(57)【要約】【課題】ビーコン受信装置側において一時的に受信ができなくなっても正確な発信回数を伝達し得る、環境発電を用いたビーコン発信装置等を提供する。【解決手段】ビーコン発信装置１０は、環境に存在する力学的なエネルギを電力ＥＰに変換し、電力ＥＰが一定値（第一閾値Ｖ１に相当）を超えた場合に電力ＥＰを出力する環境発電機２０と、環境発電機２０から出力された電力ＥＰを入力し、電力ＥＰを入力した回数に対応する発信カウント値Ｃと個体識別情報ＤＡとを含むビーコン信号ＢＣを、電力ＥＰを用いて送信する発信機３０と、を基本的に備えている。【選択図】図１
2018161357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境に存在する力学的なエネルギを電力に変換し、当該電力が一定値を超えた場合に当該電力を出力する環境発電機と、
この環境発電機から出力された前記電力を入力し、当該電力を入力した回数に対応するカウント値と識別情報とを含むビーコン信号を、当該電力を用いて送信する発信機と、
を備えたビーコン発信装置。
【請求項２】
前記発信機は、一回の前記ビーコン信号の送信に対して前記カウント値を一つ増やす、
請求項１記載のビーコン発信装置。
【請求項３】
前記発信機は、複数回の前記ビーコン信号の送信に対して前記カウント値を一つ増やす、
請求項１記載のビーコン発信装置。
【請求項４】
前記環境発電機は、
前記エネルギを前記電力に変換する発電部と、
この発電部で変換された前記電力を一時的に蓄える充電部と、
この充電部に蓄えられた前記電力が上昇して前記一定値に達した時にオン信号を出力する電圧検出部と、
前記オン信号が出力されると、前記充電部に蓄えられた前記電力を前記発信機へ供給する制御部とを有し、
前記発信機は、
前記カウント値及び前記識別情報を記憶するメモリと、
前記環境発電機から前記電力の供給を受けるたびに前記メモリの前記カウント値を書き換え、当該カウント値と前記識別情報とを前記メモリから読み取って前記ビーコン信号を生成する送信データ処理部とを有する、
請求項１乃至３のいずれか一つに記載のビーコン発信装置。
【請求項５】
前記メモリは、複数のメモリセルからなるブロックごとにデータが一括消去されるフラッシュメモリであり、
前記送信データ処理部は、前記カウント値が一つ増えるたびに前記メモリセルの一個分に前記データを書き込み、前記データが書き込まれた前記メモリセルの総数を前記カウント値として読み出す、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載のビーコン発信装置。
【請求項６】
前記メモリは、前記ブロックを複数有し、
前記送信データ処理部は、一の前記ブロック内の全ての前記メモリセルに前記データが書き込まれた場合に、当該一のブロック内の全ての前記データを消去するとともに他の前記ブロック内の前記メモリセルの一個分に前記データを書き込み、以後、前記他のブロック内の前記データが書き込まれた前記メモリセルの総数に前記一のブロック内の全ての前記メモリセルの総数を乗じて前記カウント値に加える、
請求項５記載のビーコン発信装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一つに記載のビーコン発信装置と、
前記ビーコン発信装置から送信された前記ビーコン信号を受信するビーコン受信装置と、
を備えたネットワークシステム。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一つに記載のビーコン発信装置と、
このビーコン発信装置から送信された前記ビーコン信号を受信し、当該ビーコン信号に自身の識別情報を付与して送信するビーコン受信装置と、
このビーコン受信装置から送信された前記ビーコン信号を受信するサーバと、
を備えたネットワークシステム。
【請求項９】
前記ビーコン発信装置は、人又は動物に取り付けられ、
前記環境発電機は、前記人又は動物の歩行によって発生する振動エネルギを電力に変換する振動発電機であり、
前記ビーコン受信装置又は前記サーバは、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記カウント値に基づき、前記人又は動物の歩行距離を算出する、
請求項８記載のネットワークシステム。
【請求項１０】
前記ビーコン発信装置は、人又は動物に取り付けられ、
前記環境発電機は、前記人又は動物の活動によって発生する振動エネルギを電力に変換する振動発電機であり、
前記ビーコン受信装置又は前記サーバは、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記カウント値に基づき、前記人又は動物の活動量を算出する、
請求項８記載のネットワークシステム。
【請求項１１】
前記ビーコン発信装置は、車輪によって移動する車体に取り付けられ、
前記環境発電機は、前記車輪の回転エネルギを電力に変換する回転発電機であり、
前記ビーコン受信装置又は前記サーバは、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記カウント値に基づき、前記車体の走行距離を算出する、
請求項８記載のネットワークシステム。
【請求項１２】
前記ビーコン発信装置は、商品選択用のスイッチを有する自動販売機に取り付けられ、
前記環境発電機は、前記スイッチを購入者が操作することで生ずる力学的なエネルギを電力に変換する環境発電機であり、
前記ビーコン受信装置又は前記サーバは、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記カウント値に基づき、前記商品の販売個数を算出する、
請求項８記載のネットワークシステム。
【請求項１３】
前記ビーコン発信装置は、製品をセットすると当該製品によって押されるスイッチを有する検査装置に取り付けられ、
前記環境発電機は、前記スイッチを前記製品が押すことで生ずる力学的なエネルギを電力に変換する環境発電機であり、
前記ビーコン受信装置又は前記サーバは、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記カウント値に基づき、前記製品の検査完了個数を算出する、
請求項８記載のネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境発電を用いたビーコン発信装置、及び、これを備えたネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
環境発電（エナジーハーベスト）とは、周囲の環境に存在するエネルギ、例えば、振動、回転、光、熱、温度、音、風、電波などのエネルギを採取して電力に変換することをいう。本明細書では、それらのエネルギのうち振動や回転などの力学的なエネルギを電力に変換する発電機を、以下「環境発電機」という。
【０００３】
