(57)【要約】【課題】低コスト化、且つ、小型化する。【解決手段】太陽電池１０１によりコンデンサ１０２を充電する。コンデンサ１０２の端子間の電圧が所定電圧を越えると、コンデンサ１０２からタグ回路１３１に電力が供給される。タグ回路１３１に電力が供給されると、制御用ＩＣ１０５及び無線モジュール１０６が駆動し、無線モジュール１０６から無線信号が発信される。光センサ無線タグ１３０は、この無線信号を太陽電池１０１における受光状態を表す信号としている。【選択図】図２
2008191888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池及び前記太陽電池により充電されるコンデンサからなる電源部と、
前記電源部から電力を供給されることにより、無線信号を発信する発信部とを備えており、
前記発信部が発信する前記無線信号を、前記太陽電池における受光状態を表す信号としたことを特徴とする光センサ無線タグ。
【請求項２】
前記電源部と前記発信部との間にスイッチ手段をさらに備えており、
前記スイッチ手段は、オン電圧がオフ電圧よりも高いヒステリシス特性を持ち、前記電源部から前記発信部への電流をオン／オフ制御することを特徴とする請求項１に記載の光センサ無線タグ。
【請求項３】
前記太陽電池と前記コンデンサとの間にスイッチング手段をさらに備えており、
前記スイッチング手段は、前記発信部の駆動動作に応じて、前記太陽電池による前記コンデンサへの充電を遮断するように制御することを特徴とする請求項２に記載の光センサ無線タグ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の光センサ無線タグと、
前記発信部より発信される無線信号を取得して、前記光センサ無線タグの受光状態を検知する受信装置とを備えていることを特徴とする光センサシステム。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１項に記載の光センサ無線タグと、
前記発信部より発信される無線信号を取得して、この無線信号の発信頻度によって照度を検知する受信装置とを備えていることを特徴とする光センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を検知する光センサ無線タグ及びこの光センサ無線タグを備えた光センサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動、温度、圧力などの検出対象を検出するセンサを備えており、このセンサが検出した信号を無線信号として出力するワイヤレスセンサがある。このようなワイヤレスセンサとして、特許文献１には、振動、温度、圧力などの検出対象を検出部によって検出し、この検出結果に基づき、制御部に制御されて、発信装置によって電波を無線出力するものがある。このワイヤレスセンサは、発電機である太陽電池によって発電を行い、発電された電力を蓄電部である二次電池に蓄電している。検出部、制御部及び発信装置は、この二次電池に蓄電されている電力を供給されて駆動する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２４９２号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたワイヤレスセンサは、制御部でセンサの信号を常時監視するために大量の電流を消費してしまうことから、大量の電力を蓄電することができる大きな二次電池を備えている必要がある。そのため、コストがかかり、且つ、回路が大型化してしまう。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、低コスト、且つ、小型な光センサ無線タグ及びこの光センサ無線タグを備えた光センサシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明の光センサ無線タグは、太陽電池及び前記太陽電池により充電されるコンデンサからなる電源部と、前記電源部から電力を供給されることにより、無線信号を発信する発信部とを備えている。そして、前記発信部が発信する前記無線信号を、前記太陽電池における受光状態を表す信号とした。
【０００７】
この光センサ無線タグによれば、太陽電池を、コンデンサを充電する電力を発生する素子としてだけではなく、光センサとして用いることができる。これにより、太陽電池とは別に光センサを必要としないため、低コストで構成することができる。また、小型化することができる。
【０００８】
