(57)【要約】【課題】  輸送時や保管時等における商品等の周囲の物理量を測定して記録する物理量測定記録装置及び物理量変化履歴記録システムを提供する。【解決手段】  物理量変化履歴記録システム１０は、輸送車両や倉庫等に保管された荷物１２の状態（荷物１２の周囲の物理量の変化の履歴）を記録するシステムであり、荷物１２に同梱、又は取り付けられた物理量測定記録装置１４と、物理量測定記録装置１４を管理する管理装置１６とを含んでいる。ここで、荷物１２の周囲の物理量の変化とは、例えば、荷物１２に加えられた衝撃（力積）や温度変化、照射される光量、風速、水の流速等である。物理量測定記録装置１４は、物理量の変化を検知した際に起電力を発生する発電手段（例えば、圧電素子や熱電対、太陽光発電素子等）と、発電手段から供給された電力により物理量（起電力）の大きさを記録するＩＣタグとを備える。また、管理装置１６は、上記ＩＣタグに時間情報を書き込む時間情報送信装置を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量の変化を検知した際に起電力を発生する発電手段と、
前記発電手段から供給された電力により前記物理量を測定する物理量測定手段と、
前記発電手段から供給された電力により前記測定された物理量を記録する記録手段と、
を備えることを特徴とする物理量測定記録装置。
【請求項２】
前記発電手段は、前記物理量の変化に比例した大きさの起電力を発生し、
前記物理量測定手段は、前記起電力の大きさに基づいて前記物理量の大きさを測定することを特徴とする請求項１記載の物理量測定記録装置。
【請求項３】
前記起電力の大きさが所定値以上の場合に、前記物理量測定記録装置を起動する起動手段を更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載の物理量測定記録装置。
【請求項４】
前記発電手段は、中空に移動可能に保持された移動体と、前記移動体の周囲の所定の箇所に配設され、前記移動体が衝突した際に起電力を発生する圧電素子とを備え、
前記物理量測定手段は、前記発電手段に力積が加えられて前記移動体が前記圧電素子に衝突した際に、各圧電素子から供給された電力により前記力積を測定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の物理量測定記録装置。
【請求項５】
前記物理量測定手段は、各圧電素子から発生する起電力の大きさを比較して、前記力積の向きを検知することを特徴とする請求項４記載の物理量測定記録装置。
【請求項６】
前記発電手段は、周囲の温度が変化した際に起電力を発生する熱電対を備え、
前記物理量測定手段は、前記熱電対の周囲の温度が変化した際に、前記熱電対から供給された電力により前記温度変化を測定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の物理量測定記録装置。
【請求項７】
前記発電手段は、光が照射された際に起電力を発生する太陽光発電素子を備え、
前記物理量測定手段は、前記太陽電池に光が照射された際に、前記太陽電池から供給された電力により前記光の照度を測定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の物理量測定記録装置。
【請求項８】
前記発電手段は、風力又は水力を受けて回転するプロペラと、前記プロペラの回転によって起電力を発生するモータとを備え、
前記物理量測定手段は、前記モータから供給された電力により風速又は水の流速を測定することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の物理量測定記録装置。
【請求項９】
請求項１から８に記載の物理量測定記録装置のうち少なくとも１つと、
前記物理量測定記録装置に電力を供給する電力供給手段と、
時間を計時する計時手段と、
前記記録手段に計時された時間情報を送信する時間情報送信手段と、
各装置を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、所定時間ごとに前記電力供給手段を制御して前記物理量測定記録装置に電力を供給させるとともに、前記時間情報送信手段を制御して前記物理量測定記録装置に時間情報を送信させ、
前記記録手段は、前記電力供給手段から供給された電力により、前記時間情報送信手段から送信された時間情報を順次記録することを特徴とする物理量変化履歴記録システム。
【請求項１０】