例えば特許文献１には、生物個体に装着する無線センサ端末と、無線センサ端末からの信号を受信する受信装置と、を備えたネットワークシステムが開示されている。無線センサ端末は、振動エネルギを電気エネルギに変換してコンデンサに蓄積し、一定量のエネルギが蓄積されるたびに信号を発信する。一方、受信装置では、無線センサ端末からの単位時間当たりの発信回数を、受信回数をカウントすることにより得て、そのカウント値を生物個体の活動量として判断する。このネットワークシステムでは、環境発電を用いることによってバッテリ交換を不要としつつ、長期間にわたる情報（活動量）のセンシングを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４６４４１７号公報
【特許文献２】特許第４８５３３７８号公報
【特許文献３】特許第４９７７６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、受信回数をカウントして生物個体の活動量を計測しているが、必ずしも発信回数と受信回数とが一致するとは限らない、例えば、通信状況によって受信し損なったり、無線センサ端末が受信可能領域外へ出て行ったりすると、無線センサ端末から発信があっても受信回数をカウントできなくなる。したがって、特許文献１の技術では、正確な活動量を計測できないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ビーコン受信装置側において一時的に受信ができなくなっても正確な発信回数を伝達し得る、環境発電を用いたビーコン発信装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るビーコン発信装置は、
環境に存在する力学的なエネルギを電力に変換し、当該電力が一定値を超えた場合に当該電力を出力する環境発電機と、
この環境発電機から出力された前記電力を入力し、当該電力を入力した回数に対応するカウント値と識別情報とを含むビーコン信号を、当該電力を用いて送信する発信機と、
を備えたものである。
【０００８】
本発明に係るネットワークシステムは、
本発明に係るビーコン発信装置と、
前記ビーコン発信装置から送信された前記ビーコン信号を受信するビーコン受信装置と、
を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、環境発電機から出力された電力を入力し、その入力した回数に対応するカウント値（発信回数に相当）と識別情報とを含むビーコン信号を、当該電力を用いて送信することにより、受信装置側において一時的に受信ができなくなっても正確な発信回数を伝達し得る、環境発電を用いたビーコン発信装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１のネットワークシステム（第一例）の構成を示すブロック図である。
【図２】図２［Ａ］は、実施形態１のネットワークシステム（第二例）の構成を示すブロック図である。図２［Ｂ］は、実施形態１のビーコン発信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３［Ａ］は、図２［Ｂ］における送信部の構成を示すブロック図である。図３［Ｂ］は、図３［Ａ］における送信データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】図４［Ａ］は、発信カウント値演算部が発信カウント値記憶部から発信カウンタ値を取得する動作を示す概念図である。図４［Ｂ］は、発信カウント値演算部が更新した値を次の発信カウンタ値とし発信カウンタ値記憶部に保存する動作を示す概念図である。図４［Ｃ］は、発信カウント値付加部が個体識別情報記憶部から個体識別情報を取得する動作を示す概念図である。図４［Ｄ］は、発信カウント値付加部が個体識別情報の一部を発信カウント値に置換する動作を示す概念図である。図４［Ｅ］は、図４［Ｄ］においてＭＩＮＯＲ領域を発信カウント値に置換する例を示す概念図である。
【図５】図３［Ａ］［Ｂ］における送信データ処理部の動作を示すフロー図である。
【図６】図１におけるビーコン受信装置及びサーバの構成を示すブロック図である。
【図７】図７［Ａ］は、図２［Ａ］におけるビーコン受信装置の構成を示すブロック図である。図７［Ｂ］は、図６及び図７［Ａ］における受信部の構成を示すブロック図である。図７［Ｃ］は、図７［Ｂ］における受信データ処理部の構成を示すブロック図である。図７［Ｄ］は、発信カウント値抽出部がビーコン信号から発信カウント値を抽出する動作を示す概念図である。図７［Ｅ］は、図７［Ｄ］においてＭＩＮＯＲ領域から発信カウント値を抽出する例を示す概念図である。
【図８】図２［Ｂ］における発電部の一例を示す概略図である。
【図９】実施形態１のビーコン発信装置の動作を示す波形図（第一例）であり、図９［Ａ］は振動発電による交流電流、図９［Ｂ］は充電電圧、図９［Ｃ］はビーコン信号である。
【図１０】実施形態１のビーコン発信装置の動作を示す波形図（第二例）であり、図１０［Ａ］は振動発電による交流電流、図１０［Ｂ］は充電電圧、図１０［Ｃ］はビーコン信号である。
【図１１】実施形態１のビーコン発信装置の動作を示す波形図（第三例）であり、図１１［Ａ］は振動発電による交流電流、図１１［Ｂ］は充電電圧、図１１［Ｃ］はビーコン信号、図１１［Ｄ］はスイッチの操作である。
【図１２】実施形態２のビーコン発信装置における発信カウント値記憶部の構成を示す概念図であり、図１２［Ａ］は一のブロックの初期状態を示し、図１２［Ｂ］は一のブロックのデータ書き込み後の状態を示し、図１２［Ｃ］は他のブロックのデータ書き込み後の状態を示す。
【図１３】図１３［Ａ］は実施例１におけるメール画面の一例であり、図１３［Ｂ］は実施例１における受信ログの一例である。
【図１４】図１４［Ａ］は実施例２におけるメール画面の一例であり、図１４［Ｂ］は実施例２における受信ログの一例である。
【図１５】図１５［Ａ］は実施例４における自動販売機を示す斜視図であり、図１６［Ｂ］は実施例４における検査装置を示す斜視図である。
【図１６】図１６［Ａ］は実施例４におけるメール画面の一例であり、図１６［Ｂ］は実施例４における受信ログの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。ただし、同一の構成要素については同一の符号を付すことにより、重複説明を省略する。なお、実施形態における「発信カウント値」及び「個体識別情報」は、それぞれ特許請求の範囲における「カウント値」及び「識別情報」の一例である。本明細書及び特許請求の範囲における「備える」とは、明示した要素以外の要素を備える場合も含まれる。「有する」や「含む」なども同様である。
【００１２】
＜実施形態１＞
図１に示すように、本実施形態１のネットワークシステム５１（第一例）は、本実施形態１のビーコン発信装置１０と、ビーコン発信装置１０から送信されたビーコン信号ＢＣを受信し、ビーコン信号ＢＣに自身の識別情報（例えば位置情報ＬＣ）を付与して送信するビーコン受信装置４０と、ビーコン受信装置４０から送信されたビーコン信号ＢＣ’を受信するサーバ５０と、を備えたものである。図１では複数のビーコン発信装置１０と複数のビーコン受信装置４０とを例示しているが、ビーコン発信装置１０は単数でもよく、ビーコン受信装置４０は単数でもよい。
【００１３】
換言すると、ネットワークシステム５１は、複数のビーコン発信装置１０と少なくとも一つのビーコン受信装置４０とサーバ５０とを備えている。ビーコン発信装置１０は、発信カウント値Ｃ及び個体識別情報ＤＡなどをビーコン受信装置４０へ送信する。ビーコン受信装置４０は、発信カウント値Ｃ及び個体識別情報ＤＡに位置情報ＬＣなどを付与してサーバ５０へ送信する。