また、前記電源部と前記発信部との間にスイッチ手段をさらに備えており、前記スイッチ手段は、オン電圧がオフ電圧よりも高いヒステリシス特性を持ち、前記電源部から前記発信部への電流をオン／オフ制御することが好ましい。この構成によれば、ヒステリシス特性を持つことにより、発信部の駆動可能電圧マージンを確保することができ、発信部が確実に発信動作を行うことができる。
【０００９】
さらに、前記太陽電池と前記コンデンサとの間にスイッチング手段をさらに備えており、前記スイッチング手段は、前記発信部の駆動動作に応じて、前記太陽電池による前記コンデンサへの充電を遮断するように制御することが好ましい。この構成によれば、照度が強い場合に発信部が駆動し続けることを防止することができる。これにより、広範囲の照度を検出することができる。
【００１０】
本発明の光センサシステムは、上述した何れかの光センサ無線タグと、前記発信部より発信される無線信号を取得して、前記光センサ無線タグの受光状態を検知する受信装置とを備えている。
【００１１】
この光センサシステムによれば、太陽電池を、コンデンサを充電する電力を発生する素子としてだけではなく、光センサとして用いることができる。これにより、太陽電池とは別に光センサを必要としないため、低コストで構成することができる。また、小型化することができる。
【００１２】
本発明の光センサシステムは、上述した何れかの光センサ無線タグと、前記発信部より発信される無線信号を取得して、この無線信号の発信頻度によって照度を検知する受信装置とを備えている。
【００１３】
この光センサシステムによれば、無線信号の発信頻度によって照度を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る光センサシステムの概略構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、光センサシステム１００は、光を検出して無線でその受光状態を報知するシステムであり、光センサ無線タグ１３０及び受信装置１４０を備えている。
【００１６】
光センサ無線タグ１３０は、光を検出して、この検出状況に応答して無線信号を発信する機能を備えた無線タグであり、太陽電池１０１とこの太陽電池１０１により充電されるコンデンサ１０２からなる電源部１０３と、太陽電池１０１によるコンデンサ１０２の充電及び後述のタグ回路１３１への電力供給を制御する電源制御回路１０４と、制御用ＩＣ１０５及び無線モジュール１０６（発信部）を備えたタグ回路１３１とを備えている。
【００１７】
光センサ無線タグ１３０の具体的回路構成例について、図２を参照しつつ説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る光センサ無線タグの回路図である。
【００１８】
図２に示すように、光センサ無線タグ１３０においては、太陽電池１０１とコンデンサ１０２とから構成された電源部１０３が、電源制御回路１０４を介してタグ回路１３１に接続されて電源供給が行われるように構成されており、さらに、タグ回路１３１にアンテナ１２０が接続されている。
【００１９】
太陽電池１０１は、周知の太陽電池でよく、光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する素子で、主として単結晶シリコンによるｐｎ接合素子を用いるが、低価格化、薄型化を目的として多結晶シリコンやアモルファスシリコンよりなる薄膜太陽電池を用いてもよく、また有機太陽電池を用いてもよい。本実施の形態ではアモルファスシリコン太陽電池（ＡＭ５６１０、動作特性３．０Ｖ、２．２ｍＡ（擬似太陽光源ＳＳ５０ｋＬｕｘ））を用いた。コンデンサ１０２は、１００μＦ程度の容量のタンタルコンデンサを用いており、太陽電池１０１によって発電された電力を蓄電する。これらの太陽電池１０１及びコンデンサ１０２によって、光センサ無線タグ１３０の電源部１０３を構成している。
【００２０】
電源制御回路１０４は、トランジスタ１０７（スイッチング手段）及び電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８（スイッチ手段）を備えている。トランジスタ１０７は、太陽電池１０１によって発電された電力をコンデンサ１０２に充電するか否かを制御するスイッチング素子である。電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８は、２番端子に入力されたコンデンサ１０２の端子間の電圧に基づいて、３番端子からタグ回路１３１の各種回路に電力供給を行うか否かを制御するものである。電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８は、３番端子からタグ回路１３１に電力供給している間、太陽電池１０１によるコンデンサ１０２への充電を遮断するように、１番端子から信号を出力し、トランジスタ１０７をスイッチング制御する。
