(57)【要約】【課題】小型・軽量化を図ることを可能としつつも、省電力化を図ることのできる加速度センサ等を提供することを目的とする。【解決手段】加速度センサ２１０Ａを、作用した加速度に応じて変形する変形部材２１１に備えた圧電材料部２１２を、直列に複数接続して設けるようにし、所定の位置の圧電材料部２１２に信号処理回路２１３を接続するようにした。信号処理回路２１３には、基準電位となる接地側からこの信号処理回路２１３が接続された圧電材料部２１２までの圧電材料部２１２の数に応じた電圧が印加され、その電圧が予め設定した設定電圧を超えれば、信号処理回路２１３がＯＮとなる信号を出力する。この信号に基づき、加速度をデジタル的に測定することが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度に応じて変形する変形部材と、
前記変形部材の表面に形成され、前記変形部材の変形に応じて電荷を発生する圧電材料部と、
前記圧電材料部で発生した電荷量に応じて得られる電圧が印加され、印加された前記電圧が予め定めた設定電圧を超えたときに信号を発する信号処理回路と、を備え、
前記圧電材料部は互いに電気的に直列に接続されて複数が備えられ、
前記信号処理回路は複数が備えられて、直列に接続された複数の前記圧電材料部のうち、互いに異なる少なくとも２つの前記圧電材料部に接続され、複数の前記信号処理回路のそれぞれにおいては、前記信号処理回路が接続された前記圧電材料部から、基準電位との間に直列に接続されている前記圧電材料部の数に応じて生じる電圧が印加されることを特徴とする加速度センサ。
【請求項２】
複数の前記信号処理回路から発する前記信号に基づいて、加速度をデジタル的に測定することを特徴とする請求項１に記載の加速度センサ。
【請求項３】
鳥インフルエンザ監視システムであって、
管理対象となる鳥に装着され、少なくとも加速度を測定するとともに、前記測定の結果をデータとして無線送信するセンサと、
前記センサから送信された前記データに基づき、前記鳥の健康状態に異常が生じているか否かの判定を行う判定装置と、を備えていることを特徴とする鳥インフルエンザ監視システム。
【請求項４】
前記センサは、
加速度に応じて変形する変形部材と、
前記変形部材の表面に形成され、前記変形部材の変形に応じて電荷を発生する圧電材料部と、
前記圧電材料部で発生した電荷量に応じて得られる電圧が印加され、印加された前記電圧が予め定めた設定電圧を超えたときに信号を発する信号処理回路と、を備え、
前記圧電材料部は互いに電気的に直列に接続されて複数が備えられ、
前記信号処理回路は複数が備えられて、直列に接続された複数の前記圧電材料部のうち、互いに異なる少なくとも２つの前記圧電材料部に接続され、複数の前記信号処理回路のそれぞれにおいては、基準電位との間に直列に接続されている前記圧電材料部の数に応じて生じる電圧が印加されることを特徴とする請求項３に記載の鳥インフルエンザ監視システム。
【請求項５】
前記センサは、前記加速度が予め定めた設定値以上又は以下である場合のみ、信号を無線送信するように構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の鳥インフルエンザ監視システム。
【請求項６】
前記センサは、無線供給された電力を蓄電する遠隔蓄電部を備えることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の鳥インフルエンザ監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサ、および鳥インフルエンザ監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、加速度センサは、センサの質量部分の変位を、静電容量の変化、ピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化、歪ゲージ、圧電効果による電荷の変化等により、加速度を計測している（例えば、特許文献１〜３参照。）。
近年、このような加速度センサは、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）技術を用いて小型化が図られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４０７２０号公報
【特許文献２】特開２００６−２５０９１０号公報