【００１４】
また、図２［Ａ］に示すように、本実施形態１のネットワークシステム５２（第二例）は、本実施形態１のビーコン発信装置１０と、ビーコン発信装置１０から送信されたビーコン信号ＢＣを受信するビーコン受信装置４０ａと、を備えたものである。図２［Ａ］では複数のビーコン発信装置１０と単数のビーコン受信装置４０ａとを例示しているが、ビーコン発信装置１０は単数でもよく、ビーコン受信装置４０ａは複数でもよい。
【００１５】
換言すると、ネットワークシステム５２は、複数のビーコン発信装置１０と少なくとも一つのビーコン受信装置４０とを備えている。ビーコン発信装置１０は、発信カウント値Ｃ及び個体識別情報ＤＡなどをビーコン受信装置４０へ送信する。このようなネットワークシステム５１，５２は、例えば子供の見守りのような遠隔監視に利用することができる。
【００１６】
図２［Ｂ］に示すように、本実施形態１のビーコン発信装置１０は、環境に存在する力学的なエネルギを電力ＥＰに変換し、電力ＥＰが一定値（第一閾値Ｖ１に相当）を超えた場合に電力ＥＰを出力する環境発電機２０と、環境発電機２０から出力された電力ＥＰを入力し、電力ＥＰを入力した回数に対応する発信カウント値Ｃと個体識別情報ＤＡとを含むビーコン信号ＢＣを、電力ＥＰを用いて送信する発信機３０と、を基本的に備えている。発信機３０は、一回のビーコン信号ＢＣの送信に対して発信カウント値Ｃを一つ増やすとしてもよいし、複数回のビーコン信号ＢＣの送信に対して発信カウント値Ｃを一つ増やすとしてもよい。環境発電機２０及び発信機３０は、一例として次のように構成される。
【００１７】
図２［Ｂ］に示すように、環境発電機２０は、エネルギを電力ＥＰに変換する発電部２１と、発電部２１で変換された電力ＥＰを一時的に蓄える充電部２２と、充電部２２に蓄えられた電力ＥＰ（充電電圧Ｖａに相当）が上昇して一定値（第一閾値Ｖ１に相当）に達した時にオン信号ＯＮを出力する電圧検出部２３と、オン信号ＯＮが出力されると、充電部２２に蓄えられた電力ＥＰを発信機３０へ供給する制御部２４とを有する。
【００１８】
図２［Ｂ］及び図３［Ａ］に示すように、発信機３０は、発信カウント値Ｃ及び個体識別情報ＤＡを記憶するメモリ３５と、環境発電機２０から電力ＥＰの供給を受けるたびにメモリ３５の発信カウント値Ｃを書き換え、発信カウント値Ｃと個体識別情報ＤＡとをメモリ３５から読み取ってビーコン信号ＢＣを生成する送信データ処理部３４とを有する。
【００１９】
図２［Ｂ］に示す環境発電機２０について、更に詳しく説明する。発電部２１は、後に詳しく述べるように、基本的にマグネットとコイルからなり、例えば、力学的な振動又は回転のエネルギを電力ＥＰに変換する振動発電部又は回転発電部である。充電部２２は、整流用のダイオード及び蓄電用のコンデンサを有する。電圧検出部２３は、例えば市販のリセットＩＣ又はマイクロコンピュータなどからなる。制御部２４は、ＦＥＴなどの電気的なスイッチを有する。
【００２０】
発電部２１で発生した電力ＥＰ（交流）は、充電部２２においてダイオードによって整流されコンデンサに蓄えられる。コンデンサの充電電圧をＶａとすると、電圧検出部２３は、充電電圧Ｖａを電源電圧として用いているので、充電電圧Ｖａの上昇に伴い動作を開始する。そして、電圧検出部２３は、発電部２１の電力ＥＰを充電電圧Ｖａとして監視し、充電電圧Ｖａが上昇して第一閾値Ｖ１に達すると、制御部２４のスイッチをオンにして充電電圧Ｖａを出力し、充電電圧Ｖａが下降して第二閾値Ｖ２に達すると、制御部２４のスイッチをオフにして充電電圧Ｖａの出力を停止する。これは、ヒステリシス・コンパレータと等価の機能である。
【００２１】
図２［Ｂ］に示す発信機３０について、更に詳しく説明する。発信機３０は、例えば市販のＢＬＥモジュールからなり、送信部３１及びアンテナ３２から構成されている。ＢＬＥは、Bluetooth（登録商標） Low Energyの略である。そして、発信機３０は、環境発電機２０から供給された電力ＥＰすなわち充電電圧Ｖａを電源電圧として使用し、ビーコン信号ＢＣをアンテナ３２を介して電波によって出力する。
【００２２】
図３［Ａ］に示すように、送信部３１は、ＣＰＵ３３、メモリ３５、送信回路３８などからなる。ＣＰＵ３３内には、前述の送信データ処理部３４がコンピュータプログラムによって実現されている。メモリ３５は、例えば後述するフラッシュメモリであり、発信カウント値Ｃを記憶する発信カウント値記憶部３６及び個体識別情報ＤＡを記憶する個体識別情報記憶部３７を有する。送信回路３８は、所定の通信方式を実現する電子回路である。これにより、送信データ処理部３４は送信データを作成しビーコン信号ＢＣとして送信回路３８へ送り、送信回路３８はビーコン信号ＢＣを無線で発信する。
【００２３】
図３［Ｂ］に示すように、送信データ処理部３４は、発信カウント値記憶部３６から発信カウント値Ｃを読みだしてインクリメントするとともに新たな発信カウント値Ｃを発信カウント値記憶部３６に書き込む発信カウント値演算部３４１と、個体識別情報記憶部３７から個体識別情報ＤＡを読み出して個体識別情報ＤＡと発信カウント値Ｃとからビーコン信号ＢＣを生成する発信カウント値付加部３４２とを有する。これにより、発信カウント値演算部３４１は発信カウント値記憶部３６から発信カウント値Ｃを取得して演算し、発信カウント値付加部３４２は個体識別情報記憶部３７から個体識別情報ＤＡを取得し発信カウント値Ｃを付加してビーコン信号ＢＣを生成する。
【００２４】
次に、送信データ処理部３４の動作について、図４及び図５を中心に図１乃至図５に基づき説明する。なお、発信カウント値Ｃ１，Ｃ２，…は発信カウント値Ｃの具体例であり、個体識別情報ＤＡ１，ＤＡ２は個体識別情報ＤＡの具体例である。
【００２５】
電源が投入されると、すなわち制御部２４から充電電圧Ｖａが送信部３１へ供給されると、送信データ処理部３４が動作し始める（図５ステップ１０１）。まず、発信カウント値演算部３４１が、発信カウント値記憶部３６から発信カウンタ値Ｃ１を取得し（図４［Ａ］、図５ステップ１０２）、発信カウンタ値Ｃ１を更新し（図５ステップ１０３）、更新した値Ｃ２を新たな発信カウンタ値Ｃ１とし発信カウント値記憶部３６に保存する（図４［Ｂ］、図５ステップ１０４）。続いて、発信カウント値付加部３４２が、個体識別情報記憶部３７から個体識別情報ＤＡ１を取得し（図４［Ｃ］、図５ステップ１０５）、個体識別情報ＤＡ１の一部を新たな発信カウント値Ｃ１に置換する（図４［Ｄ］、図５ステップ１０６）。これにより、ビーコン信号ＢＣが生成され送信回路３８から発信される（図５ステップ１０７）。
【００２６】
ビーコンの通信方式でよく使用されるＢＬＥでは、ビーコンの送信データとしてＵＵＩＤ、ＭＡＪＯＲ、ＭＩＮＯＲが用いられる。図４［Ｄ］［Ｅ］に示すように、個体識別情報ＤＡ２としてはＵＵＩＤ（１６バイト）及びＭＡＪＯＲ（２バイト）で充分であるので、例えばＭＩＮＯＲ（２バイト）の領域に発信カウント値Ｃ１をセットすればビーコン信号ＢＣとして送信できる。そのため、ビーコン受信装置４０としては、一般的なタブレット端末を使用できる。
【００２７】