【００２１】
電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８の回路構成について、図３を参照しつつ説明する。図３は、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路の具体的回路図である。図３に示すように、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８は、コンパレータＩＣ１１２（ＬＰＶ７２１５）を備えており、該コンパレータＩＣ１１２によって、２番端子に入力されたコンデンサ１０２の端子間の電圧を抵抗（Ｒ１，Ｒ２）によって分圧した電圧Ｖ１とツェナーダイオードＤ１の端子間の一定電圧Ｖ２とを比較する。電圧Ｖ１が電圧Ｖ２より大きい場合には、コンパレータＩＣ１１２はＨＩＧＨ信号を出力する。コンパレータＩＣ１１２がＨＩＧＨ信号を出力すると、トランジスタ１１３はオンして、トランジスタ１１４にＬＯＷ信号が出力される。トランジスタ１１４は、ＬＯＷ信号が入力されるとオンして、２番端子から３番端子へ電流が流れ出し、タグ回路１３１の各種回路に電力が供給される。この２番端子から３番端子へ電流が流れている間、１番端子はＨＩＧＨ信号を出力しているため、トランジスタ１０７はオフしており、太陽電池１０１によるコンデンサ１０２の充電は行われない。
【００２２】
また、電圧Ｖ２が電圧Ｖ１より大きい場合には、コンパレータＩＣ１１２はＬＯＷ信号を出力する。コンパレータＩＣ１１２がＬＯＷ信号を出力すると、トランジスタ１１３はオフして、トランジスタ１１４にＨＩＧＨ信号が出力される。トランジスタ１１４は、ＨＩＧＨ信号が入力されるとオフして、２番端子から３番端子への電流が遮断されるため、タグ回路１３１の各種回路には電力が供給されない。この２番端子から３番端子への電流が遮断されている間、１番端子はＬＯＷ信号を出力しているため、トランジスタ１０７はオンしており、太陽電池１０１によるコンデンサ１０２の充電が行われる。
【００２３】
このとき、コンパレータＩＣ１１２には、抵抗Ｒ３によるフィードバックが構成されている。したがって、コンパレータＩＣ１１２の出力に応じて、抵抗Ｒ３がプルアップまたはプルダウンされる。これにより、コンパレータＩＣ１１２の出力がＬＯＷ信号からＨＩＧＨ信号となって、タグ回路１３１に電力が供給され始めるときの２番端子の電圧（オン電圧）と、コンパレータＩＣ１１２の出力がＨＩＧＨ信号からＬＯＷ信号となって、タグ回路１３１に電力が供給されなくなるときの２番端子の電圧（オフ電圧）とが異なる、ヒステリシス特性を持たせている。本実施形態においては、ツェナーダイオードＤ１のツェナー電圧を１．２Ｖに設定するとともに、各種抵抗の抵抗値などを調整して、オン電圧３Ｖ、オフ電圧２Ｖになるよう調整している。
【００２４】
図２に戻って、タグ回路１３１の内部構成について説明する。タグ回路１３１は、制御用ＩＣ１０５と無線モジュール１０６とトランジスタ１０９と発光ダイオード１１１とから構成されている。
【００２５】
制御用ＩＣ１０５は、中央演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）、送信するデジタルデータを生成するプログラムや個別のタグＩＤを含む無線信号のデータが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵで処理されるデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んでいる。制御用ＩＣ１０５は、コンデンサ１０２から電力供給されて駆動し、無線モジュール１０６にデジタルデータを送信する。このデジタルデータには、タグＩＤなどの情報が含まれている。
【００２６】
トランジスタ１０９は、制御用ＩＣ１０５からＬＯＷ信号を受信したときにオンし、ＨＩＧＨ信号を受信したときにオフするように構成されたスイッチング素子である。トランジスタ１０９は、オンであるときに、コンデンサ１０２から無線モジュール１０６に電力供給する。
【００２７】
無線モジュール１０６は、トランジスタ１０９がオンであるときにコンデンサ１０２から電力供給されて駆動する。そして、制御用ＩＣ１０５から出力されたデジタルデータ（例えば、光センサ無線タグ１３０のタグＩＤ）を受けて、アンテナ１２０からこのデータを含む無線信号を発信するものである。
【００２８】
発光ダイオード１１１は、制御用ＩＣ１０５の７番ピンに抵抗を介して接続され、この７番ピンから送出されるデジタルデータのＨＩＧＨ／ＬＯＷ信号に合わせて点滅する。これにより、タグ回路１３１が駆動していることを視覚的に認識することができ、太陽電池１０１が発電を行い、タグ回路１３１の各種回路に電力供給されていることを確認することができる。