前記所定時間ごとに、前記記録手段に記録された物理量及び時間情報を読み出して、前記物理量の変化履歴を記録する物理量変化履歴記録手段を更に備えることを特徴とする請求項９記載の物理量変化履歴記録システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物理量測定記録装置及び物理量変化履歴記録システムに係り、特に周囲の環境における物理量の変化を測定して記録する物理量測定記録装置及び物理量変化履歴記録システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＦＩＤ等を利用して商品等を識別するシステムにおいて、電源として圧電素子を用いる技術について開示されている。例えば、特許文献１には、ＲＦＩＤシステムに用いられるＩＣカードや無線タグ等のアイテム識別体の電源として、圧電セラミックス素子のたわみ振動により発電する圧電発電装置を用いたアイテム識別体について開示されている。また、特許文献２には、圧電素子をＩＣチップの電源として用いる無線ＩＣカードについて開示されている。
【０００３】
また、特許文献３には、圧電素子を利用して球技用の運動具（ラケットや運動靴、歩数計）に加えられた衝撃の回数（球を打撃又は捕球した回数や歩数）をカウントする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−９４４８８号公報
【特許文献２】特開２０００−３１１２２６号公報（請求項２９、段落０２３０等）
【特許文献３】特開２０００−３４６８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、輸送時等に商品が強い衝撃を受けて破損することがある。また、商品が保管される輸送車両や倉庫内の温度管理が充分でなかったり、強い光に曝露されたりすることにより商品の品質が劣化することがある。従来、このような商品の輸送時や保管時には、厳重な梱包や温度管理等を行う必要があるが、商品の購入者（例えば、小売店や消費者等）は、商品がどのような状態で輸送・保管されていたかを知ることはできなかった。
【０００５】
上記の特許文献３によれば、圧電素子により衝撃の加えられた回数をカウントすることはできるが、衝撃の大きさや向き、周囲の温度や光量等については知ることができなかった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、輸送時や保管時等における商品等の周囲の物理量を測定して記録する物理量測定記録装置及び物理量変化履歴記録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】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に係る物理量測定記録装置は、物理量の変化を検知した際に起電力を発生する発電手段と、前記発電手段から供給された電力により前記物理量を測定する物理量測定手段と、前記発電手段から供給された電力により前記測定された物理量を記録する記録手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る物理量測定記録装置によれば、バッテリ等の電源を用いることなく、装置の周囲の環境（例えば、物理量測定記録装置が取り付けられた荷物が保管される輸送車両や倉庫等）における物理量の変化を長期間にわたってモニタリングすることができる。
【０００９】
請求項２に係る物理量測定記録装置は、請求項１において、前記発電手段は、前記物理量の変化に比例した大きさの起電力を発生し、前記物理量測定手段は、前記起電力の大きさに基づいて前記物理量の大きさを測定することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る物理量測定記録装置によれば、上記した効果に加え、物理量の変化の大きさを容易に測定することができる。
【００１１】
請求項３に係る物理量測定記録装置は、請求項１又は２において、前記起電力の大きさが所定値以上の場合に、前記物理量測定記録装置を起動する起動手段を更に備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る物理量測定記録装置によれば、例えば、荷物の品質の劣化に影響しない程度の物理量の変化は記録されないので、記録手段の容量の節約になる。
【００１３】
請求項４に係る物理量測定記録装置は、請求項１から３において、前記発電手段は、中空に移動可能に保持された移動体と、前記移動体の周囲の所定の箇所に配設され、前記移動体が衝突した際に起電力を発生する圧電素子とを備え、前記物理量測定手段は、前記発電手段に力積が加えられて前記移動体が前記圧電素子に衝突した際に、各圧電素子から供給された電力により前記力積を測定することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る物理量測定記録装置によれば、物理量測定記録装置が取り付けられた荷物等に加えられる衝撃を記録することができるため、例えば、衝撃によって容易に破損するおそれのある荷物を輸送する際に、荷物に衝撃が加わらないように適正に管理されていたか知ることができる。荷物の受取人は、記録手段に記録された衝撃の記録を読むことにより、例えば、衝撃による破損のおそれのある荷物を開梱することなく返品したり、補償を請求したりすることができる。また、輸送業者等は、記録手段に記録された衝撃の記録を荷物の管理を適正に行っていた証拠として利用することができる。
