(57)【要約】【課題】本発明は複数の親機が他の親機によって監視されるべき子機を自己の子機として誤認する問題を確実に解決するＳＡＷセンサー監視システムを提供する。【解決手段】複数の親機Ａ１乃至Ａｎで監視する複数の子機群Ｂ１乃至Ｂｎの各子機ｂ１乃至ｂｎにＳＡＷ素子で構成したＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳを所有せしめ、各子機ｂ１乃至ｂｎに各子機固有の発信周期を予め記憶せしめておき、該各子機のＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳは各子機ｂ１乃至ｂｎが記憶している発信周期Ｔ１乃至Ｔｎで固有周波数Ｆ１乃至Ｆｎの信号Ｓ１乃至Ｓｎを発信し、各親機Ａ１乃至Ａｎは受信した固有周波数Ｆ１乃至Ｆｎの信号Ｓ１乃至Ｓｎが各子機ｂ１乃至ｂｎが記憶せる固有発信周期Ｔ１乃至Ｔｎであると判断した時にその固有周波数Ｆ１乃至Ｆｎの信号Ｓ１乃至Ｓｎを自己の子機ｂ１乃至ｂｎから発信されたものであることを認識するＳＡＷセンサー監視システム。【選択図】        図４
2007140880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第一親機で監視する第一子機群と第二親機で監視する第二子機群が存在し、第一子機群中の各子機から互いに異なる周波数（固有周波数）の信号を発信して第一親機による第一子機群中における子機相互の識別を行い、同様に第二子機群中の各子機から互いに異なる周波数（固有周波数）の信号を発信して第二親機による第二子機群中における子機相互の識別を行う監視システムにおいて、上記第一子機群と第二子機群を形成する各子機はＳＡＷ素子で構成したＳＡＷセンサー兼発信器を有し、上記第一子機群と第二子機群の各子機に各子機固有の発信周期を予め記憶せしめておき、該各子機のＳＡＷセンサー兼発信器は各子機が記憶している発信周期で上記固有周波数の信号を発信し、上記第一、第二親機は受信した固有周波数の信号が各子機が記憶せる固有発信周期であると判断した時にその固有周波数の信号を自己の子機から発信されたものであることを認識することを特徴とするＳＡＷセンサー監視システム。
【請求項２】
上記固有発信周期は第一、第二親機が上記各子機の上記固有周波数と各親機の固有情報を基に演算した発信周期であることを特徴とする請求項１記載のＳＡＷセンサー監視システム。
【請求項３】
外力又は熱によりベンディング又は伸縮するＳＡＷ素子にて監視対象の変化を検出するＳＡＷセンサーを構成し、ＳＡＷセンサー駆動制御回路により上記ＳＡＷ素子に供給する電力供給周期を設定し、該電力供給周期によりＳＡＷ素子の発信周期を設定する構成としたことを特徴とするＳＡＷセンサー兼発信器。
【請求項４】
上記電力供給周期を記憶素子に記憶せしめ、該記憶素子に記憶せしめた電力供給周期で上記ＳＡＷセンサーを構成するＳＡＷ素子に電力を間欠供給して間欠発信せしめることを特徴とする請求項３記載のＳＡＷセンサー兼発信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠隔に存する多数の監視対象の夫々に子機を設置又は所持せしめ、該子機が有するセンサーで検出した監視対象の変化を親機に発信し監視するシステムに関する。殊に該監視システムにおける子機識別手段に係る。
【背景技術】
【０００２】
遠隔に存する多数の監視対象の夫々に子機を設置又は所持せしめ、該子機が有するセンサーで検出した監視対象の変化を子機が有する発信器により親機に発信し監視する監視システムにおいては、第一親機で監視する第一子機群中の各子機から互いに異なる周波数（固有周波数）の信号を発信して第一親機による第一子機群中における子機相互の識別を行い、同様に第二親機で監視する第二子機群中の各子機は互いに異なる周波数（固有周波数）の信号を発信して第二親機による第二子機群中における子機相互の識別を行っている。
【０００３】
又第一子機群と第二子機群間においても互いに異なる周波数の信号を発信するように設定して混信、即ち第一、第二親機が互いに他の親機の子機群の何れかを自己の子機であると誤認する混信を防止している。
【０００４】
