave temporally changes. Thereby, the position of the node of the standing wave is changed, and the position of the null point in the closed space 10 is changed.
例えば、ある時間においては電磁波照射部４０Ａのみが電磁波を照射し、電磁波照射部４０Ｂ、４０Ｃは電磁波を照射しなくともよい。またある時間においては電磁波照射部４０Ｂのみが電磁波を照射し、電磁波照射部４０Ａ、４０Ｃは電磁波を照射しなくともよい。さらにある時間においては電磁波照射部４０Ｃのみが電磁波を照射し、電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂは電磁波を照射しなくともよい。このように、複数の電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃのうち、電磁波を照射する単一の電磁波照射部を切り替えていってもよい。 For example, only the electromagnetic wave irradiation unit 40A may emit the electromagnetic wave at a certain time, and the electromagnetic wave irradiation units 40B and 40C may not emit the electromagnetic wave. Moreover, only the electromagnetic wave irradiation part 40B may irradiate electromagnetic waves in a certain time, and the electromagnetic wave irradiation parts 40A and 40C may not irradiate electromagnetic waves. Furthermore, only the electromagnetic wave irradiation unit 40C may emit the electromagnetic wave for a certain time, and the electromagnetic wave irradiation units 40A and 40B may not emit the electromagnetic wave. As described above, among the plurality of electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C, a single electromagnetic wave irradiation unit that emits an electromagnetic wave may be switched.
あるいは、例えば、ある時間においては電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂが電磁波を照射し、電磁波照射部４０Ｃは電磁波を照射しなくともよい。またある時間においては電磁波照射部４０Ｂ、４０Ｃが電磁波を照射し、電磁波照射部４０Ａは電磁波を照射しなくともよい。さらにある時間においては電磁波照射部４０Ａ、４０Ｃが電磁波を照射し、電磁波照射部４０Ｂは電磁波を照射しなくともよい。またさらにある時間においては電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが電磁波を照射してもよい。このように、複数の電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃのうち、電磁波を照射する複数の電磁波照射部を切り替えていってもよい。 Alternatively, for example, the electromagnetic wave irradiation units 40A and 40B may emit the electromagnetic waves in a certain time, and the electromagnetic wave irradiation unit 40C may not emit the electromagnetic waves. In addition, the electromagnetic wave irradiation units 40B and 40C may emit the electromagnetic waves in a certain time, and the electromagnetic wave irradiation unit 40A may not emit the electromagnetic waves. Furthermore, the electromagnetic wave irradiation units 40A and 40C may emit the electromagnetic waves for a certain time, and the electromagnetic wave irradiation unit 40B may not emit the electromagnetic waves. Furthermore, the electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C may irradiate the electromagnetic waves at a certain time. As described above, among the plurality of electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C, the plurality of electromagnetic wave irradiation units that emit the electromagnetic waves may be switched.
複数の電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、照射する電磁波の周波数を変化させてもよいし、変化させなくともよい。また、複数の電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、異なる周波数の電磁波を照射してもよい。 The plurality of electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C may or may not change the frequency of the electromagnetic waves to be irradiated. Also, the plurality of electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C may emit electromagnetic waves of different frequencies.
（第４実施形態）
第４実施形態に係るセンサシステムにおいては、図９に示す複数の電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが発する電磁波の強度の組み合わせが変化する。これにより、定在波の節の位置を変化し、閉空間１０内におけるヌルポイントの位置が変化する。
Fourth Embodiment
In the sensor system according to the fourth embodiment, the combination of the intensities of the electromagnetic waves emitted by the plurality of electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C shown in FIG. 9 changes. Thereby, the position of the node of the standing wave is changed, and the position of the null point in the closed space 10 is changed.
例えば、ある時間においては電磁波照射部４０Ａが照射する電磁波の強度が強くなり、電磁波照射部４０Ｂ、４０Ｃが照射する電磁波の強度が弱くなってもよい。またある時間においては電磁波照射部４０Ｂが照射する電磁波の強度が強くなり、電磁波照射部４０Ａ、４０Ｃが照射する電磁波の強度が弱くなってもよい。さらにある時間においては電磁波照射部４０Ｃが照射する電磁波の強度が強くなり、電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂが照射する電磁波の強度は弱くなってもよい。 For example, the intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation unit 40A may increase in a certain time, and the intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation units 40B and 40C may decrease. In addition, the intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation unit 40B may increase in a certain time, and the intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation units 40A and 40C may decrease. Furthermore, the intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation unit 40C may increase in a certain time, and the intensity of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation units 40A and 40B may decrease.