【００１５】
請求項５に係る物理量測定記録装置は、請求項４において、前記物理量測定手段は、各圧電素子から発生する起電力の大きさを比較して、前記力積の向きを検知することを特徴とする。
【００１６】
請求項６に係る物理量測定記録装置は、請求項１から５において、前記発電手段は、周囲の温度が変化した際に起電力を発生する熱電対を備え、前記物理量測定手段は、前記熱電対の周囲の温度が変化した際に、前記熱電対から供給された電力により前記温度変化を測定することを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る物理量測定記録装置によれば、物理量測定記録装置が取り付けられた荷物等の周囲の温度変化を記録することができるため、品質を維持するために適正な温度管理の必要な荷物の管理に利用することができる。
【００１８】
請求項７に係る物理量測定記録装置は、請求項１から６において、前記発電手段は、光が照射された際に起電力を発生する太陽光発電素子を備え、前記物理量測定手段は、前記太陽電池に光が照射された際に、前記太陽電池から供給された電力により前記光の照度を測定することを特徴とする。
【００１９】
請求項７に係る物理量測定記録装置によれば、物理量測定記録装置が取り付けられた荷物等に照射される光量を記録することができるため、例えば、写真フィルムやＴＡペーパー等の強い光の照射によって品質が劣化するおそれのある荷物の管理に利用することができる。
【００２０】
請求項８に係る物理量測定記録装置は、請求項１から７において、前記発電手段は、風力又は水力を受けて回転するプロペラと、前記プロペラの回転によって起電力を発生するモータとを備え、前記物理量測定手段は、前記モータから供給された電力により風速又は水の流速を測定することを特徴とする。
【００２１】
請求項８に係る物理量測定記録装置によれば、物理量測定記録装置に吹きつける風速や水の流速を記録することができるため、例えば、船舶のスクリューや飛行機等のプロペラに加えられる衝撃のモニタリングや、渡り鳥や海洋生物（例えば、鯨やイルカ等）の生態調査等に利用できる。
【００２２】
請求項９に係る物理量変化履歴記録システムは、請求項１から８に記載の物理量測定記録装置のうち少なくとも１つと、前記物理量測定記録装置に電力を供給する電力供給手段と、時間を計時する計時手段と、前記記録手段に計時された時間情報を送信する時間情報送信手段と、各装置を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、所定時間ごとに前記電力供給手段を制御して前記物理量測定記録装置に電力を供給させるとともに、前記時間情報送信手段を制御して前記物理量測定記録装置に時間情報を送信させ、前記記録手段は、前記電力供給手段から供給された電力により、前記時間情報送信手段から送信された時間情報を順次記録することを特徴とする。
【００２３】
請求項９に係る物理量変化履歴記録システムによれば、物理量の変化が起こった時間帯を知ることができるため、例えば、輸送車両の運送予定表等と照合することにより、物理量の変化の発生場所を特定することができる。
【００２４】
また、請求項１０に係る物理量変化履歴記録システムは、請求項９において、前記所定時間ごとに、前記記録手段に記録された物理量及び時間情報を読み出して、前記物理量の変化履歴を記録する物理量変化履歴記録手段を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の物理量測定記録装置によれば、バッテリ等の電源を必要とすることなく、例えば、物理量測定記録装置が取り付けられた荷物が保管される輸送車両や倉庫等における物理量の変化（例えば、装置に加えられた衝撃（力積）や温度変化、照射される光量、風速、水の流速等）を長期間にわたってモニタリングすることができる。また、本発明の物理量変化履歴記録システムによれば、物理量測定記録装置に時計や時計用のバッテリ等を搭載することなく、物理量の変化の発生した時間帯を知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面に従って本発明に係る物理量測定記録装置及び物理量変化履歴記録システムの好ましい実施の形態について説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る物理量変化履歴記録システムを模式的に示す図である。図１に示すように、物理量変化履歴記録システム１０は、輸送車両や倉庫等に保管された荷物１２の状態（荷物１２の周囲の物理量の変化の履歴）を記録するシステムであり、荷物１２に同梱、又は取り付けられた物理量測定記録装置１４と、物理量測定記録装置１４を管理する管理装置１６とを含んでいる。ここで、荷物１２の周囲の物理量の変化とは、例えば、荷物１２に加えられた衝撃（力積）や温度変化、照射される光量、風速、水の流速等である。なお、一般には荷物１２は複数であるが、図１では荷物１２は１つだけに省略されている。