【特許文献３】特開２００６−２３４７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したような加速度センサのうち、静電容量や抵抗変化を検出するタイプのものにおいては、加速度を計測するためには駆動電力を必要とする。すなわち、常時電圧を印加しておき、通常時の静電容量や抵抗を基準として、静電容量や抵抗の変化を検出するのである。このため、加速度センサの用途によっては、加速度の計測対象に取り付けた場合、電源の確保が問題となる。特にこのような加速度センサを、動物に装着するような用途の場合、外部から電力を供給したり、バッテリに充電を行うのは困難であるうえ、電源を含めた加速度センサ全体を小型化・軽量化する必要があるために、大型のバッテリ等を備えることもできない。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、小型・軽量化を図ることを可能としつつも、省電力化を図ることのできる加速度センサ等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】
【０００５】
かかる目的のもと、本発明の加速度センサは、加速度に応じて変形する変形部材と、変形部材の表面に形成され、変形部材の変形に応じて電荷を発生する圧電材料部と、圧電材料部で発生した電荷量に応じて得られる電圧が印加され、印加された電圧が予め定めた設定電圧を超えたときに信号を発する信号処理回路と、を備える。そして、圧電材料部は互いに電気的に直列に接続されて複数が備えられる。さらに、信号処理回路は複数が備えられて、直列に接続された複数の圧電材料部のうち、互いに異なる少なくとも２つの圧電材料部に接続されている。そして、複数の信号処理回路のそれぞれにおいては、その信号処理回路が接続された圧電材料部から、基準電位との間に直列に接続されている圧電材料部の数に応じて生じる電圧が印加されるようになっている。ここで、圧電材料部としては、圧電薄膜、圧電厚膜の他、圧電バルクセラミックス、単結晶、高分子、コンポジット等複合材料を接合や接着するもの等があり得る。
このような加速度センサにおいては、加速度が作用すると変形部材が変形し、これにともない圧電材料部がその変形量に応じた電荷を発生する。そして、この圧電材料部は複数が電気的に直列に接続されているので、接地側からの配置（順番）によって、基準電位との間に直列に接続されている圧電材料部の数に応じて生じる電圧が、圧電材料部ごとに異なることになる。信号処理回路に圧電材料部から印加された電圧が設定電圧を超えた場合、信号処理回路は信号を発するが、この信号を発した信号処理回路を認識することで、作用した加速度の程度を得ることができる。つまり、複数の信号処理回路から発する信号に基づいて、加速度をデジタル的に測定することができるのである。
【０００６】
このような加速度センサにおいては、複数の信号処理回路からの信号を、電気的な接続を介して出力することもできるし、無線等の通信を介して出力すること、メモリ回路等に蓄積すること等が可能である。
【０００７】
ところで、上記したような加速度センサは、いかなる目的で用いても良いが、鳥インフルエンザの監視のために使用することが可能である。
我が国におけるＢＳＥ発生や鳥インフルエンザ流行などを契機に、最近「食の安全」に対する関心が急速に高まっている。しかし、これらの問題は、「人間にとっての安全」という観点からの個々の感染症などに対する対症療法的な対策だけでは根本的には解決できず、改めて、食とは何か、人間と自然（動植物）との関わりはどうあるべきか、というような大局的な観点から問題を捉えなおす必要性に迫られている。
【０００８】
動物の生態を調べる従来の方法としては、ＧＰＳ端末による渡り鳥の位置探査や、牛の歩行頻度から発情期を検出する試みが知られている。また、従来の動物健康管理センシングには、オフラインのバイオ的検査手法が主に開発されてきた。しかしこれらの方法では、検査を迅速に行うことができず、且つ高コストであり、一般に普及させることができるものではなかった。
【０００９】
そこで、本発明者らは、加速度・傾斜・温度・血流・血圧・脈拍等、鳥の物理量変化に着目した。これらの物理量測定を行うセンサを管理対象となる鳥に装着し、センサから送信された測定結果のデータに基づいて鳥の行動状態を判定することで、鳥の健康状態を判定しようというのである。
このような技術においては、ＭＥＭＳ技術により、物理センサや通信装置等を超小型のチップに収めることができる。このようなチップを多数の鳥に装着してデータを逐次的に収集し、コンピュータを用いてデータを解析することで、多数の鳥を一括して管理することができるのである。