次に、ビーコン受信装置４０及びサーバ５０の構成について説明する。
【００２８】
図６に示すように、ビーコン受信装置４０は、アンテナ４１、受信部４２、送信部４３などを備えている。受信部４２は、アンテナ４１を介してビーコン信号ＢＣを受信する。送信部４３は、受信したビーコン信号ＢＣにビーコン受信装置４０の位置情報ＬＣを付加してビーコン信号ＢＣ’として送信する。サーバ５０は、受信部５４、データ保存部５５、通知部５６などを備えている。受信部５４は、有線又は無線によりビーコン信号ＢＣ’を受信する。データ保存部５５は、受信部５４で受信されたデータを保存する。通知部５６は、ビーコン信号ＢＣ’を受信したことをメールで通知したりディスプレイ上に表示したりすることにより、各アプリケーションソフトウェアでの活用を可能にする。
【００２９】
図７［Ｂ］に示すように、サーバ５０の受信部５４は、受信回路４５及びＣＰＵ４６を有する。受信回路４５は、所定の通信方式を実現する電子回路である。ＣＰＵ４６内には、受信データ処理部４７がコンピュータプログラムによって実現されている。受信データ処理部４７は、ビーコン信号ＢＣ’に含まれる個体識別情報ＤＡ２、発信カウント値Ｃ１及び位置情報ＬＣを得る。
【００３０】
図７［Ｃ］に示すように、受信データ処理部４７は発信カウント値抽出部４８を有する。図７［Ｄ］に示すように、発信カウント値抽出部４８は、ビーコン信号ＢＣ’から発信カウント値Ｃ１等（位置情報ＬＣを含む。）を抽出する。例えば、図７［Ｅ］に示すように、発信カウント値抽出部４８はビーコン信号ＢＣ’のＭＩＮＯＲ領域から発信カウント値Ｃ１等（位置情報ＬＣを含む。）を抽出する。なお、ビーコン受信装置４０において、受信部４２は図７［Ｂ］に示す受信回路４５に相当し、送信部４３は図３［Ａ］に示す送信部３１の構成に準ずる。
【００３１】
次に、サーバ５０を用いない場合のビーコン受信装置４０ａの構成について説明する。
【００３２】
図７［Ａ］に示すように、ビーコン受信装置４０ａは、アンテナ４１、受信部４２ａ、データ保存部４３ａ、通知部４４などを備えている。受信部４２ａは、アンテナ４１を介してビーコン信号ＢＣを受信する。データ保存部４３ａは、受信部４２ａで受信されたデータを保存する。通知部４４は、ビーコン信号ＢＣを受信したことをメールで通知したりディスプレイ上に表示したりすることにより、各アプリケーションソフトウェアでの活用を可能にする。
【００３３】
図７［Ｂ］に示すように、受信部４２ａは、受信回路４５及びＣＰＵ４６を有する。受信回路４５は、所定の通信方式を実現する電子回路である。ＣＰＵ４６内には、受信データ処理部４７がコンピュータプログラムによって実現されている。受信データ処理部４７は、ビーコン信号ＢＣに含まれる個体識別情報ＤＡ２及び発信カウント値Ｃ１を得る。
【００３４】
図７［Ｃ］に示すように、受信データ処理部４７は発信カウント値抽出部４８を有する。図７［Ｄ］に示すように、発信カウント値抽出部４８は、ビーコン信号ＢＣから発信カウント値Ｃ１を抽出する。例えば、図７［Ｅ］に示すように、発信カウント値抽出部４８はビーコン信号ＢＣのＭＩＮＯＲ領域から発信カウント値Ｃ１を抽出する。
【００３５】
次に、発電部２１の構成の一例について、図８を中心に説明する。
【００３６】
発電部２１は、導電コイル２５、マグネット２６、磁気回路ユニット２７、引張りばね２８などを備えた振動発電部である。マグネット２６は磁気回路ユニット２７に固定され、磁気回路ユニット２７は引張りばね２８に揺動自在に吊り下げられている。導電コイル２５は、磁気回路ユニット２７から独立して、別部材に固定されている。
【００３７】
発電部２１は、例えば人や動物又は機械に取り付けられるビーコン発信装置１０に内蔵され、人や動物が歩行することに伴う振動又は機械の振動に付勢されて引張りばね２８が伸縮し、磁気回路ユニット２７が導電コイル２５近傍を上下方向２９に往復する。これにより、導電コイル２５から誘導起電力が発生する。なお、図８において、破線及び二点鎖線は仮想線を示す。
【００３８】
次に、図８に示す発電部２１を用いたビーコン発信装置１０の動作について、図１乃至図３、及び、図９乃至図１１を中心に説明する。
【００３９】
図９乃至図１１は振動発電とビーコン発信とのタイミングの第一例乃至第三例を示しており、各図［Ａ］は振動発電による交流電流ＡＣ、各図［Ｂ］は充電電圧Ｖａ、各図［Ｃ］はビーコン信号ＢＣ、図１１［Ｄ］はスイッチの操作、各図の横軸は時間ｔである。図９は歩行振動（歩行速度が小）の場合であり、図１０は歩行振動（歩行速度が大）の場合であり、どちらも一回のビーコン信号ＢＣの送信に対してカウント値Ｃを一つ増やす例である。図１１は機械のスイッチ等を操作した場合であり、複数回のビーコン信号ＢＣの送信に対してカウント値Ｃを一つ増やす例である。
【００４０】
図９及び図１０では、ビーコン発信装置１０が人や動物に取り付けられているとする。このとき、人や動物の歩行に伴って、振動発電による交流電流ＡＣ（電力ＥＰに相当）が発生する。交流電流ＡＣは整流されて充電部２２に充電され、その充電電圧Ｖａは徐々に上昇する。第一閾値Ｖ１は送信部３１が発信可能となる電圧である。充電電圧Ｖａが第一閾値Ｖ１に達すると、制御部２４は送信部３１に電源を投入し、送信部３１はビーコン信号ＢＣを発信する。ビーコン信号ＢＣを発信すると電力を消費するため、充電電圧Ｖａは低下する。第二閾値Ｖ２は送信部３１が動作可能となる下限電圧である。充電電圧Ｖａが第二閾値Ｖ２より小さくなると、送信部３１は動作を停止する。歩行による振動が継続すれば再び交流電流ＡＣが発生するため、充電電圧Ｖａが上昇して第一閾値Ｖ１に達すると、制御部２４は再び送信部３１に電源を投入する。送信部３１に電源が投入される度に、発信カウント値Ｃは１カウントアップされ、ビーコン信号ＢＣが発信される。
【００４１】
歩行速度が大のときは、振動の周期が短いため交流電流ＡＣの周期も短くなるので、充電電圧Ｖａが第一閾値Ｖ１に達するまでの時間も短い。よって、送信部３１がビーコン信号ＢＣを発信する周期も短くなることにより、発信カウント値Ｃの増加も速くなる。
【００４２】
歩行による振動では一回の振動による発電量が少ないので、複数回の振動により充電され発信する。よって、歩数と発信カウント値との関係は次式で表される。
歩数＝Ｋ１×発信カウント値  ・・・  （１）
Ｋ１は個人の歩き方等によって決まる係数である。
【００４３】
図１１では、ビーコン発信装置１０が機械のスイッチ等の操作部に取り付けられているとする。このとき、機械のスイッチ等を押すなどの操作によって振動が発生すると、振動発電による交流電流ＡＣ（電力ＥＰに相当）が発生し、充電電圧Ｖａが上昇する。充電電圧Ｖａが第一閾値Ｖ１に達したら制御部２４は送信部３１に電源を投入し、送信部３１はビーコン信号ＢＣを発信する。ビーコン信号ＢＣの発信によって電力を消費するが、発電量が大きいのでビーコン信号ＢＣを数回発信しても充電電圧Ｖａは第二閾値Ｖ２を下回らない。充電電圧Ｖａが第二閾値Ｖ２を下回るまで、ＣＰＵ３３はリセットしないためカウントアップはされず、同じ発信カウント値Ｃを含むビーコン信号ＢＣを発信し続ける。充電電圧Ｖａが第二閾値Ｖ２を下回るとビーコン信号ＢＣの発信は停止し、再度スイッチを操作した時に１カウントアップされた発信カウント値Ｃでビーコン信号ＢＣを発信する。よって、スイッチを操作した回数が、発信カウント値Ｃから取得できる。なお、スイッチには、押すタイプの他に、回転式のダイヤルなども含まれる。