あるいは、例えば、ある時間においては電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂが照射する電磁波の強度が強くなり、電磁波照射部４０Ｃが照射する電磁波の強度が弱くなってもよい。またある時間においては電磁波照射部４０Ｂ、４０Ｃが照射する電磁波の強度が強くなり、電磁波照射部４０Ａが照射する電磁波の強度が弱くなってもよい。さらにある時間においては電磁波照射部４０Ａ、４０Ｃが照射する電磁波の強度が強くなり、電磁波照射部４０Ｂが照射する電磁波の強度が弱くなってもよい。またさらにある時間においては電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが照射する電磁波の強度が強くなってもよい。 Alternatively, for example, the intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation units 40A and 40B may increase in a certain time, and the intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation unit 40C may decrease. In addition, the intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation units 40B and 40C may increase in a certain time, and the intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation unit 40A may decrease. Furthermore, the intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation units 40A and 40C may increase in a certain time, and the intensity of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation unit 40B may decrease. Furthermore, the intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C may increase in a certain time.
複数の電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、照射する電磁波の周波数を変化させてもよいし、変化させなくともよい。また、複数の電磁波照射部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、異なる周波数の電磁波を照射してもよい。 The plurality of electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C may or may not change the frequency of the electromagnetic waves to be irradiated. Also, the plurality of electromagnetic wave irradiation units 40A, 40B, and 40C may emit electromagnetic waves of different frequencies.
（第５実施形態）
第５実施形態に係るセンサシステムにおいては、図１０から図１２に示すように、電磁波照射装置４０がアンテナを備え、電磁波の照射方向を変化させる。アンテナは、例えば指向性アンテナであり、フェーズドアレーアンテナ及び可動式のパラボラアンテナ等が使用可能である。フェーズドアレーアンテナは、移動機構を用いずに指向性を変化させることができるため、発塵を抑制することが可能である。第５実施形態において、電磁波照射装置４０は、照射する電磁波の周波数を変化させてもよいし、変化させなくともよい。
Fifth Embodiment
In the sensor system according to the fifth embodiment, as shown in FIGS. 10 to 12, the electromagnetic wave irradiation device 40 includes an antenna to change the irradiation direction of the electromagnetic wave. The antenna is, for example, a directional antenna, and a phased array antenna, a movable parabolic antenna, or the like can be used. Since the phased array antenna can change directivity without using a moving mechanism, dust can be suppressed. In the fifth embodiment, the electromagnetic wave irradiation device 40 may or may not change the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated.
例えば、図１３に示すように、ある時間において電磁波照射装置４０は第１方向に電磁波を照射すると、センサ３０Ｃには充分な電力が供給されないが、センサ３０Ａに強い電力、センサ３０Ｂに中程度の電力が供給される。ある時間において電磁波照射装置４０は第２方向に電磁波を照射すると、センサ３０Ｃには充分な電力が供給されないが、センサ３０Ｂに強い電力、センサ３０Ａに中程度の電力が供給される。ある時間において電磁波照射装置４０は第３方向に電磁波を照射すると、センサ３０Ｂには充分な電力が供給されないが、センサ３０Ｃに強い電力、センサ３０Ａに中程度の電力が供給される。 For example, as shown in FIG. 13, when the electromagnetic wave irradiation device 40 irradiates an electromagnetic wave in the first direction at a certain time, sufficient power is not supplied to the sensor 30C, but strong power for the sensor 30A and medium power for the sensor 30B. Power is supplied. When the electromagnetic wave irradiation device 40 irradiates the electromagnetic wave in the second direction for a certain period of time, sufficient power is not supplied to the sensor 30C, but strong power is supplied to the sensor 30B and moderate power is supplied to the sensor 30A. When the electromagnetic wave irradiation device 40 irradiates an electromagnetic wave in the third direction for a certain time, sufficient power is not supplied to the sensor 30B, but strong power is supplied to the sensor 30C and moderate power is supplied to the sensor 30A.