然しながら、現在上記監視システムにおいて使用可能な周波数帯域は電波法により例えば４２０〜４３０ＭＨｚの範囲に限定されているため、第一子機群、第二子機群・・・において近接した周波数を用いざるを得ず、このため上記混信が不可避であり、使用できる子機の台数は著しく制限されているのが実情である。
【０００５】
又図１に例示するように、複数の親機Ａ１乃至Ａｎの夫々の子機監視エリアＺ１乃至Ｚｎが重なり合う状態を屡々生じ、この場合エリアＺ１乃至Ｚｎが重なり合う領域に存する子機ｂは複数の親機Ａ１乃至Ａｎとの通信が可能な状態となり、混信の原因となっている。
【０００６】
尚、図１はエリアＺ１乃至Ｚｎが重なり合う領域に存する子機ｂのみを図示し、その他の各エリアＺ１乃至Ｚｎ内子機は省略している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題点を抜本的に解決するＳＡＷセンサー監視システムとこれに用いるＳＡＷセンサー兼発信器を提供するものである。
【０００８】
即ち本発明は上記親機と子機群から成る監視単位が複数単位存在し、各単位の通信エリアが重複する場合や各子機の固有周波数が重複乃至近接している場合においても、上記各親機による多数台の子機の識別目的を適切に達成できるＳＡＷセンサー監視システムの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成する手段として、上記第一子機群と第二子機群を形成する各子機はＳＡＷ素子で構成したＳＡＷセンサー兼発信器を有し、上記第一子機群と第二子機群の各子機に各子機固有の発信周期を予め記憶せしめておき、該各子機のＳＡＷセンサー兼発信器は各子機が記憶している発信周期で上記固有周波数の信号を発信し、上記第一、第二親機は受信した固有周波数の信号が各子機が記憶せる固有発信周期であると判断した時にその固有周波数の信号を自己の子機から発信されたものであることを認識せしめるＳＡＷセンサー監視システムを構成したものである。
【００１０】
上記固有発信周期は、例えば第一、第二親機が上記各子機の上記固有周波数と各親機の固有情報を基に演算した発信周期である。
【００１１】
上記ＳＡＷセンサー監視システムに用いるＳＡＷセンサー兼発信器は、適例として、外力又は熱によりベンディング又は伸縮するＳＡＷ素子にて監視対象の変化を検出するＳＡＷセンサーを構成し、ＳＡＷセンサー駆動制御回路により上記ＳＡＷ素子に供給する電力供給周期を設定し、該電力供給周期によりＳＡＷ素子の発信周期を設定する構成を備える。
【００１２】
上記ＳＡＷ素子に供給する電力供給周期は、上記記憶素子に記憶せしめ、該記憶素子に記憶せしめた電力供給周期で上記ＳＡＷセンサーを構成するＳＡＷ素子に電力を間欠供給して間欠発信せしめる構成とする。
【００１３】
本発明は上記親機と子機の単位が三単位以上である場合を包含する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各親機が他の親機によって監視されるべき子機を自己の子機として誤認する問題を確実に解決でき、この結果、上記限定された使用周波数帯域においても、各親機が監視する子機の台数を実用上、制限無く増加できる。
【００１５】
又本発明によれば、ＳＡＷセンサーを監視対象の変化を検出する手段として用いつつ、親機に対する該変化情報を伝達する発信器として兼用し、該ＳＡＷセンサー兼発信器と、該ＳＡＷセンサー兼発信器を固有発信周期で発信せしめる手段との協働により、ＳＡＷセンサー兼発信器を有する子機を極めて少ない電力で作動せしめることが可能であると共に、簡素な構成でＳＡＷセンサー監視システムを構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明を実施するための最良の形態を図２乃至図７に基づき説明する。
【００１７】
図２Ａに示すように、ＳＡＷ素子（弾性表面波素子）１は圧電基板５の表面に密着された一組の櫛形電極対２を有し、又は図２Ｂに示すように、圧電基板５の表面に密着された二組の櫛形電極対３，４を有し、櫛形電極対２，３，４を構成する各並列電極２′，３′，４′を交互となるように配置した構造となっている。
【００１８】