【００１０】
さらに研究を重ねた過程で、本発明者らは、鳥の健康状態を判定するのに鳥の加速度の変化を監視するのが好ましいことを見出した。
すなわち、本発明は、鳥インフルエンザ監視システムであって、管理対象となる鳥に装着され、少なくとも加速度を測定するとともに、測定の結果をデータとして無線送信するセンサと、センサから送信されたデータに基づき、鳥の健康状態に異常が生じているか否かの判定を行う判定装置と、を備えていることを特徴とするのである。
【００１１】
本発明の加速度センサは、上記のような用途に用いるのに好適である。
すなわち、前記のセンサは、加速度に応じて変形する変形部材と、変形部材の表面に形成され、変形部材の変形に応じて電荷を発生する圧電材料部と、圧電材料部で発生した電荷量に応じて得られる電圧が印加され、印加された電圧が予め定めた設定電圧を超えたときに信号を発する信号処理回路と、を備え、圧電材料部は互いに電気的に直列に接続されて複数が備えられ、信号処理回路は複数が備えられて、直列に接続された複数の圧電材料部のうち、互いに異なる少なくとも２つの圧電材料部に接続され、複数の信号処理回路のそれぞれにおいては、基準電位との間に直列に接続されている圧電材料部の数に応じて生じる電圧が印加されることを特徴とする。
このとき、センサは、加速度が予め定めた設定値以上又は以下である場合のみ、信号を無線送信するように構成するのが好ましい。
また、センサは、無線供給された電力を蓄電する遠隔蓄電部を備えるようにするのが好ましい。
なお、センサにおいては、鳥インフルエンザの発生の検出精度を高めるため、加速度以外に、鳥の体温等、他のパラーメータについても検出するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の加速度センサによれば、直列に接続された複数の圧電材料部から出力される電圧を、複数の信号処理回路で検出することによって、加速度をデジタル的に測定することができる。このとき、作用した加速度によって、圧電材料からなる圧電材料部が直接電荷を発生させることができるため、待機中の消費電力をほぼ０とすることができる。また、圧電材料部を直列に備えることで、加速度が作用したときの発電量を高めることができるので、この加速度センサを高感度なものとすることができる。さらに、このような加速度センサは、ＭＥＭＳ技術によって小型に形成することができ、また消費電力を抑えることでバッテリ等を廃し、軽量化を図ることが可能となる。
また、このような加速度センサを備えた鳥インフルエンザ監視システムにおいては、センサの軽量化を図るとともに、消費電力を抑えることでセンサのロングライフ化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本発明による鳥インフルエンザ監視システム１００を概念的に描いた図である。
図１に示すように、鳥インフルエンザ監視システム１００は、管理区域１１０内で管理される鳥（生体）に装着されるセンサ１２０、管理区域１１０内をカバーするように１つ又は複数個設置される中継局１３０、管理区域１１０内に設置される全ての中継局１３０を集中制御する中継局コントローラ１４０、送受信装置１５０、制御装置（判定コンピュータ）１６０などから構成される。
【００１４】
管理区域１１０は、鳥舎等、鳥を飼育するために設けられたものである。
管理区域１１０内においては、センサ１２０と中継局１３０との間は無線により通信が行われる。このため、管理区域１１０は、中継局１３０がセンサ１２０からの信号を直接又は間接に取得し得る領域である。従って、管理区域１１０を広くする場合には、センサ１２０の無線通信の出力を上げるか、中継局１３０の数を増やせばよい。１つの中継局１３０によって、半径数１０ｍの領域をカバーできることが好ましい。このようなセンサ１２０と中継局１３０との間における通信方式として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘの無線ＬＡＮ、ＰＨＳ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＵＷＢ等の規格があるが、消費電力と通信距離のバランスを考えると、現在ではＺｉｇＢｅｅ（登録商標）が好適な方式といえる。むろん、他の方式を用いても構わない。
【００１５】
センサ１２０は、鳥の姿勢や行動、バイタルサインなどを検出するセンサ群と、検出処理回路、通信回路、電源およびパワーマネージメントデバイスを高密度集積化した、鳥の健康状態をモニタするためのシステムインパッケージである。