【００４４】
機械による振動では一回の振動による発電量が大きいので、一回の振動で充電され発信する。よって、機械動作回数と発信カウント値との関係は次式で表される。
機械動作回数＝発信カウント値  ・・・（２）
【００４５】
次に、本実施形態１のビーコン発信装置１０及びネットワークシステム５１，５２の作用及び効果について説明する。
【００４６】
［１］本実施形態１によれば、環境発電機２０から出力された電力ＥＰを入力し、その入力した回数に対応する発信カウント値Ｃ（発信回数に相当）と個体識別情報ＤＡとを含むビーコン信号ＢＣを、電力ＥＰを用いて送信することにより、ビーコン受信装置４０側において一時的に受信ができなくなっても正確な発信回数を伝達できる。
【００４７】
例えば、通信状況が悪くなってビーコン受信装置４０がビーコン信号ＢＣを受信できなくなったり、ビーコン発信装置１０が受信可能領域外へ出て行ったりしても、正常な状態に戻ってビーコン信号ＢＣを受信できれば、ビーコン信号ＢＣに含まれる発信カウント値Ｃからビーコン発信装置１０の正確な発信回数を取得できる。
【００４８】
また、ビーコン受信装置４０側では、受信回数をカウントする必要がないので、構成を簡素化できる。そのため、タブレット端末などの一般的な無線端末でも、特別なアプリケーションソフトウェアを必要とせず、ビーコン受信装置４０として使用できる。
【００４９】
［２］一回のビーコン信号ＢＣの送信に対して発信カウント値Ｃを一つ増やす場合は、送信するたびにビーコン信号ＢＣが変化するので、いわゆる「なりすまし」を防止できる。例えば見守り用途では、個人が特定されることを防ぐために、ビーコン信号ＢＣを暗号化することが望ましい。この場合、なりすます者は暗号化されたビーコン信号ＢＣをコピーして発信するので、前回受信したカウント値Ｃと比較して同じ又は小さいカウント値Ｃのビーコン信号ＢＣを受信したときは「なりすまし」と判断できる。
【００５０】
［３］複数回のビーコン信号ＢＣの送信に対して発信カウント値Ｃを一つ増やす場合は、同じ発信カウント値Ｃを複数回送信できるので、ビーコン受信装置４０がビーコン信号ＢＣを受信できる確率を向上できる。
【００５１】
＜実施形態２＞
本実施形態２のビーコン発信装置及びネットワークシステムは、発信カウント値の更新に特徴を有する点を除き実施形態１と同じであるので、図１乃至図１１に図１２を加えて説明する。ここで、「発信カウント値の更新」とは、送信データ処理部３４（図３［Ａ］［Ｂ］）がメモリ３５（図３［Ａ］［Ｂ］）に対し発信カウント値Ｃを読み書きする動作のことである。「メモリセル」とは、１ビット分の記憶領域である。ブロックＢ１，Ｂ２はブロックＢの具体例である。
【００５２】
図１２は、本実施形態２のビーコン発信装置における発信カウント値記憶部３６（図３［Ａ］［Ｂ］）の構成を示す。本実施形態２におけるメモリ３５は、複数のメモリセルＭ（一つにのみ符号を付す）からなるブロックＢごとにデータ「０」が一括消去されるフラッシュメモリである。送信データ処理部３４は、カウント値Ｃが一つ増えるたびにメモリセルＭの一個分にデータ「０」を書き込み、データ「０」が書き込まれたメモリセルＭの総数を発信カウント値Ｃ３として読み出す。また、メモリ３５は、ブロックＢを複数有するとしてもよい。このとき、送信データ処理部３４は、一のブロックＢ１内の全てのメモリセルＭにデータ「０」が書き込まれた場合に、一のブロックＢ１内の全てのデータ「０」を消去するとともに他のブロックＢ２内のメモリセルＭの一個分にデータ「０」を書き込み、以後、他のブロックＢ２内のデータ「０」が書き込まれたメモリセルＭの総数Ｃ４に一のブロックＢ１内の全てのメモリセルＭの総数「８１９２」を乗じて発信カウント値Ｃ３に加える。以下に更に詳しく説明する。なお、フラッシュメモリは、ＮＡＮＤ型、ＮＯＲ型、その他どのような型でもよい。
【００５３】
前回動作時の状態を記憶するための不揮発性メモリとしては、一般にフラッシュメモリがよく使用される。フラッシュメモリの通常の使い方であれば、ブロック全体を消去して目的の値を書き込み、次回書き込み時は再びブロック全体を消去して目的の値を書き込む。ブロック全体を消去すると、そのブロックのデータが全て「１」となる。その後で目的の値をブロックに書き込む。
【００５４】
しかし、フラッシュメモリは、消去する時に大きな電力が必要であり、しかも書き換えできる回数が限られている。歩行時の振動で発電する場合は、一日に数千歩歩くと発信カウント値は１０００回以上更新することになる。そのため、通常の発信カウント値の更新方法では、その更新に多くの電力が必要になるとともに、フラッシュメモリの書き換え可能回数が１０万回であるとすると１００日で書換え可能回数に到達してしまう。したがって、バッテリ無しで長期間使用できるという、環境発電を用いたビーコン発信装置のメリットが消滅してしまう。
【００５５】
そこで、本実施形態２では、図１２に示すように発信カウント値Ｃのカウントアップを行う。発信カウント値記憶部３６は、毎回更新用のブロックＢ１と、ブロックＢ１を消去した回数をカウントするブロックＢ２とで構成される。図１２［Ａ］は、ブロックＢ１の初期状態であり、発信カウント値記憶用のメモリ領域として、１ブロック１０２４バイトを使用する例を示す。１０２４バイトの領域は、８１９２ビットのデータが存在し、初期状態が全て「１」である。
【００５６】
発信カウント値演算部３４１（図３［Ｂ］）は、ブロックＢ１内のメモリセルＭのうちどこまでが「０」となっているかを検出し、その数をＣ３とするとともに次のメモリセルＭを「０」にする。図１２［Ｂ］は、ブロックＢ１において６７番目のメモリセルＭまでが「０」になった例である。全ビット数の８１９２番目のメモリセルＭまで「０」にすると、そのブロックＢ１が全て「０」になるので、そのタイミングでブロック消去を行い初期状態に戻す。
【００５７】
図１２［Ｃ］は、ブロックＢ１を消去した回数Ｃ４をカウントするブロックＢ２を示す。ブロックＢ１を消去したらＣ４をカウントアップする。つまり、Ｃ４をカウントアップすることは、発信カウント値の位を上げることに相当する。その結果、合計の発信カウント値Ｃ１は次式で表される。
Ｃ１＝Ｃ３＋Ｃ４×８１９２  ・・・（３）
【００５８】
次に、本実施形態２のビーコン発信装置１０及びネットワークシステム５１，５２の作用及び効果について説明する。
【００５９】
本実施形態２では、メモリ３５としてフラッシュメモリを用い、カウント値Ｃが一つ増えるたびにメモリセルＭの一個分にデータ「０」を書き込み、データ「０」が書き込まれたメモリセルＭの総数を発信カウント値Ｃ３として読み出す。一方、フラシッュメモリの通常のデータ書き込みでは、ブロック内の全てのメモリセルのデータを一括消去した後に、新たなデータを書き込む。したがって、本実施形態２によれば、ブロックＢ１内の全てのメモリセルＭにデータが書き込まれるまで、データの一括消去をする必要がないことにより、データの一括消去回数を通常よりも大幅に削減できるので、データの一括消去に要する電力を低減できるとともに、フラッシュメモリの寿命を延ばすことができる。
【００６０】