【００２８】
以下に、物理量測定記録装置１４について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図である。図２（ａ）はその平面図であり、図２（ｂ）は断面図である。
【００２９】
図２に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置１４は、ＩＣチップ１８及びアンテナ（ループコイルアンテナ）２０等を含むＩＣタグ２２と、衝撃センサ２４等が基板２６に配設されて構成される。
【００３０】
衝撃センサ２４は、基板２６内に設けられた空間２８の中を自在に移動可能に保持された円板状の移動体３０と、圧電素子（例えば、積層型圧電素子）３２等から構成される。
【００３１】
圧電素子３２は、力積が加えられた際にピエゾ効果により起電力を発生する素子であり、移動体３０の外周を取り囲むように配置された４つの円弧状の圧電素子３２Ａ〜３２Ｄと、移動体３０を挟むように略平行に配置された２つの円板状の圧電素子３２Ｅ及び３２Ｆとからなっている。なお、移動体３０及び圧電素子３２の形状や配置は、図２に示す例に限定されるものではない。
【００３２】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図である。図３に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置１４は、整流・蓄電回路３４と、圧電素子３２Ａ〜３２Ｆに接続されたチャージアンプ（それぞれ３６Ａ〜３６Ｆ）と、チャージアンプ３６Ａ〜３６Ｆに接続されたサンプル／ホールド回路（それぞれ３８Ａ〜３８Ｆ）と、スイッチ回路４０等を含んでいる。
【００３３】
次に、物理量測定記録装置１４の動作について説明する。物理量測定記録装置１４が取り付けられた荷物１２に衝撃（力積）が加えられると、移動体３０が空間２８の中で振動して圧電素子３２Ａ〜３２Ｆに衝突する。これにより、各圧電素子３２Ａ〜３２Ｆにおいて起電力が発生し、電流が整流・蓄電回路３４に入力される。
【００３４】
図４は、整流・蓄電回路３４を示す回路図である。図４に示すように、整流・蓄電回路３４は、整流回路４２と、蓄電回路（コンデンサＣ１）とを含んでいる。各圧電素子３２Ａ〜３２Ｆから入力された電流は、整流回路４２によって交流成分が整流されて、コンデンサＣ１に蓄電される。そして、コンデンサＣ１に蓄電された電位が所定値以上となると、コンデンサＣ１からＩＣチップ１８及びリセット回路４４に電力が供給されて、ＩＣチップ１８がパワーオンリセット（ＰＯＲ）される。
【００３５】
図３の説明に戻ると、各圧電素子３２Ａ〜３２Ｆにおいて起電力が発生すると、この起電力の大きさの情報を含む信号がチャージアンプ３６Ａ〜３６Ｆにそれぞれ入力されて増幅され、サンプル／ホールド回路３８Ａ〜３８Ｆに入力される。そして、サンプル／ホールド回路３８Ａ〜３８Ｆに入力された信号は、Ａ／Ｄ変換されてホールドされる。
【００３６】
ＩＣチップ１８は、スイッチ回路４０を制御して各サンプル／ホールド回路３８Ａ〜３８Ｆからの信号を個別に受信する。そして、起電力の大きさが、起電力を発生した圧電素子名とともに、順番に（すなわち、移動体３０が衝突した順番に）メモリ４６に記録される。このメモリ４６に記録された圧電素子名、起電力の大きさ及び順番（以下の説明では、物理量の変化履歴という）を解析することにより、物理量測定記録装置１４に加えられた衝撃の大きさ及び向きを得ることができる。例えば、荷物１２に衝撃が加えられると、移動体３０が振動して次第に減衰するため、各圧電素子３２Ａ〜３２Ｆにおいて発生する起電力の大きさが次第に小さくなる。したがって、メモリ４６に記録された起電力の大きさを解析して、起電力の大きさが順番に小さくなっていく箇所を見つけ、その最初（すなわち、起電力が最大）と２番目の起電力が発生した圧電素子名から荷物１２に加えられた衝撃（力積）の向きが特定される。
【００３７】
上述のように、本実施形態の物理量測定記録装置１４は、荷物１２に衝撃が加えられて、衝撃の大きさや向きの測定及び記録を行う際に、圧電素子３２を電源として用いるため、バッテリ等の電源の交換や充電等の作業を行うことなく、長期間にわたって荷物１２の保管状態を管理することができる。