このセンサ１２０における測定データは無線により送信される。送信された測定データは中継局１３０によって受信され、さらに、中継局コントローラ１４０に転送される。
【００１６】
中継局１３０と中継局コントローラ１４０とは、無線又は有線のイーサネット（登録商標）で接続されることができる。中継局コントローラ１４０は、管理区域１１０に設置される中継局１３０のみならず、他の管理区域１１２や１１４の中継局も制御し、これらの中継局で受信されたセンサ１２０のデータを集めて送受信装置１５０へと転送する。さらに、中継局コントローラ１４０には、中継局１３０からのデータを集めることの他に、管理区域１１０に設置される全ての中継局１３０へＩＰアドレス等の識別標識を付与したり、制御装置１６０から個々のセンサ１２０に与えられる命令の伝達を媒介したりする機能を付加することができる。別の実施態様において、複数の中継局１３０によってメッシュネットワークを形成する場合には、中継局コントローラ１４０は、中継局１３０間のハンドオーバの制御も行うように構成されることができる。
送受信装置１５０は、イーサネット（登録商標）・インターネット・電話回線・無線電話ネットワーク・などを通じて、センサ１２０の測定データを制御装置１６０へと送信する。
【００１７】
制御装置１６０は、ハードウエア的にはコンピュータ装置であり、必要な機能を備えたソフトウエアを汎用のコンピュータにインストールすることで、製造することができる。このため制御装置１６０の多くの機能は、一般的なコンピュータが備えている、ＣＰＵやメモリ、ネットワークアダプタ、モデム等のハードウエアと、ソフトウエアとの協働によって実現されている。
この制御装置１６０は、センサ１２０から送信された測定データに基づき、鳥インフルエンザの発生の有無を監視している。そして、センサ１２０から送信された測定データが、鳥インフルエンザの発生を示すものであると判定された場合には、その判定結果、すなわち鳥インフルエンザが発生したことを表す情報を、アラームの出力、印刷物のプリントアウト、予めインプットされた送付先への電子メールの送信等によって出力することもできる。制御装置１６０は管理区域１１０の近辺に設置されていてもよいが、全く離れた遠隔地に設置されていても良い。
【００１８】
次に、図２を用いてセンサ１２０の構成について説明する。
図２はセンサ１２０の構成を示す図である。
図２に示すように、センサ１２０は、例えば、薄帯状のフィルム基板上に、所定の物理量を測定する物理量センサ２１０と、センサ１２０として所定の動作を行うように各部をコントロールするための回路が構成されたセンサ制御部２２０と、センサ１２０の動作に必要な電力を蓄えるコンデンサ２３０と、中継局１３０との間で電波の送受信を行うための通信制御を行うための通信制御部２４０と、アンテナ２５０を、薄帯状（フィルム状）の基板上に実装した超小型ネットワークセンサチップである。
このようなセンサ１２０は、最先端の超高密度実装技術およびＭＥＭＳ加工技術を駆使すると共に、センサ機能を絞り込むことにより、超小型なものとする。一つの例では、３ｃｍ角アンテナＦＰＣ上の真ん中１ｃｍ角領域に３次元積層チップ（５ｍｍ以下）を搭載したシステムインパッケージにより超小型センサチップを製造する。
【００１９】
物理量センサ２１０は、少なくとも加速度を測定するような物理量センシングチップである。本実施の形態においては、物理量センサ２１０として、加速度センサ２１０Ａに加え、対象物の温度（体温）を検出する温度センサ２１０Ｔが備えられている。
【００２０】
本実施の形態のセンサ１２０においては、加速度センサ２１０Ａや温度センサ２１０Ｔで検出した加速度情報や温度情報を含むセンサ情報を、逐次中継局１３０に送信するのではなく、送信頻度、送信データ量を抑えることで消費電力を低減できるような構成とすることができる。たとえば、温度センサ２１０Ｔにおいては、検出した温度が、予め設定した範囲から逸脱し、鳥の状態に異常が発生していると判断できる値であったときにセンサ情報を送信するようになっている。
【００２１】
センサ制御部２２０は、具体的にはＩＣとメモリとから構成されるもので、物理量センサ２１０から信号を受け取ったときに、所定の処理を行うイベントドリブン回路を備えている。ここで、所定の処理としては、物理量センサ２１０から受け取った信号の内容をメモリに蓄積する、というものがある。