また、送信データ処理部３４は、一のブロックＢ１内の全てのメモリセルＭにデータ「０」が書き込まれた場合に、一のブロックＢ１内の全てのデータ「０」を消去するとともに他のブロックＢ２内のメモリセルＭの一個分にデータ「０」を書き込み、以後、他のブロックＢ２内のデータ「０」が書き込まれたメモリセルＭの総数Ｃ４に一のブロックＢ１内の全てのメモリセルＭの総数「８１９２」を乗じて発信カウント値Ｃ３に加える場合は、より大きな発信カウント値Ｃを得ることができる。なぜなら、ブロックＢ２が、ブロックＢ１の上位の桁になるからである。
【００６１】
本実施形態２では、発信カウント値記憶部３６がブロックＢ１とブロックＢ１の上位の桁になるブロックＢ２との二つのブロックからなる例を示したが、ブロックＢ２の上位の桁になるブロックＢ３、更にそのブロックＢ３の上位の桁になるブロックＢ４、・・・等を設けてもよい。このとき、ブロックの総数をＮ、一ブロック内のメモリセルの総数をＸ、１番目のブロックからＮ番目のブロックまでの各値（「０」の数）をａ1，ａ2，ａ3，・・・，ａN-2，ａN-1，ａNとすると、合計の発信カウント値Ｃは次式で与えられる。
Ｃ＝ａNＸN-1＋ａN-1ＸN-2＋・・・＋ａ3Ｘ2＋ａ2Ｘ＋ａ1  ・・・（４）
【００６２】
ここで、フラッシュメモリの書換え可能回数を１０万回とすると、フラシッュメモリの通常のデータ書き込みでは１０万回までの発信回数しかカウントできない。これに対し、本実施形態２では、ブロックＢ１の全てのメモリセルＭの総数（８１９２までカウント可能）を１０万回書き換えられるので、ブロックＢ２，Ｂ３を用意することにより、８１９２×１０万回＝約８億回の発信回数までカウント可能となる。
【００６３】
なお、一ブロック内のメモリセルの総数Ｘはブロックごとに異ならせてもよく、１番目のブロックからＮ番目のブロックまでの各メモリセルの総数ＸをＸ1，Ｘ2，・・・，ＸN-2，ＸN-1，ＸNとすると、合計の発信カウント値Ｃは式（４）から次式で与えられる。
Ｃ＝ａNＸN-1ＸN-2・・・Ｘ2Ｘ1＋ａN-1ＸN-2ＸN-3・・・Ｘ2Ｘ1＋・・・＋ａ3Ｘ2Ｘ1＋ａ2Ｘ1＋ａ1  ・・・（４’）
【００６４】
次に、実施形態１、２を更に具体化した実施例について説明する。
【００６５】
＜実施例１＞
本実施例１は、ビーコン発信装置１０を行動管理に使用する例であり、例えば子供の見守りや作業員の行動管理に使用する例である。すなわち、本実施例１のネットワークシステム５１では、ビーコン発信装置１０が人又は動物に取り付けられる。環境発電機２０は、人又は動物の歩行によって発生する振動エネルギを電力に変換する振動発電機（図８）である。ビーコン受信装置４０又はサーバ５０は、受信したビーコン信号ＢＣに含まれるカウント値Ｃに基づき、人又は動物の歩行距離を算出する。
【００６６】
歩行による振動では一回の振動による発電量が少ないので、複数回の振動により充電され発信する。よって、前述の式（１）のように、歩数は発信カウント値に比例する。また、一般に歩行距離は次式で表される。
歩行距離＝歩幅×歩数  ・・・（５）
平均的な小学生の歩幅は約４５［ｃｍ］である。よって、式（１）と式（５）とから歩行距離は次式で表される。
歩行距離＝Ｋ２×発信カウント値  ・・・（６）
Ｋ２は、個人の体型や歩き方によって決まる係数であり、実験データによれば小学生では１．３６である。
【００６７】
従来のビーコン発信器を子供の見守りに使用するシステムでは、家庭や学校に受信装置を設置しておき、子供にビーコン発信器を装着させておく。受信装置は、ビーコン発信器からのビーコン信号を受信し、受信装置の位置情報を付加してサーバへ送信する。サーバは、受信したビーコン信号に含まれる個体識別情報及び受信装置の位置情報から子供の所在を把握する。これにより、家庭や学校では、子供が学校を出た時間や家に着いた時間を管理する。
【００６８】
これに対し、ビーコン発信装置１０を使用すれば、受信したビーコン信号ＢＣに含まれる発信カウント値Ｃ１と式（６）とから歩行距離を算出でき、子供が通学経路を正しく登下校したか否かを判別することができる。以上のとおり、ビーコン発信装置１０を用いることにより、子供の見守りと通学経路の管理を、バッテリ交換無しで長期間行うことが可能となる。しかも、一回のビーコン信号ＢＣの送信に対して発信カウント値Ｃを一つ増やすことにより、「なりすまし」を防止できるという、子供の見守りに最適な効果も奏する。
【００６９】
図１３は、子供の見守りにおける通知部５６（図６）の出力例である。サーバ５０がビーコン信号ＢＣを受信した時、受信したことをメール画面（図１３［Ａ］）のように家庭や学校へ通知する。メール画面（図１３［Ａ］）には家庭や学校の玄関を通過した日時と発信カウント値が記載され、子供の親や学校の教師に通知される。親や教師は、子供の行動を管理できるとともに、発信カウント値から歩行距離がわかる。またサーバ５０の受信ログ（図１３［Ｂ］）では、過去の受信日時及び歩行距離が記録されるので、過去の通学時間とともに歩行距離を管理できる。
【００７０】
また、従来のビーコン発信器を作業員の行動管理に使用するシステムでは、各部屋に受信装置を設置しておき、作業員にビーコン発信器を装着させておく。受信装置は、ビーコン発信器からのビーコン信号を受信し、受信装置の位置情報を付加してサーバへ送信する。サーバは、受信したビーコン信号に含まれる個体識別情報及び受信装置の位置情報から作業員の所在を把握する。これにより、作業員が立ち入り禁止区域や危険エリアに進入することを防ぐ。
【００７１】
これに対し、ビーコン発信装置１０を使用すれば、受信したビーコン信号ＢＣに含まれる発信カウント値Ｃと式（６）とから歩行距離を算出できるので、作業員がしっかりと作業していたか否かを判別することができる。以上のとおり、ビーコン発信装置１０を用いることにより、作業員の行動管理と労働量管理を、バッテリ交換無しで長期期間行うことが可能となる。なお、本実施例１は、例えば放し飼いのペットなど、動物にも適用できる。
【００７２】
＜実施例２＞
本実施例２は、ビーコン発信装置１０を活動量計として使用する例であり、老人の見守りや家畜の健康管理に使用する例である。すなわち、すなわち、本実施例２のネットワークシステム５１では、ビーコン発信装置１０が人又は動物に取り付けられる。環境発電機２０は、人又は動物の活動によって発生する振動エネルギを電力に変換する振動発電機（図８）である。ビーコン受信装置４０又はサーバ５０は、受信したビーコン信号ＢＣに含まれるカウント値Ｃに基づき、人又は動物の活動量を算出する。
【００７３】
一般に活動量（消費カロリ）は次式で表される。
消費カロリ＝Ｋ３×体重×歩数  ・・・（７）
Ｋ３は、個人の体型や歩き方等によって決まる係数であり、平均的な成人男性が３．７６である。
【００７４】
よって、式（１）（歩数は発信カウント値に比例）と式（７）とから消費カロリは次式で表される。
消費カロリ＝Ｋ３’×発信カウント値  ・・・（８）
【００７５】
従来のビーコン発信器を老人の見守りに使用するシステムでは、老人の家庭や介護施設に受信装置を設置しておき、老人にビーコン発信器を装着させておく。受信装置は、ビーコン発信器からのビーコン信号を受信し、受信装置の位置情報を付加してサーバへ送信する。サーバは、ビーコン信号に含まれる個体識別情報及び受信装置の位置情報から老人の所在を把握する。これにより、家庭や介護施設では、老人が徘徊することを防ぐ。