【００２９】
アンテナ１２０から無線信号を発信するまでの流れについて、図２及び図４を参照しつつ説明する。図４は、タグ回路１３１の各部における波形図である。図４において、（ａ）は制御用ＩＣ１０５の１番ピンへの入力波形、（ｂ）は制御用ＩＣ１０５の６番ピンからの出力波形、（ｃ）は制御用ＩＣ１０５の７番ピンからの出力波形、（ｄ）は無線モジュール１０６の５番ピンへの入力波形である。
【００３０】
まず、太陽電池１０１に光が照射されておらず、コンデンサ１０２に電力が充電されていない状態から光が照射され、太陽電池１０１に起電力が発生すると、トランジスタ１０７はオンして、太陽電池１０１によって発電された電力は、コンデンサ１０２に充電される状態となる。このとき、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８はオフしているので、タグ回路１３１は電力供給されることがなく、無線信号を発信しない。この状態で、太陽電池１０１に照射された照度に対応して、太陽電池１０１の光電効果により発生した電力が、コンデンサ１０２に充電される。このとき、コンデンサ１０２の端子間の電圧が３Ｖになるまでは、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８はオフのままとなっており、タグ回路１３１には電力供給されない。コンデンサ１０２の端子間の電圧が３Ｖに達すると、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８はオンして、図４（ａ）に示すように、時刻Ｔ１において、制御用ＩＣ１０５の１番ピンにコンデンサ１０２から電力供給されて、制御用ＩＣ１０５が駆動する。このとき、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８の１番端子は、ＨＩＧＨ信号を出力するため、トランジスタ１０７がオフする。これにより、太陽電池１０１によって発生した電力はコンデンサ１０２に充電されない状態となる。この状態において、コンデンサ１０２は充電されることがないため、制御用ＩＣ１０５の電力消費及びもれ電流により、一定割合で制御用ＩＣ１０５の１番ピンの電圧は低下する。そして、制御用ＩＣ１０５は、図４（ｂ）に示すように、時刻Ｔ１から約１００ｍｓｅｃ経過した時刻Ｔ２から時刻Ｔ４までの１２．７ｍｓｅｃの間、制御用ＩＣ１０５の６番ピンから、ＬＯＷ信号をトランジスタ１０９に送出して、トランジスタ１０９をオンする。トランジスタ１０９がオンすることにより、図４（ｄ）に示すように、時刻Ｔ２から時刻Ｔ４までの１２．７ｍｓｅｃの間、無線モジュール１０６の５番ピンにコンデンサ１０２から電力供給されて、無線モジュール１０６が駆動する。この無線モジュール１０６が駆動すると、図４（ｃ）に示すように、３．６ｍｓｅｃ経過した時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの９．１ｍｓｅｃの間、制御用ＩＣ１０５の７番ピンから同期信号、ＩＤ信号及びチェックビット信号から生成された固有のタグＩＤ等を含んだデジタルデータが出力され、無線モジュール１０６の３番ピンに入力される。そして、この固有のタグＩＤ等のデジタルデータに基づいて、無線モジュール１０６の１番ピンからアンテナ１２０を介して、このデジタルデータを含む無線信号を発信する。
【００３１】
この無線信号の発信に伴う無線モジュール１０６の駆動による電力消費及びもれ電流により、コンデンサ１０２に蓄電された電荷が時間の経過とともに消費され、図４（ａ）に示すように、時刻Ｔ２から時刻Ｔ４において、コンデンサ１０２の端子間の電圧が低下する。時刻Ｔ４において、制御用ＩＣ１０５の６番ピンから、ＨＩＧＨ信号がトランジスタ１０９に送出され、トランジスタ１０９をオフにして図４（ｄ）に示すように無線モジュール１０６には電力供給されなくなる。これにより、無線モジュール１０６は駆動を停止し、無線信号の発信が停止する。無線信号の発信終了後も、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５において、制御用ＩＣ１０５の電力消費及びもれ電流により、一定割合でコンデンサ１０２の端子間の電圧は低下する。コンデンサ１０２の端子間の電圧が２Ｖになると、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８はオフして、時刻Ｔ５において、制御用ＩＣ１０５には電力供給されなくなる。このとき、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８の１番端子は、ＬＯＷ信号を出力するため、トランジスタ１０７がオンする。これにより、太陽電池１０１によって発生した電力が再びコンデンサ１０２に充電され始める。なお、本実施形態においては、無線モジュール１０６が無線信号を１回発信する動作を行う時刻Ｔ１から時刻Ｔ５の期間で、コンデンサ１０２の端子間の電圧が２Ｖ以下まで低下するようにコンデンサ１０２の容量及び各種抵抗の抵抗値などを調整している。