さらに、本実施の形態において、センサ１２０は、中継局１３０から送信される電波をアンテナ２５０で受信することで誘導起電力により電力を発生し、この電力をコンデンサ２３０に蓄えるようになっている。このため、センサ制御部２２０は、アンテナ２５０で受信した電波を直流電流に変換するＲＦ−ＤＣ変換回路と、ＲＦ−ＤＣ変換回路で変換した直流電流によって電力をコンデンサ２３０に蓄える充電回路と、を備えている。このように、センサ１２０が電源を搭載して自らの電力で通信を行うアクティブセンサであるため、ＲＦ−ＩＤのようにリーダによるスキャンを必要とせず、その行動を制御することが決して容易ではない鳥の管理に適している。
【００２２】
通信制御を担う通信制御部２４０は、物理量センサ２１０による測定データを送信するための超小型の無線通信機としての機能を発揮するものであり、通信制御回路を有した制御チップと、送受信する電波のインピーダンスを整合するインピーダンス整合回路とを有する。ここで、制御チップは、独自の識別子を持つように構成され、物理量センサ２１０によるセンサ情報を送信する際には、当該識別子を共に送信するように構成される。
【００２３】
図３は、物理量センサ２１０において、加速度を検出するための加速度センサ２１０Ａの構成を示す図である。
この図３に示すように、加速度センサ２１０Ａは、加速度センサ２１０Ａに作用した加速度に応じて変形する変形部材２１１と、変形部材２１１の変形に応じて電荷を発生する圧電材料部２１２と、圧電材料部２１２で発生した電荷量に応じて得られる電圧が印加される信号処理回路２１３とを備えている。
【００２４】
ここで変形部材２１１としては、例えばカンチレバー２１１ａと錘２１１ｂとからなるカンチレバー式のものを用いることができる。カンチレバー式の変形部材２１１においては、加速度が作用すると、錘２１１ｂの質量が加わっているカンチレバー２１１ａが、作用した加速度に応じた変形量で撓み変形する。このような変形部材２１１としては、カンチレバー式に限らず、ダイヤフラム式等、他のタイプのものを採用しても良い。他のタイプとしては、例えば、複数本のカンチレバーに錘が支持された構造のもの（Journal of Micromechanics and Microengineering, vol. 10, (2000) 322-328参照。）等がある。
【００２５】
圧電材料部２１２は、変形部材２１１の表面に形成された圧電薄膜からなる。このような圧電薄膜を形成する材料としては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）材料のほか、ＢａＴｉＯ３、ＺｎＯ、ＡｌＮ、水晶、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の周知の圧電材料を用いることが可能である。このような圧電材料部２１２は、作用した加速度に応じて変形部材２１１が変形すると、その変形量に応じた電荷を発生する。つまり、作用した加速度が大きいほど、圧電材料部２１２では大きな電荷を発生する。発生した電荷と、圧電材料部２１２における負荷容量によって、圧電材料部２１２で得られる電圧が決まる。
ここで、圧電材料部２１２は、カンチレバー２１１ａを例えばＳｉ系材料等で形成するのであれば、その表面に所定の圧電材料からなる薄膜を形成すればよいし、また、カンチレバー２１１ａ自体を圧電材料で形成し、カンチレバー２１１ａそのものを圧電材料部２１２とすることも可能である。
【００２６】
このような圧電材料部２１２を備えた変形部材２１１は、加速度センサ２１０Ａにおいて、圧電材料部２１２どうしが電気的に直列に接続されて複数が備えられ、その一端側は電気的に接地されている。
【００２７】
信号処理回路２１３は、図３に示すような回路構成を有したＭｏＳ(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタである。この信号処理回路２１３は、センサ制御部２２０を構成するＩＣ中に設けることができる。
このような信号処理回路２１３は、図３に示すように、直列に接続された変形部材２１１に対し、複数が、互いに異なる変形部材２１１に接続されている。ここで、信号処理回路２１３は、直列に接続された変形部材２１１の数よりも少なくても良いし、全ての変形部材２１１に接続するようにしても良い。本実施の形態においては、例えば４０個の変形部材２１１を直列接続して設け、このうち予め抽出・選定された位置の４個の変形部材２１１に信号処理回路２１３が接続されている。
【００２８】