【００７６】
これに対し、ビーコン発信装置１０を使用すれば、受信したビーコン信号ＢＣに含まれる発信カウント値Ｃと式（８）とから老人の消費カロリ（活動量）を算出でき、長期間にわたり活動量の変化を管理することで健康管理の一助となる。以上のとおり、ビーコン発信装置１０を用いることにより、老人の安否確認と活動量の管理を、バッテリ交換無しで長期間行うことが可能となる。
【００７７】
図１４は、老人の見守りにおける通知部５６（図６）の出力例である。サーバ５０は、ビーコン信号ＢＣを受信した時、受信したことをメール画面（図１４［Ａ］）のように家族や介護施設へ通知する。メール画面（図１４［Ａ］）には、介護施設での受信日時と発信カウント値Ｃが記載されている。これにより、老人の家族や介護施設は、老人の安否を確認できるとともに、発信カウント値Ｃから活動量がわかる。また、サーバ５０は、受信ログ（図１４［Ｂ］）の活動量の記録に、過去の活動量を記録する。これにより、老人の健康管理に役立てることができる。
【００７８】
また、従来の活動量計を牛などの家畜に装着させて家畜の健康管理に使用するシステムでは、家畜の活動量から発情期であるか否かを知ることにより、畜産農家での家畜の繁殖の確率を高めている。
【００７９】
これに対し、ビーコン発信装置１０を使用すれば、受信したビーコン信号ＢＣに含まれる発信カウント値Ｃと式（８）とから家畜の活動量を算出できるとともに、ビーコン信号ＢＣのデータとして個体識別情報ＤＡも取得できるのでビーコン発信装置１０がタグの代わりとなる。以上のとおり、ビーコン発信装置１０を用いることにより、家畜の活動量管理と行動把握を、バッテリ交換無しで長期間行うことが可能となる。
【００８０】
＜実施例３＞
本実施例３は、スーパーマーケット等でのカートの動線把握にビーコン発信装置１０を使用する例である。すなわち、本実施例３のネットワークシステム５１では、ビーコン発信装置１０が車輪によって移動する車体に取り付けられる。環境発電機２０は、車輪の回転エネルギを電力に変換する回転発電機である。ビーコン受信装置４０又はサーバ５０は、受信したビーコン信号ＢＣに含まれるカウント値Ｃに基づき、車体の走行距離を算出する。本実施例３では車体としてカートを採り上げる。回転発電機は、マグネット及びコイルを車輪の近傍に備え、車輪の回転を利用してマグネットを回転させ、コイルから電力を取り出す構成である（例えば特許文献２、３参照）。
【００８１】
スーパーマーケット等でのカートの動線把握に従来のビーコン発信器を使用するシステムでは、アクセスポイントに受信装置を設置しておき、カートにビーコン発信器を装着させておく。受信装置は、ビーコン発信器からのビーコン信号を受信し、受信装置の位置情報を付加してサーバへ送信する。サーバは、ビーコン信号に含まれる個体識別情報及び受信装置の位置情報からカートの所在を把握する。これにより、販売者はスーパーマーケットでどの売り場に顧客が立ち寄る回数が多いかを調査する。カートを使用する場所としては、スーパーマーケットの他に、工場、運送業、空港などが考えられる。
【００８２】
これに対し、ビーコン発信装置１０を使用すれば、受信したビーコン信号ＢＣに含まれる発信カウント値Ｃと式（２）（機械動作回数＝発信カウント値）とから次式のように走行距離を算出でき、カートや車輪の交換時期の管理に役立てることができる。
総走行距離＝Ｋ４×発信カウント値  ・・・（９）
Ｋ４はカートの車輪の直径から決まる係数である。
【００８３】
以上のとおり、ビーコン発信装置１０を用いることにより、カートの動線把握と総走行距離の管理を、バッテリ交換無しで長期間行うことが可能となる。
【００８４】
＜実施例４＞
本実施例４は、ビーコン発信装置１０を機械動作の回数管理に使用する例であり、例えば自動販売機の販売個数管理や工場での作業進捗管理に使用する例である。すなわち、本実施例４の第一例のネットワークシステム５１では、図１５［Ａ］に示すように、商品選択用のスイッチ６２を有する自動販売機６０に、ビーコン発信装置１０が取り付けられる。環境発電機２０は、スイッチ６２を購入者が操作することで生ずる力学的なエネルギを電力に変換する環境発電機である。ビーコン受信装置４０又はサーバ５０は、受信したビーコン信号ＢＣに含まれるカウント値Ｃに基づき、商品の販売個数を算出する。また、本実施例４の第二例のネットワークシステム５１では、図１５［Ｂ］に示すように、製品８０をセットすると製品８０によって押されるスイッチ７２を有する検査装置７０に、ビーコン発信装置１０が取り付けられる。環境発電機２０は、スイッチ７２を製品８０が押すことで生ずる力学的なエネルギを電力に変換する環境発電機である。ビーコン受信装置４０又はサーバ５０は、受信したビーコン信号ＢＣに含まれるカウント値Ｃに基づき、製品８０の検査完了個数を算出する。本実施例４で用いる環境発電機２０は、図８に示す構成でもよいし、特許文献１に記載の圧電素子でもよい。また、スイッチ６２，７２としては、押すタイプの他に、回転式のダイヤル等も含まれる。
【００８５】
第一例の、自動販売機６０の販売個数を管理するシステムでは、自動販売機６０の操作部等にスイッチ６２を有する。自動販売機６０は、コイン投入口６１、スイッチ６２、商品取り出し口６３、ビーコン発信装置１０などを備えている。スイッチ６２は、例えば押し釦スイッチであり、押された反動で振動するものである。ビーコン発信装置１０はスイッチ６２の近くに設けられている。
【００８６】
自動販売機６０内には商品が格納されており、購入者がコイン投入口６１にコインを入れてスイッチ６２を押すことにより、一つずつ商品が商品取り出し口６３から排出される。このとき、スイッチ６２を押すことで環境発電機２０から電力が発生し、スイッチ６２が作動した回数がカウントアップされるとともにビーコン信号ＢＣが発信される。このとき、スイッチ６２が作動した回数を発信カウント値Ｃとしてカウントすることにより、販売個数を取得できるので、商品の補充時期を管理できる。
【００８７】
なお、機械式のカウンタ装置では離れた場所で管理できず、無線を使ったカウンタ装置では電源の配線又はバッテリの交換が必要になる。これに対し、ビーコン発信装置１０を使用すれば、受信したビーコン信号ＢＣに含まれる発信カウント値Ｃと式（２）（機械動作回数＝発信カウント値）とから次式により販売個数を取得できる。
販売個数＝発信カウント値  ・・・（１０）
【００８８】
図１６は、自動販売機販売状況における通知部５６（図６）の出力例である。サーバ５０は、ビーコン信号ＢＣを受信した時、受信したことをメール画面（図１６［Ａ］）のように管理者へ通知する。メール画面（図１６［Ａ］）には、自動販売機の６０の機械Ｎｏ．、受信日時、発信カウント値などが記録される。そのため、管理者は、正確な販売数がわかるので、自動販売機６０内の商品の残数から商品の補充が必要か否かを判断できる。また、サーバ５０の受信ログ（図１６［Ｂ］）である自動販売機販売状況記録から、どの自動販売機６０の販売数が多いかを管理できる。
【００８９】
以上のとおり、ビーコン発信装置１０を用いることにより、自動販売機６０の商品補充時期の管理が、離れた場所で、配線やバッテリ交換無しに、更にビーコン受信装置４０が通信状況によりビーコン信号ＢＣを受信できないことがあっても、正確に販売個数をカウントできる。