図２Ａに示すＳＡＷ素子（弾性表面波素子）１においては、櫛形電極対２の一方が入力端子（電力供給端子）イと出力端子（検出信号出力端子）ロを兼ねる端子を有し、他方がグランド端子ハを有する。
【００１９】
他方図２Ｂに示すＳＡＷ素子１においては、櫛形電極対３の一方が入力端子（電力供給端子）イを有し、他方がグランド端子ハを有し、他の櫛形電極対４の一方が出力端子（検出信号出力端子）ロを有し、他方がグランド端子ハを有する。
【００２０】
図３に示すように、上記圧電基板５の櫛形電極対２，３，４を配した側とは反対側の表面には金属板等から成る貼り合わせ基板６を接着剤７を介して貼り合わせ、所謂バイモルフ構造にする。
【００２１】
上記ＳＡＷ素子１は熱又は外力により伸縮又はベンディング可能であり、該伸縮又はベンディングにより上記櫛形電極対２，３，４の電極２′，３′，４′の間隔を拡縮する。
【００２２】
上記圧電基板５と貼り合わせ基板６の貼り合わせ体は、熱に対する両者５，６の膨張係数の差によりベンディング又は伸縮運動を招来する。
【００２３】
上記ＳＡＷ素子１は上記貼り合わせ体に限定されず、圧電基板５単体で上記伸縮又はベンディングせしめる場合を含む。
【００２４】
又はＳＡＷ素子１を貼り合わせ体で構成する場合の例示として、圧電基板５の電極を配した側と反対側の面に他の圧電基板（貼り合わせ基板６）を貼り合わせ、上記伸縮又はベンディング運動を招来せしめる場合を含む。
【００２５】
一例として電極を配した圧電基板５をＳＡＷ素子１の基板として一般的な水晶基板で構成し、これに貼り合わせる圧電基板を圧電セラミックで構成し、圧電セラミックから成る圧電基板（貼り合わせ基板６）の伸縮又はベンディングにより圧電基板５を伸縮又はベンディングせしめることができる。
【００２６】
本発明は上記ＳＡＷ素子１を各子機ｂにおける監視対象の変化を検出するＳＡＷセンサーとして利用しつつ、該変化情報を親機に伝達する発信器として利用し、ＳＡＷセンサー監視システムを構築したものである。
【００２７】
図４に示すように、少なくとも第一親機Ａ１で監視する第一子機群Ｂ１と、第二親機Ａ２で監視する第二子機群Ｂ２が存在し、該第一子機群Ｂ１と第二子機群Ｂ２を形成する各子機ｂは上記ＳＡＷ素子１で構成したＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳを有する。
【００２８】
即ち、子機群Ｂ１乃至ＢｎはＳＡＷ素子１で構成したＳＡＷセンサー発信器ＴＳを有する。以下、第一子機群Ｂ１と第二子機群Ｂ２を包含する子機群Ｂ１乃至Ｂｎとし、又各子機群Ｂ１乃至Ｂｎに属する複数の子機ｂをｂ１乃至ｂｎとして説明する。
【００２９】
上記子機群Ｂ１乃至Ｂｎの子機ｂ１乃至ｂｎに各子機固有の発信周期Ｔ１乃至Ｔｎを予め記憶せしめておく。
【００３０】
図６に示すように、子機ｂ１乃至ｂｎはＳＡＷセンサー駆動制御回路Ｕを構成する記憶素子Ｍと、発信周期発生器Ｇと、スイッチング回路を構成する第一、第二トランジスタＴＲ１，ＴＲ２を有する。
【００３１】
上記記憶素子Ｍは子機ｂ１乃至ｂｎの上記固有発信周期Ｔ１乃至Ｔｎを記憶しておき、該記憶素子Ｍで記憶されている固有発信周期Ｔ１乃至Ｔｎを上記発信周期発生器Ｇで読み出し、固有発信周期Ｔ１乃至Ｔｎを発生し、該固有発信周期Ｔ１乃至Ｔｎで第一トランジスタＴＲ１のベースにバイアスを印加する。
【００３２】
他方、バッテリーに代表される電源Ｅから記憶素子Ｍと発信周期発生器Ｇに常時、電力を供給して両者Ｍ，Ｇを常時、動作状態におきつつ、該電力は第二トランジスタＴＲ２のエミッターに常時供給されている。
【００３３】
前記の通り、第一トランジスタＴＲ１は固有発信周期Ｔ１乃至Ｔｎでバイアスされた時、図７に示す発信周期Ｔ１乃至Ｔｎで間欠的にＯＮとＯＦＦとを繰り返し、ＯＮ状態の時に第二トランジスタＴＲ２のベースにバイアスを印加し、これをＯＮ状態にして電力をコレクタを通じて増幅器ＡＭＰ１とＡＭＰ２に供給する。
【００３４】
ＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳの出力は増幅器ＡＭＰ１に入力され、増幅器ＡＭＰ１の出力を子機ｂ１乃至ｂｎが有するＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳにフィードバック回路ＦＢを介しフィードバックして発振回路を形成し、図７に示すように、ＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳはスイッチング回路を形成する第二トランジスタＴＲ２がＯＮ状態の間だけ発振動作し、第二トランジスタＴＲ２がＯＦＦ状態の間は発振動作を停止する。即ち間欠発振動作する。