信号処理回路２１３のゲートには、その信号処理回路２１３が接続された変形部材２１１の圧電材料部２１２からの電圧が印加される。ここで、変形部材２１１の圧電材料部２１２は、直列に接続されているため、接地側からｎ番目の変形部材２１１に接続された信号処理回路２１３には、基準電位との電位差として、接地側からｎ個の圧電材料部２１２で発生した電圧Ｖの総和（ｎ×Ｖ）が印加される。
ここで、各信号処理回路２１３においては、トランジスタがＯＮに切り替わる電圧は予め設定されている。つまり印加された電圧が設定電圧を上回れば信号処理回路２１３はＯＮとなる。
信号処理回路２１３が接続されたセンサ制御部２２０においては、信号処理回路２１３からの信号がＯＦＦからＯＮ、あるいはＯＮからＯＦＦに切り替わると、ＯＦＦからＯＮ、あるいはＯＮからＯＦＦに切り替わったこと、およびその時刻情報をメモリに記憶させ、所定のタイミングで、記憶したそれらの情報を、中継局１３０を介して制御装置１６０に送信するようになっている。
【００２９】
加速度センサ２１０Ａに加速度が作用した場合、個々の変形部材２１１は同様に変形するので、それぞれの圧電材料部２１２からは同じ電圧が印加される。このとき、接地側に近い変形部材２１１に接続された信号処理回路２１３においては、接地側から接続されている圧電材料部２１２の数が少ないので、印加される電圧も小さい。これに対し、接地側から離れた変形部材２１１に接続された信号処理回路２１３においては、接地側から接続されている圧電材料部２１２の数が多いので、印加される電圧は大きくなる。
【００３０】
このような構成により、作用した加速度によって印加される電圧は異なるので、センサ制御部２２０においては、どの信号処理回路２１３がＯＮとなったかを認識することで、加速度をデジタル的に決定することができる。
【００３１】
例えば、本発明者らの研究により、鳥の動作によって生じる加速度は、睡眠時０．０５ｇ、徘徊０．２ｇ、食事中０．５ｇ、身震い時１ｇであることが分かっている。
変形部材２１１に設けられた圧電材料部２１２における感度を例えば１．１ｍＶ／ｇとすると、センサ１２０を鳥に取り付けた場合、前記のそれぞれの動作によって、個々の変形部材２１１の圧電材料部２１２での電圧の出力は、表１に示すように、０．０５５ｍＶ、０．２２ｍＶ、０．５５ｍＶ、１．１ｍＶとなる。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
そして、加速度センサ２１０Ａにおいて、圧電材料部２１２を備えた変形部材２１１を例えば４０個直列に接続して備え、接地側からｎ＝３個目、１０個目、１５個目、４０個目の変形部材２１１に信号処理回路２１３を備えた場合、鳥の動作に応じて印加される電圧は表１の通りとなる。
それぞれの信号処理回路２１３においてＯＮとなる電圧を２ｍＶに設定すると、鳥の動作に応じてＯＮとなる信号処理回路２１３は、表１の通りとなる。すなわち、睡眠時にはｎ＝４０番目の変形部材２１１に取り付けられた信号処理回路２１３（ｎ＝４０）のみがＯＮとなる。徘徊時にはｎ＝１５、４０番目の変形部材２１１に取り付けられた信号処理回路２１３（ｎ＝１５）、２１３（ｎ＝４０）がＯＮとなり、食事時にはｎ＝１０、１５、４０番目の変形部材２１１に取り付けられた信号処理回路２１３（ｎ＝１０）、２１３（ｎ＝１５）、２１３（ｎ＝４０）がＯＮとなる。そして、身震い時には、ｎ＝３、１０、１５、４０番目の変形部材２１１に取り付けられた全ての信号処理回路２１３（ｎ＝３）、２１３（ｎ＝１０）、２１３（ｎ＝１５）、２１３（ｎ＝４０）がＯＮとなる。
【００３４】
このようにして、加速度センサ２１０Ａのセンサ制御部２２０においては、ＯＮとなる信号処理回路２１３の数に応じ、加速度のレベルをデジタル的に得ることが可能となる。例えば、表１に示したように、信号処理回路２１３（ｎ＝４０）がＯＮとなった場合をレベル１、信号処理回路２１３（ｎ＝１５）、２１３（ｎ＝４０）がＯＮとなった場合をレベル２、信号処理回路２１３（ｎ＝１０）、２１３（ｎ＝１５）、２１３（ｎ＝４０）がＯＮとなった場合をレベル３、信号処理回路２１３（ｎ＝３）、２１３（ｎ＝１０）、２１３（ｎ＝１５）、２１３（ｎ＝４０）がＯＮとなった場合をレベル４と設定しておくことで、加速度レベルをデジタル的に決定することができる。
【００３５】
図４は、鳥の行動が、例えば、徘徊を１５分間、食事を１０分間、睡眠を３０分、身震いを５分という順であった場合の、個々の信号処理回路２１３に印加される電圧の経時的な変位を示すものである。このようにすると、鳥の状態に異常が発生していると判断できる動作である身震いを始めたときに、信号処理回路２１３（ｎ＝３）、２１３（ｎ＝１０）、２１３（ｎ＝１５）、２１３（ｎ＝４０）がＯＮとなり、センサ制御部２２０においては、加速度レベルがレベル４であると決定することができる。