【００３２】
次に、照度の違いによって変化する無線モジュール１０６から発信される無線信号の発信間隔について、図５及び図６を参照しつつ説明する。図５は、照度が弱い場合におけるコンデンサの端子間の電圧及びコンデンサに流入出する電流の時間経過を示す図である。図６は、照度が強い場合におけるコンデンサの端子間の電圧及びコンデンサに流入出する電流の時間経過を示す図である。
【００３３】
図５に示すように、照度が弱い場合、コンデンサ１０２には、ゆっくりと太陽電池１０１により電力が充電されるので、ゆっくりとコンデンサ１０２の端子間の電圧が上昇する。そして、コンデンサ１０２の端子間の電圧がオン電圧Ｖｏｎまで上昇すると、無線モジュール１０６によって無線信号が１回発信され、コンデンサ１０２の端子間の電圧はオフ電圧Ｖｏｆｆまで低下する。このとき、時間ｔ１においては、Ｉ１Ａの電流がコンデンサ１０２に流れ込んでいる。時間ｔ２においては、Ｉ２Ａの電流がコンデンサ１０２から流れ出している。これらより、コンデンサ１０２が充電している間に蓄積される電荷量Ｑ１は、Ｑ１＝Ｉ１×ｔ１となる。コンデンサ１０２が放電している間に放出される電荷量Ｑ２は、Ｑ２＝Ｉ２×ｔ２となる。電荷量Ｑ１及び電荷量Ｑ２は、Ｑ１＝Ｑ２となる。
【００３４】
図６に示すように、照度が強い場合、コンデンサ１０２には、図５の場合に比べて早く太陽電池１０１により電力が充電されるので、早くコンデンサ１０２の端子間の電圧が上昇する。そして、コンデンサ１０２の端子間の電圧がオン電圧Ｖｏｎまで上昇すると、無線モジュール１０６によって無線信号が１回発信され、コンデンサ１０２の端子間の電圧はオフ電圧Ｖｏｆｆまで低下する。このとき、時間ｔ３においては、Ｉ３Ａの電流がコンデンサ１０２に流れ込んでいる。時間ｔ４においては、Ｉ４Ａの電流がコンデンサ１０２から流れ出している。これらより、コンデンサ１０２が充電している間に蓄積される電荷量Ｑ３は、Ｑ３＝Ｉ３×ｔ３となる。コンデンサ１０２が放電している間に放出される電荷量Ｑ４は、Ｑ４＝Ｉ４×ｔ４となる。電荷量Ｑ３及び電荷量Ｑ４は、Ｑ３＝Ｑ４となる。
【００３５】
なお、コンデンサ１０２が放電している間に放出される電荷量Ｑ２及び電荷量Ｑ４は、照度の大きさにかかわらず、Ｑ２＝Ｑ４である。したがって、照度の大きさに伴い、コンデンサ１０２の充電に要する時間が変化することにより、無線モジュール１０６の発信間隔は変化している。図５及び図６に示すように、照度が強くなるにしたがって、無線モジュール１０６の発信間隔は短くなる。このように、アンテナ１２０が発信する無線信号はその発信の間隔も含めて、太陽電池１０１の受光状態を表す信号となっている。
【００３６】
次に、受信装置１４０の構成について、図７を参照しつつ説明する。図７は、受信装置１４０の概略構成を示すブロック図である。
【００３７】
図７に示すように、受信装置１４０は、受信アンテナ１４１、受信部１４２、タグＩＤ認識部１４３及びマイクロコンピュータ１５０を備えている。受信部１４２は、受信アンテナ１４１によって光センサ無線タグ１３０の無線モジュール１０６から発信された無線信号を受信する。タグＩＤ認識部１４３は、受信部１４２によって受信された無線信号のデジタルデータに含まれるタグＩＤを認識して、複数の光センサ無線タグ１３０からの無線信号を受信する場合に、どの光センサ無線タグ１３０からの無線信号であるかを認識する。
【００３８】
マイクロコンピュータ１５０は、記憶部１５１、ＣＰＵ１５２、入力部１５３、照度変換テーブル記憶部１５４及び報知部１５５を備えている。記憶部１５１は、各種の制御プログラムを記憶するとともに、本発明の実施形態に関連して入力部１５３等から設定入力される、各光センサ無線タグ１３０ごとに予め決定されている受信装置１４０による処理種別及び処理種別に対する設定条件を記憶している。ＣＰＵ１５２は、処理種別に従った動作制御を行う。照度変換テーブル記憶部１５４は、受信部１４２による単位時間当たりの無線信号の受信回数から照度を決定するデータテーブルを記憶している。照度変換テーブル記憶部１５４は、図８に示すように、１分間当たりの無線信号の受信回数に照度が対応付けられたテーブルを使用する光センサ無線タグ１３０の太陽電池１０１の種類に応じて記憶しており、光センサ無線タグ１３０から送信される信号の受信回数から一意的に照度を決定することができる。例えば、１分間に３０回無線信号を受信した場合、１０００ＬＵＸの照度であると決定することができる。報知部１５５は、外部に対して処理種別に応じた報知を行うものである。