【００３８】
次に、管理装置１６について、図５を参照して説明する。図５は、管理装置１６を示すブロック図である。
【００３９】
管理装置１６は、制御装置５０と、電源装置５２と、時計５４と、記録手段５６と、電力送信装置５８と、時間情報送信装置６０と、ＩＣタグリーダ６２とを含んでいる。
【００４０】
制御装置５０は、管理装置１６内の各装置を統括制御する制御部である。電源装置５２は、管理装置１６に電力を供給するための装置であり、例えば、荷物１２を輸送する輸送車両のバッテリや、荷物１２が保管される倉庫のＡＣ電源等に接続される。時計５４は、年月日や時刻を計時するための装置である。
【００４１】
次に、管理装置１６の動作について、図５及び図６を参照して説明する。図６は、ＩＣチップ１８の管理装置１６との通信処理を行う機能部の主要構成を示すブロック図である。
【００４２】
図６に示すように、本実施形態のＩＣチップ１８は、上記したメモリ４６のほか、ＣＰＵ６４と、ループコイルアンテナ２０に接続されたサーキュレータ６６と、電源ブロック６８と、復調器７０と、符号／復号化手段７２と、変調器７４等を備えている。
【００４３】
まず、管理装置１６の電力送信装置５８から物理量測定記録装置１４のＩＣタグ２２に電力が無線で送信される。すると、電力送信装置５８によって送信された電力は、ループコイルアンテナ２０を介して蓄電回路（コンデンサＣ２）に蓄電される。そして、コンデンサＣ２に蓄電された電位が所定値以上となると、コンデンサＣ２からサーキュレータ６６を介してＩＣチップ１８の電源ブロック６８に電力が供給される。次に、電源ブロック６８によってＩＣチップ１８内の各回路（メモリ４６、ＣＰＵ６４、復調器７０、符号／復号化手段７２、及び変調器７４）に電力が供給され、ＩＣチップ１８がパワーオンリセット（ＰＯＲ）される。なお、図６では、電力の供給路は破線の矢印で示されている。
【００４４】
次に、図５に示す時間情報送信装置６０によって物理量測定記録装置１４に、時計５４によって計時された年月日や時刻の情報（以下の説明では、時間情報という）が送信される。この時間情報は、サーキュレータ６６を介して復調器７０に入力されて復調される。そして、復調された時間情報は、符号／復号化手段７２によって復号されて、ＣＰＵ６４によってメモリ４６に記録される。
【００４５】
その次に、ＩＣタグリーダ６２によって、ＩＣチップ１８内のメモリ４６に記録された物理量の変化履歴が読み出し信号が送信される。すると、この読み出し信号は、サーキュレータ６６を介して復調器７０に入力されて復調される。そして、復調された読み出し信号は、符号／復号化手段７２によって復号されて、ＣＰＵ６４によって認識される。
【００４６】
そして、ＣＰＵ６４によってメモリ４６に記録された物理量の変化履歴が読み出され、符号／復号化手段７２によって符号化される。この符号化された物理量の変化履歴は、変調器７４によって変調されて、サーキュレータ６６を介してループコイルアンテナ２０から管理装置１６に送信される。なお、管理装置１６に送信された物理量の変化履歴は、最後に入力された時間情報を除いて、ＩＣチップ１８のメモリ４６から削除されるようにしてもよい。
【００４７】
その次に、管理装置１６によって受信された物理量の変化履歴は、ＩＣタグリーダ６２によって復調・復号化されて、記録手段５６に記録される。
【００４８】
本実施形態の物理量変化履歴記録システム１０によれば、ＩＣチップ１８に定期的に記録された時間情報と、検出された衝撃の情報の順序から、荷物１２に衝撃が加えられた時間帯を知ることができる。また、例えば、荷物１２が輸送車両によって運ばれている場合には、この物理量の変化履歴と運送予定表等とを照合することにより、衝撃を受けた場所の特定を行うことができる。
【００４９】
次に、本発明の第２の実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、本発明の第２の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図である。図７（ａ）はその平面図であり、図７（ｂ）は断面図である。
【００５０】
図７に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置１４は、ＩＣチップ１８及びアンテナ（ループコイルアンテナ）２０等を含むＩＣタグ２２と、温度センサ８０等が基板８２に配設されて構成される。
【００５１】