センサ１２０においては、温度センサ２１０Ｔで検出した温度が、予め設定した範囲から逸脱し、鳥の状態に異常が発生していると判断できる値であったときにセンサ情報を送信するようになっている。つまり、センサ制御部２２０において加速度レベルがレベル４であったときに、センサ１２０では、検出された加速度レベルがレベル４であることを示す信号を送信する。
制御装置１６０においては、センサ１２０から、加速度レベルがレベル４であることを示す信号を受け取ると、管理区域１１０内において、鳥の体調に異常が生じたと判定することが可能となる。
この場合、信号処理回路２１３（ｎ＝３）、２１３（ｎ＝１０）、２１３（ｎ＝１５）、２１３（ｎ＝４０）の全てを監視しても良いが、センサ制御部２２０においては、身震いの場合のみにＯＮとなる信号処理回路２１３（ｎ＝３）を監視するようにしても良い。
【００３６】
このような加速度センサ２１０Ａにおいては、作用した加速度によって、圧電材料からなる圧電材料部２１２が直接電荷を発生させるため、待機中の消費電力がほぼ０である。
また、変形部材２１１に備えた圧電材料部２１２を直列に備えることで、加速度が作用したときの発電量を高めることができるので、この加速度センサ２１０Ａを高感度なものとすることができる。
また、このようなセンサ１２０を鳥に装着して無線で監視することにより、鳥の行動を妨げることなく、多数の鳥の行動を低コスト且つオンラインでモニタリングすることが可能となる。これによって鳥の健康状態を容易に把握し、感染症の発生などの非常事態も迅速に発見することができる。さらに、このような加速度センサ２１０Ａは、ＭＥＭＳ技術によって小型に形成することができ、また消費電力を抑えることでバッテリ等を廃し、軽量化を図ることが可能となる。
ここで、もちろん、上記に挙げた圧電材料部２１２における感度や変形部材２１１の数、信号処理回路２１３においてＯＮとなる設定電圧等は一例に過ぎず、適宜変更することが可能である。直列に接続して設ける圧電材料部２１２を備えた変形部材２１１の数、信号処理回路２１３の接続位置、信号処理回路２１３における設定電圧等を変更することで、鳥以外にも、様々な加速度を測定することが可能となる。このときも個々の変形部材２１１、圧電材料部２１２、信号処理回路２１３自体は共通に用いることができるので、用途に応じて設計変更を行うのみでよく、汎用性、応用性の高いデバイス構成であると言える。
【００３７】
以上、本願発明の好適な実施態様について例を挙げて説明してきたが、本願発明は、その範囲を逸脱することなく、ここで説明した実施態様の他にも様々な実施態様を取りうることは言うまでもない。
例えば、センサ１２０は、鳥インフルエンザの発生の監視以外の用途にも用いることが可能である。例えば、養鳥用・牧畜用・野生動物用等、その用途に応じて大きさ・センサの種類・通信機の出力等を専用設計されてもよい。また、センサ１２０を、動物ではなく、他の用途での加速度の測定に用いることもできる。その場合、センサ１２０の装着対象が、その動作の制御が困難なものではない場合、電波による電力供給を行うのではなく、センサ１２０にバッテリを備えるような構成とすることもできる。もちろん、このバッテリには、適宜タイミングで充電が行えるようにすることも可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施の形態における鳥インフルエンザ監視システムの概念図である。
【図２】センサの構成を示す図である。
【図３】センサの具体的構成を示す図である。
【図４】センサにおける電圧変化の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１００…鳥インフルエンザ監視システム、１２０…センサ、１３０…中継局、１５０…送受信装置、１６０…制御装置（判定コンピュータ）、２１０…物理量センサ、２１０Ａ…加速度センサ、２１０Ｔ…温度センサ、２１１…変形部材、２１１ａ…カンチレバー、２１１ｂ…錘、２１２…圧電材料部（圧電部）、２１３…信号処理回路、２２０…センサ制御部、２３０…コンデンサ、２４０…通信制御部、２５０…アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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