【００３９】
ここで、受信装置１４０による処理種別について説明する。受信装置１４０では、種々の処理を行うことができる。例えば、無線信号を受信したときに報知部１５５から外部報知を行う処理（処理種別１）、設定された期間内に無線信号を受信したときに報知部１５５から外部報知を行う処理（処理種別２）、無線信号の受信回数から照度を決定し、報知部１５５から照度情報を報知する処理（処理種別３）、無線信号の受信回数を積算して、所定回数を超えたときに報知部１５５から外部報知を行う処理（処理種別４）などがある。受信装置１４０が、４つの光センサ無線タグ１３０（Ａ）〜（Ｄ）から無線信号を受信する場合のそれぞれの処理種別における用途の一例について説明する。例えば、処理種別１においては、押入れ・納戸等の部屋に光センサ無線タグ１３０（Ａ）を設置しておき、部屋内の照明の消し忘れ状態などを監視する。この場合、入力部１５３の操作等により、光センサ無線タグ１３０（Ａ）のタグＩＤ及びその処理種別１を対応させて記憶部１５１に予め記憶させる。処理種別２においては、子供部屋などに光センサ無線タグ１３０（Ｂ）を設置しておき、夜中などに照明を使用しているかなどを監視する。この場合、入力部１５３の操作等により、光センサ無線タグ１３０（Ｂ）のタグＩＤ、その処理種別２及び設定期間（例えば、ＰＭ１１時〜ＡＭ６時）を対応させて記憶部１５１に予め記憶させる。処理種別３においては、部屋もしくは屋外における測定対象となる場所に光センサ無線タグ（Ｃ）を設置しておき、その場所の照度を測定する。この場合、入力部１５３の操作等により、光センサ無線タグ１３０（Ｃ）のタグＩＤ及びその処理種別３を対応させて記憶部１５１に予め記憶させるとともに、光センサ無線タグ１３０（Ｃ）に対応した照度変換テーブルを照度変換テーブル記憶部１５４に記憶させる。処理種別４においては、光で劣化する性質を持った印字書換可能なロイコを印字層として活用しているＩＣタグとして、光センサ無線タグ１３０（Ｄ）を用い、このタグ表面の印字層のロイコの劣化度合を、無線信号の受信回数の積算数から測定する。この場合、入力部１５３の操作等により、光センサ無線タグ１３０（Ｄ）のタグＩＤ、その処理種別４及び積算設定回数Ｎを対応させて記憶部１５１に予め記憶させる。
【００４０】
次に、受信装置１４０の制御シーケンスについて、図９を参照しつつ説明する。図９は、受信装置の制御シーケンスを表すフローチャートである。
【００４１】
まず、受信装置１４０は、受信部１４２で無線モジュール１０６から発信された無線信号を受信する（Ｓ１）。そして、タグＩＤ認識部１４３で受信した無線信号のデジタルデータに含まれるタグＩＤを認識する（Ｓ２）。次に、記憶部１５１に予め設定記憶しているタグＩＤに対応した処理からタグＩＤ認識部１４３によって認識されたタグＩＤに応じた処理を選択する（Ｓ３）。このときＳ２で認識したタグＩＤが光センサ無線タグ１３０（Ａ）のものであった場合、処理種別１の動作として、報知部１５５から外部報知を行う（Ｓ４）。この外部報知により、光センサ無線タグ１３０（Ａ）に設置されている部屋の照明の消し忘れ等を知ることができる。また、Ｓ２で認識したタグＩＤが光センサ無線タグ１３０（Ｂ）のものであった場合、処理種別２の動作として、無線信号を受信した時間が設定期間（例えば、ＰＭ１１時〜ＡＭ６時）内であるか否かを判定し、設定期間内のときには（Ｓ５：ＹＥＳ）、報知部１５５から外部報知を行う（Ｓ６）。この外部報知により、光センサ無線タグ１３０（Ｂ）の設置されている子供部屋等の深夜の照明の消し忘れ等を知ることができる。また、Ｓ２で認識したタグＩＤが光センサ無線タグ１３０（Ｃ）のものであった場合、処理種別３の動作として、無線信号の受信間隔を計測することにより、１分間当たりの受信回数を算出する（Ｓ７）。そして、照度変換テーブル記憶部１５４に記憶されたデータにより、この１分間当たりの受信回数から照度を決定し（Ｓ８）、報知部１５５から照度情報を報知する（Ｓ９）。この外部報知により、光センサ無線タグ１３０（Ｃ）の設置されている場所の照度を知ることができる。また、Ｓ２で認識したタグＩＤが光センサ無線タグ１３０（Ｄ）のものであった場合、処理種別４の動作として、無線信号の受信回数を積算する（Ｓ１０）。そして、積算回数が設定回数Ｎに達したときに（Ｓ１１：ＹＥＳ）、報知部１５５から外部報知を行う（Ｓ１２）。この外部報知により、光センサ無線タグ１３０（Ｄ）のロイコ印字層の劣化限界を知ることができる。
【００４２】