【００９０】
第二例の、工場で機構部品の組み立て作業の進捗を管理するシステムでは、検査装置７０の作業部等にスイッチ７２を有する。検査装置７０は、製品収容凹部７１、スイッチ７２、ビーコン発信装置１０などを備えている。スイッチ７２は、製品収容凹部７１内に突設された例えば押し釦スイッチであり、押された反動で振動するものである。ビーコン発信装置１０はスイッチ７２の近くに設けられている。機械の組み立て作業を行って完成した製品（アッシーを含む）８０に対して、検査装置（機械検査治具を含む）７０によって所定の検査を実行する。検査装置７０にはスイッチ７２が取り付けられており、製品収容凹部７１内に製品８０をセットするとスイッチ７２が押されるようになっている。スイッチ７２を押すことで環境発電機２０から電力が発生し、スイッチ７２が作動した回数をカウントアップするとともにビーコン信号ＢＣが発信される。このとき、スイッチ７２が作動した回数を発信カウント値Ｃとしてカウントすることにより、作業完了個数を取得できるので、進捗を管理できる。
【００９１】
なお、機械式のカウンタ装置では離れた場所で管理できず、無線を使ったカウンタ装置では電源の配線又はバッテリの交換が必要になる。これに対し、ビーコン発信装置１０を使用すれば、受信したビーコン信号ＢＣに含まれる発信カウント値Ｃと式（２）（機械動作回数＝発信カウント値）とから次式により作業完了個数を取得できる。
作業完了個数＝発信カウント値  ・・・（１１）
【００９２】
以上のとおり、ビーコン発信装置１０を用いることにより、離れた場所で、配線やバッテリ交換無しで、更にビーコン受信装置４０が通信状況によりビーコン信号を受信できないことがあっても、正確に作業回数をカウントできるので、作業の進捗管理に役立たせることができる、
【００９３】
＜補足＞
本発明の名称は「振動発電による発信回数をカウントし通知するビーコン及びネットワークシステム」と言うこともできる。本発明の技術分野は、例えば、移動体などの振動による発電エネルギでビーコン信号を発信するシステムや、移動体などの振動回数を無線で送信するシステムである。
【００９４】
本発明の効果及び利点について補足する。移動体などの振動で発電したエネルギを利用してビーコン発信装置がビーコン信号を発信する。その発信回数から移動体などの振動回数を推測できる。ビーコン発信装置自身が発信回数をカウントしビーコン信号として送信するので、ビーコン受信装置が受信できたか否かに関わらず発信回数の正確な情報を得ることができる。振動による発電エネルギで動作するため、ビーコン発信装置はバッテリを必要としない。以下、本発明のポイントについて補足する。
【００９５】
振動による発電エネルギでビーコン信号を発信するビーコン発信装置では、発電量（電圧）が基準値に達したらビーコン信号を発信するとともに放電し、再び振動により発電する。このように発電と発信を繰り返すことで、バッテリを使用せずビーコン信号（個体識別情報）を発信できる。このビーコン発信装置を人や動物といった生物個体あるいは移動する物体に取り付けておけば、振動回数が多ければ発信の頻度が多くなるので、発信回数から振動回数を推測することができる。
【００９６】
ビーコン発信装置が発信する回数をそれ自身でカウントしメモリに保持し、ビーコン信号のデータの一部にその発信カウント値を含めて発信する。ビーコン受信装置は、受信データの中の発信カウント値から、ビーコン発信装置を装着した個体の振動回数に関する情報を得ることができる。ビーコン発信装置自身が発信カウント値を保持しているため、ビーコン受信装置との通信状況に関わらず発信回数を正確にカウントできるので、振動回数に関する情報を得ることができる。
【００９７】
振動回数を利用したアプリケーションとしては活動量計が一般的である。バッテリを搭載している無線活動量計では、加速度センサ等を使用して振動を検知し活動量として受信装置へデータを送信する。バッテリを搭載しているため、メモリの書換えに要する電力を供給することができるが、定期的にバッテリの交換が必要になる。
【００９８】
本発明のビーコン発信装置では、振動による発電を利用することにより、バッテリを使用しないので、長期間利用可能という大きなメリットがある。その反面、振動により発電できるエネルギは微小であるため、発信カウント値を内蔵のメモリに書き込む電力を供給することが困難である。これに対して、メモリの書き換えを発信ごとに毎回行うのではなく、１ビットずつメモリを０にしていくことで省電力とし、かつフラッシュメモリの書き換え可能回数を大きく越えた回数でもカウントアップを可能にした。発信回数のカウントアップを省電力にしたため、振動発電による発電量を増大させる必要はなく、発電部は小型で可能である。また、発信回数から振動回数に関する情報を得るため、振動を検知するためのセンサは不要である。
【００９９】
すなわち、本発明のポイントは、ビーコン発信装置が発信するビーコン信号に発信回数のカウント値を含めるようにしたことである。その結果、発信回数のカウント値を省電力でメモリに保持することを可能にし、振動による発電エネルギが微小であっても、発信回数のカウント値の保持及びビーコン信号の発信を可能にした。
【０１００】
以上、上記各実施形態及び実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態及び実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態及び実施例の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、振動発電機以外の環境発電、例えば回転発電機や圧電素子などにも利用可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  ビーコン発信装置
２０  環境発電機
２１  発電部
２５  導電コイル
２６  マグネット
２７  磁気回路ユニット
２８  引張りばね
２９  上下方向
２２  充電部
２３  電圧検出部
２４  制御部
３０  発信機
３１  送信部
３３  ＣＰＵ
３４  送信データ処理部
３４１  発信カウント値演算部
３４２  発信カウント値付加部
３５  メモリ
３６  発信カウント値記憶部
３７  個体識別情報記憶部
３８  送信回路
３２  アンテナ
４０  ビーコン受信装置
４１  アンテナ
４２  受信部
４３  送信部
４０ａ  ビーコン受信装置
４２ａ  受信部
４５  受信回路
４６  ＣＰＵ
４７  受信データ処理部
４８  発信カウント値抽出部
４３ａ  データ保存部
４４  通知部
５０  サーバ
５４  受信部
５５  データ保存部
５６  通知部
５１，５２  ネットワークシステム
６０  自動販売機
６１  コイン投入口
６２  スイッチ
６３  商品取り出し口
７０  検査装置
７１  製品収容凹部
７２  スイッチ
８０  製品
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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