第５実施形態に係る電磁波照射装置４０は、電磁波照射装置４０が電磁波の照射方向を変化させて、定在波の節の位置を変化させ、これにより閉空間１０内におけるヌルポイントの位置を変化させる。そのため、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのいずれかが一時的にヌルポイントに位置していて電力の供給が受けられなくとも、照射方向が変化した後は、電力の供給を受けることが可能となる。これにより、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれには少なくとも断続的に電力が供給されるため、複数のセンサ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれは、少なくとも断続的に温度を測定することが可能である。 In the electromagnetic wave irradiation apparatus 40 according to the fifth embodiment, the electromagnetic wave irradiation apparatus 40 changes the irradiation direction of the electromagnetic wave to change the position of the node of the standing wave, thereby changing the position of the null point in the closed space 10 Let Therefore, even if any of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C is temporarily located at the null point and power supply can not be received, power supply can be received after the irradiation direction changes. Become. Thus, power is supplied at least intermittently to each of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C, so that each of the plurality of sensors 30A, 30B, and 30C can measure the temperature at least intermittently. is there.
（他の実施形態）
上記のように本発明を実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図
面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様
々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、上述した実施形態を組み合わせてもよい。また、上記の実施形態では、閉空間として凍結乾燥炉を使用する場合を説明したが、閉空間は、部屋、工場、保管庫、房、漕及び炉等であってもよい。閉空間は、無菌的な医薬品処理空間であってもよい。また、センサは、表面弾性波に基づき湿度を測定対象としてもよい。センサは、酸素や二酸化炭素等の気体濃度を測定対象としてもよい。あるいは、センサは、物品のそれぞれの存否や移動を測定対象としてもよい。センサは、バイアルに限らず、様々な容器内に配置されてもよいし、容器内に配置されていなくともよい。センサは、商品、美術品、及び展示品等の物品に配置されてもよい。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described by the embodiments as described above, it should not be understood that the description and the drawings that form a part of this disclosure limit the present invention. Various alternative embodiments, examples and operation techniques should be apparent to those skilled in the art from this disclosure. For example, the embodiments described above may be combined. Moreover, although said embodiment demonstrated the case where a lyophilization furnace was used as closed space, a room, a factory, a storage, a tuft, a furnace, a furnace, etc. may be sufficient as closed space. The closed space may be a sterile pharmaceutical treatment space. Further, the sensor may measure humidity based on surface acoustic waves. The sensor may measure the concentration of a gas such as oxygen or carbon dioxide. Alternatively, the sensor may measure the presence or movement of each of the articles. The sensor is not limited to the vial, and may be disposed in various containers, or may not be disposed in the container. Sensors may be placed on articles such as goods, works of art, and exhibits.
また、電磁波照射装置は、電磁波の偏波状態を変化させることによって、閉空間内におけるヌルポイントの位置を変化させてもよい。ここで、偏波状態を変化させるとは、直線偏波の偏波方向を変えたり、直線偏波から円偏波に変えたり、円偏波を直線偏波に変えたりすることをいう。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。 Further, the electromagnetic wave irradiation device may change the position of the null point in the closed space by changing the polarization state of the electromagnetic wave. Here, changing the polarization state means changing the polarization direction of linear polarization, changing from linear polarization to circular polarization, or changing circular polarization to linear polarization. As such, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein.
１０・・・閉空間、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・バイアル、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ・・・センサ、４０・・・電磁波照射装置、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ・・・電磁波照射部 10: closed space, 20A, 20B, 20C: vial, 30A, 30B, 30C: sensor, 40: electromagnetic wave irradiation device, 40A, 40B, 40C: electromagnetic wave irradiation portion
Claims (10)
前記複数のセンサに電磁波を照射する電磁波照射装置であって、前記複数のセンサにおける前記電磁波の受信状態の分布が時間的に変化するよう、前記電磁波を照射する電磁波照射装置と、
を備えるセンサシステム。 Multiple sensors that each receive an electromagnetic wave and emit a sensing signal,
An electromagnetic wave irradiation apparatus for irradiating the plurality of sensors with an electromagnetic wave, wherein the distribution of the reception state of the electromagnetic waves in the plurality of sensors temporally changes;
Sensor system comprising
前記複数のセンサにおける前記電磁波の受信状態の分布が時間的に変化するよう、前記電磁波を照射する電磁波照射装置。 An electromagnetic wave irradiation apparatus that irradiates electromagnetic waves to a plurality of sensors, and
The electromagnetic wave irradiation apparatus which irradiates the said electromagnetic waves so that distribution of the reception state of the said electromagnetic waves in these sensors may temporally change.
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