本実施形態の温度センサ８０は、ゼーベック効果により周囲の荷物１２の温度変化（温度勾配）を感知して起電力を発生する素子（熱電対）である。なお、本実施形態においては、熱電対８０の金属線の一方が温度変化の小さい基板８２の内部において断熱部材（発泡スチロールやセラミックス等）８４で保護されており、他方が荷物１２の保管されている輸送車両や倉庫等の内部の空気に接触するように配置されている。これにより、熱電対８０により、荷物１２の保管されている輸送車両や倉庫等の温度を測定することができる。なお、本実施形態においては、周囲の温度に応じて発色するセンサを併用してもよい。
【００５２】
次に、本実施形態の物理量測定記録装置１４の動作について説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図である。
【００５３】
図８に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置１４は、整流・蓄電回路３４と、熱電対８０に接続されたチャージアンプ８６と、チャージアンプ８６に接続されたサンプル／ホールド回路８８等を含んでいる。
【００５４】
物理量測定記録装置１４が取り付けられた荷物１２の周囲の温度が変化すると、熱電対８０において温度勾配に比例した起電力が発生し、電流が整流・蓄電回路３４に入力され、ＩＣチップ１８がパワーオンリセット（ＰＯＲ）される。なお、整流・蓄電回路３４については、図４の例と同様であるため説明を省略する。
【００５５】
一方、熱電対８０において発生した起電力の大きさの情報を含む信号がチャージアンプ８６にそれぞれ入力されて増幅され、サンプル／ホールド回路８８に入力される。そして、サンプル／ホールド回路８８に入力された信号は、Ａ／Ｄ変換されてＩＣチップ１８に入力される。これにより、荷物１２の周囲の温度変化の大きさに対応する起電力の大きさの情報がＩＣチップ１８に記録される。
【００５６】
上述のように、本実施形態の物理量測定記録装置１４は、荷物１２の周囲の温度変化の測定及び記録を行う際に、熱電対８０を電源として用いるため、バッテリ等の電源の交換や充電等の作業を行うことなく、長期間にわたって荷物１２の周囲の温度変化を記録することができる。
【００５７】
また、本実施形態の物理量変化履歴記録システム１０によれば、上述の実施形態と同様に、管理装置１６によって定期的に時間情報の送信を行うことにより、ＩＣチップ１８に記録された時間情報と、温度変化の情報の順序から、温度変化が起こった時間帯を知ることができる。なお、管理装置１６については、図５及び図６と同様であるため説明を省略する。
【００５８】
次に、本発明の第３の実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図である。図９（ａ）はその平面図であり、図９（ｂ）は断面図である。
【００５９】
図９に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置１４は、ＩＣチップ１８及びアンテナ（ループコイルアンテナ）２０等を含むＩＣタグ２２と、照度センサ１００等が基板１０２に配設されて構成される。なお、本実施形態の照度センサ１００は、太陽電池を応用した太陽光発電素子である。
【００６０】
次に、本実施形態の物理量測定記録装置１４の動作について説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図である。
【００６１】
図１０に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置１４は、整流・蓄電回路３４と、太陽光発電素子１００に接続されたチャージアンプ８６と、チャージアンプ８６に接続されたサンプル／ホールド回路８８等を含んでいる。
【００６２】
物理量測定記録装置１４が取り付けられた荷物１２に照射される光の量（照度）が所定値以上になると、太陽光発電素子１００においてこの照度の大きさに比例した起電力が発生し、電流が整流・蓄電回路３４に入力され、ＩＣチップ１８がパワーオンリセット（ＰＯＲ）される。なお、整流・蓄電回路３４については、図４の例と同様であるため説明を省略する。
【００６３】
一方、太陽光発電素子１００において発生した起電力の大きさの情報を含む信号がチャージアンプ８６にそれぞれ入力されて増幅され、サンプル／ホールド回路８８に入力される。そして、サンプル／ホールド回路８８に入力された信号は、Ａ／Ｄ変換されてＩＣチップ１８に入力される。これにより、荷物１２に照射される光の照度に比例して発生する起電力の大きさがＩＣチップ１８に記録される。
【００６４】
上述のように、本実施形態の物理量測定記録装置１４は、荷物１２の周囲の照度の測定及び記録を行う際に、太陽光発電素子１００を電源として用いるため、バッテリ等の電源の交換や充電等の作業を行うことなく、長期間にわたって荷物１２に照射される光の照度を記録することができる。
【００６５】