【００３５】
上記ＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳの出力は監視対象の変化情報を重畳した固有周波数Ｆ１乃至Ｆｎの固有発信信号Ｓ１乃至Ｓｎであり、上記間欠発振動作により該信号Ｓ１乃至Ｓｎを増幅器ＡＭＰ２で増幅しアンテナＡＮＴ２を介し親機Ａ１乃至Ａｎに発信する。
【００３６】
上記子機ｂ１乃至ｂｎのＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳの発信周期Ｔ１乃至Ｔｎは、図７に示す通り互いに異なる。
【００３７】
上記図６に示すフィードバック回路ＦＢを有する発振回路は、ＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳとして図２Ｂに示す二組の櫛形電極対３，４を有するＳＡＷ素子１を用いた場合の回路である。
【００３８】
上記ＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳとして図２Ａに示す一組の櫛形電極対２を有するＳＡＷ素子１を用いた場合には、図６に示すフィードバック回路ＦＢを形成せず、破線で示すように、スイッチング回路の出力である電力線をＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳに接続し、同発信器ＴＳを間欠的に発振し発信せしめる。
【００３９】
上記した固有発信周期Ｔ１乃至Ｔｎは、一例として図５に示す親機Ａ１乃至Ａｎが有する発信周期設定・記憶部ＷＴにおいて演算し設定・記憶する。つまり発信周期設定・記憶部ＷＴは上記子機ｂ１乃至ｂｎの上記固有周波数Ｆ１乃至Ｆｎと親機Ａ１乃至Ａｎの固有情報を基に演算し上記固有発信周期Ｔ１乃至Ｔｎを設定し自己の記憶部に記憶しておく。
【００４０】
上記演算の一例は、現在電波法で認められている４２０〜４３０ＭＨｚの範囲で説明すると、第一桁以下、例えばある子機ｂの固有周波数Ｆが４２５．２４１ＭＨｚであれば、５．２４１を１０で割って１を加えた値に、親機Ａ１乃至Ａｎの固有ナンバーの下二桁を１００で割った値を加えて、上記子機固有の周期を設定する。以下同様にして各子機ｂ固有の周期を設定し、該発信周期情報ＧＣ１乃至ＧＣｎを子機ｂ１乃至ｂｎに出力し、その記憶素子Ｍに予め記憶せしめる。
【００４１】
上記子機ｂ１乃至ｂｎのＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳは各子機ｂ１乃至ｂｎの記憶素子Ｍが記憶している固有発信周期Ｔ１乃至Ｔｎで上記固有周波数Ｆ１乃至Ｆｎの固有発信信号Ｓ１乃至Ｓｎを発信し、上記親機Ａ１乃至Ａｎは受信した固有周波数Ｆ１乃至Ｆｎの信号Ｓ１乃至Ｓｎが子機ｂ１乃至ｂｎが記憶せる固有発信周期Ｔ１乃至Ｔｎであると判断した時にその固有周波数Ｆ１乃至Ｆｎの信号Ｓ１乃至Ｓｎを自己の子機ｂ１乃至ｂｎから発信されたものであることを認識する。
【００４２】
即ち、前記した子機ｂ１乃至ｂｎのアンテナＡＮＴ２を介して発信された子機ｂ１乃至ｂｎの固有周波数Ｆ１乃至Ｆｎの信号Ｓ１乃至Ｓｎは、図５に示すアンテナＡＮＴ１を介して親機Ａ１乃至Ａｎが有する無線受信部ＲＦに取り込まれ、該無線受信部ＲＦで周波数変換した信号Ｓ１乃至Ｓｎを子機判別部ＲＸに入力する。
【００４３】
上記子機判別部ＲＸは発信周期設定・記憶部ＷＴで記憶している固有周期Ｔ１乃至Ｔｎと受信した固有周期とを比較し、該受信した固有周期を有する固有周波数の信号Ｓ１乃至Ｓｎが自己の監視する子機ｂ１乃至ｂｎ中のどの子機から発信されたものであるかを認識する。
【００４４】
上記子機判別部ＲＸにおいて認識された固有周波数Ｆ１乃至Ｆｎの信号Ｓ１乃至Ｓｎを信号弁別部ＰＳに入力し、該信号弁別部ＰＳにおいて固有周波数Ｆ１乃至Ｆｎに重畳されている情報を認識した子機ｂ１乃至ｂｎの子機受信情報Ｓ′として外部機器へ出力する。
【００４５】