以上のように、本実施形態に係る光センサ無線タグ１３０及びこの光センサ無線タグ１３０を備えた光センサシステム１００によると、太陽電池１０１を、コンデンサ１０２を充電する電力を発生する素子としてだけではなく、光センサとして用いることができる。これにより、太陽電池１０１とは別に光センサを必要としないため、低コストで構成することができる。また、小型化することができる。
【００４３】
また、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８にヒステリシス特性を持たせることにより、タグ回路１３１の駆動可能電圧マージン（オン電圧―オフ電圧）を確保することができ、無線モジュール１０６が確実に発信を行うことができる。さらに、タグ回路１３１が駆動している間、トランジスタ１０７のスイッチング動作で太陽電池１０１によるコンデンサ１０２の充電を遮断していることにより、照度が強い場合にタグ回路１３１が駆動し続けることを防止することができる。これにより、広範囲の照度を検出することができる。加えて、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８のオン／オフ制御に連動して、トランジスタ１０７が太陽電池１０１によるコンデンサ１０２への充電を行うため、スムーズにコンデンサ１０２への充電を行うことができる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、本実施形態においては、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８の１番端子からの出力によりトランジスタ１０７のスイッチング動作を制御していたが、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８の１番端子とトランジスタ１０７との間に別のトランジスタを複数接続する（図示せず）など、太陽電池１０１によるコンデンサ１０２の充電状態を制御するようなスイッチング動作を行う回路構成であればいかなる回路構成であってもよい。
【００４５】
また、本実施形態においては、タグ回路１３１が駆動している間、太陽電池１０１によるコンデンサ１０２の充電を遮断するためにトランジスタ１０７を備えていたが、トランジスタ１０７を備えずに、常時太陽電池１０１によるコンデンサ１０２の充電を行ってもよい。その場合、無線信号の発信持続時間は、発信に伴う電力消費量と照度とのバランスに依存する。照度が弱く且つ発信に伴う電力消費量が多いのであれば、コンデンサ１０２の端子間電圧が短時間でタグ回路１３１の動作下限電圧以下となって、発信が停止する。逆に、照度が強く且つ発信に伴う電力消費量が少ないのであれば、無線信号は発信され続ける。このように無線信号が発信され続ける場合であっても、無線信号は太陽電池１０１の受光量が多いという太陽電池１０１における受光状態を表していることになる。
【００４６】
さらに、本実施形態においては、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８にヒステリシス特性を持たせていたが、ヒステリシス特性を持たせなくてもよい。また、電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０８を備えずに、常時コンデンサ１０２からタグ回路１３１に電力供給を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る光センサシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光センサ無線タグの回路図である。
【図３】電圧検知ＯＮ／ＯＦＦ制御回路の回路図である。
【図４】タグ回路の各部における波形図である。
【図５】照度が弱い場合におけるコンデンサの端子間の電圧及びコンデンサに流入出する電流の時間経過を示す図である。
【図６】照度が強い場合におけるコンデンサの端子間の電圧及びコンデンサに流入出する電流の時間経過を示す図である。
【図７】受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】照度変換テーブル記憶部に記憶されたデータを示す図である。
【図９】受信装置の制御シーケンスを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１００  光センサシステム
１０１  太陽電池
１０２  コンデンサ
１０３  電源部
１０４  電源制御回路
１３０  光センサ無線タグ
【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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