また、本実施形態の物理量変化履歴記録システム１０によれば、上述の実施形態と同様に、管理装置１６によって定期的に時間情報の送信を行うことにより、ＩＣチップ１８に記録された時間情報と、照度変化の情報の順序から、荷物１２が強い光に曝露された時間帯を知ることができる。なお、管理装置１６については、図５及び図６と同様であるため説明を省略する。
【００６６】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１１は、本発明の第４の実施形態に係る物理量測定記録装置の主要構成を示すブロック図である。
【００６７】
図１１に示すように、本実施形態の物理量測定記録装置１４は、風力又は水力を受けて回転するプロペラ１１０と、このプロペラ１１０の回転によって起電力を発生するモータ１１２等から構成される発電機１１４を備えている。
【００６８】
本実施形態においては、この発電機１１４から供給される電力をＩＣタグ２２の動作電力として使用することにより、風速又は水の流速の測定及び記録を行う。なお、ＩＣチップ１８や整流・蓄電回路３４、チャージアンプ８６、サンプル／ホールド回路８８等については、上記の図８及び図１０と同様であるため説明を省略する。
【００６９】
本実施形態によれば、バッテリ等の電源の交換や充電等の作業を行うことなく、長期間にわたって物理量測定記録装置１４の周囲の風速や水の流速の測定を行うことができる。本実施形態の物理量測定記録装置１４は、例えば、飛行機のプロペラや船舶のスクリュー等に加えられる衝撃のモニタリング等に利用できる。
【００７０】
また、物理量測定記録装置１４に更に発信器等を搭載して、上記の発電機１１４をこの発信器等の電源として使用することで、例えば、渡り鳥や海洋生物（鯨やイルカ等）等の生態調査等に利用できる。
【００７１】
なお、上記の実施形態において、管理装置１６を使用しない場合には、物理量測定記録装置１４に時計及び時計用のバッテリを搭載してもよい。この場合にも、上記の圧電素子等を用いることにより、必要とするバッテリを最小限にすることができる。
【００７２】
また、物理量測定記録装置１４は、圧電素子や熱電対、太陽光発電素子等のうち複数を備えていてもよい。この場合、衝撃や温度、照度等のうち所望のものの測定及び記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る物理量変化履歴記録システムを模式的に示す図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図
【図４】整流・蓄電回路３４を示す回路図
【図５】管理装置１６を示すブロック図
【図６】ＩＣチップ１８の管理装置１６との通信処理を行う機能部の主要構成を示すブロック図
【図７】本発明の第２の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図
【図８】本発明の第２の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図
【図９】本発明の第３の実施形態に係る物理量測定記録装置を模式的に示す図
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る物理量測定記録装置の回路の主要構成を示すブロック図
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る物理量測定記録装置の主要構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００７４】
Ｃ１、Ｃ２…蓄電回路（コンデンサ）、１０…物理量変化履歴記録システム、１２…荷物、１４…物理量測定記録装置、１６…管理装置、１８…ＩＣチップ、２０…アンテナ、２２…ＩＣタグ、２４…衝撃センサ、２６…基板、２８…基板２６内の空間、３０…移動体、３２（３２Ａ〜３２Ｆ）…圧電素子、３４…整流・蓄電回路、３６Ａ〜３６Ｆ…チャージアンプ、３８Ａ〜３８Ｆ…サンプル／ホールド回路、４０…スイッチ回路、４２…整流回路、４４…リセット回路、４６…メモリ、５０…制御装置、５２…電源装置、５４…時計、５６…記録手段、５８…電力送信装置、６０…時間情報送信装置、６２…ＩＣタグリーダ、６４…ＣＰＵ、６６…サーキュレータ、６８…電源ブロック、７０…復調器、７２…符号／復号化手段、７４…変調器、８０…温度センサ（熱電対）、８２…基板、８４…断熱部材、８６…チャージアンプ、８８…サンプル／ホールド回路、１００…照度センサ（太陽光発電素子）、１０２…基板、１１０…プロペラ、１１２…モータ、１１４…風力又は水力発電機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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