次に上記ＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳの具体例について説明する。
【００４６】
前記の如く、外力又は熱によりベンディング又は伸縮するＳＡＷ素子１から成るＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳは、ＳＡＷ素子１に駆動電力を供給する電源Ｅと、該駆動電力の供給により常時駆動状態におかれている記憶素子Ｍと発信周期発生器Ｇを有する前記ＳＡＷセンサー駆動制御回路Ｕを備える。
【００４７】
上記ＳＡＷセンサー駆動制御回路Ｕは、前記の如く、第一，第二トランジスタＴＲ１，ＴＲ２で例示されるスイッチング回路により上記ＳＡＷ素子１に供給する電力供給周期を設定し、該電力供給周期によりＳＡＷ素子１の発信周期Ｔ１乃至Ｔｎを設定する。
【００４８】
上記ＳＡＷセンサー駆動制御回路Ｕによる電力供給周期をＳＡＷセンサー駆動制御回路Ｕ内の記憶素子Ｍに記憶せしめ、該ＳＡＷセンサー駆動制御回路Ｕの記憶素子Ｍに記憶せしめた電力供給周期で上記ＳＡＷセンサーを構成するＳＡＷ素子１に電力を間欠供給して前記ＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳによる間欠発信を招来せしめる。
【００４９】
以上により親機Ａ１乃至Ａｎは自己が監視する子機ｂ１乃至ｂｎを確実に認識し、他の親機に属する子機ｂ１乃至ｂｎを自己の子機として誤認する問題を確実に解決できる。
【００５０】
この結果、前記限定された使用周波数帯域においても、各親機が監視する子機の台数を実用上、制限無く増加できる。
【００５１】
又ＳＡＷ素子１を監視対象の変化を検出するＳＡＷセンサーとして用いつつ、親機Ａ１乃至Ａｎに対する該変化情報を伝達する発信器として兼用し、該ＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳと、該ＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳを固有発信周期Ｔ１乃至Ｔｎで発信せしめる手段との協働により、ＳＡＷセンサー兼発信器ＴＳを有する子機ｂ１乃至ｂｎを可及的に少ない電力で作動せしめることを可能とし、更には簡素な構成でＳＡＷセンサー監視システムを構築できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】複数のＳＡＷセンサー監視システムによる監視エリアが重なり合う状態を説明する図。
【図２】ＡはＳＡＷ素子の一例を示す平面図、ＢはＳＡＷ素子の他例を示す平面図。
【図３】上記各ＳＡＷ素子の貼り合わせ構造を示す断面図。
【図４】複数の親機と該各親機で監視する子機群の関係を示すブロック図。
【図５】親機の回路図。
【図６】子機の回路図。
【図７】各子機の固有発信周期と固有発信信号と固有周波数を示す波形図。
【符号の説明】
【００５３】
１…ＳＡＷ素子、２，３，４…櫛形電極対、２′，３′，４′…電極、イ…入力端子、ロ…出力端子、ハ…グランド端子、５…圧電基板、６…貼り合わせ基板、７…接着剤、ＴＳ…ＳＡＷセンサー兼発信器、Ｕ…ＳＡＷセンサー駆動制御回路、Ｍ…記憶素子、Ｇ…発信周期発生器、ＴＲ１…第一トランジスタ、ＴＲ２…第二トランジスタ、Ｅ…電源、ＦＢ…フィードバック回路、ＷＴ…発信周期設定・記憶部、ＲＦ…無線受信部、ＲＸ…子機判別部、ＰＳ…信号弁別部、Ｓ′…子機受信情報、ＡＮＴ１，ＡＮＴ２…アンテナ、ＡＭＰ…増幅器、Ａ１乃至Ａｎ…第一乃至第ｎ親機、Ｂ１乃至Ｂｎ…第一乃至第ｎ子機群、ｂ（ｂ１乃至ｂｎ）…子機、Ｚ１乃至Ｚｎ…第一乃至第ｎ監視エリア、Ｔ１乃至Ｔｎ…固有発信周期、Ｆ１乃至Ｆｎ…固有周波数、Ｓ１乃至Ｓｎ…固有周波数の固有発信信号、ＧＣ１乃至ＧＣｎ…発信周期情報。
【図１】
2007140880.tif 000003
【図２】
2007140880.tif 000004
【図３】
2007140880.tif 000005
【図４】
2007140880.tif 000006
【図５】
2007140880.tif 000007
【図６】
2007140880.tif 000008
【図７】
2007140880.tif 000009