特開 2024-81491 送信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024081491

(43)【公開日】2024-06-18

(54)【発明の名称】送信装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/59 20060101AFI20240611BHJP

【ＦＩ】

H04B1/59

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022195154

(22)【出願日】2022-12-06

(71)【出願人】

【識別番号】596100812

【氏名又は名称】京セラコミュニケーションシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092956

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 栄男

(74)【代理人】

【識別番号】100101018

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 正

(72)【発明者】

【氏名】宮下 純一

(72)【発明者】

【氏名】海野 晃平

(72)【発明者】

【氏名】高田 直幸

(57)【要約】

【課題】 混信が生じる可能性を低くした送信装置を提供する。
【解決手段】 送信装置２ａは、送信部１０２、送信制御手段１０４を備えている。送信部１０２は、自らの識別符号を伴う信号を送信するものである。送信制御手段１０４は、送信部１０２による信号の送信時刻、送信時間間隔を制御するものである。送信部１０２は、送信制御手段１０４の制御により、所定の送信時間間隔（たとえば２４時間ごと）にて、所定の送信時刻（たとえば、３時３０分）に信号の送信を行う。送信装置２ａの他に、同様の構成を有する送信装置２ｂ・・・２ｎが設けられている。各送信装置２ａ、２ｂ・・・２ｎの送信制御手段１０４は、送信時刻をランダムに設定して（乱数に基づいて送信時刻を設定して）信号の送信を制御する。このように、各送信装置２ａ、２ｂ・・・２ｎは、それぞれランダムに送信時刻を設定するので、互いの送信時刻が重複する可能性が低くなる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

信号を送信する送信部と、
設定した送信時刻と送信時間間隔に基づいて、送信部による信号の送信を制御する送信制御手段であって、前記送信時刻をランダムに設定する送信制御手段と、
を備えた送信装置。

【請求項2】

コンピュータによって送信装置を実現するための送信プログラムであって、コンピュータを、
設定した送信時刻と送信時間間隔に基づいて、送信部による信号の送信を制御する送信制御手段であって、前記送信時刻をランダムに設定する送信制御手段として機能させるための送信プログラム。

【請求項3】

請求項１の装置または請求項２のプログラムにおいて、
前記送信装置は、所定の周波数帯域において他の送信装置が送信している場合には、自らは送信しないように構成されていることを特徴とする装置またはプログラム。

【請求項4】

請求項１の装置または請求項２のプログラムにおいて、
前記送信制御手段は、前記送信装置の起動時に、前記送信時刻をランダムに設定することを特徴とする装置またはプログラム。

【請求項5】

請求項１の装置または請求項２のプログラムにおいて、
前記送信制御手段は、前記送信時刻を所定時間範囲内においてランダムに設定することを特徴とする装置またはプログラム。

【請求項6】

送信時刻がランダムになるように設定するとともに送信の時間間隔を設定し、
前記設定された送信時刻と、時間間隔にて信号を送信する送信方法。

【請求項7】

複数の送信装置とサーバ装置を備えた送信システムであって、
前記サーバ装置は、
各送信装置からの送信タイミングの問合せに対し、サーバ送信部によってランダムな送信時刻を送信する送信タイミング送信手段を備え、
前記送信装置は、
信号を送信する送信部と、
前記サーバ装置に対して送信タイミングの問合せを行い、送信時刻を取得する送信時刻取得手段と、
前記取得した送信時刻と設定した送信時間間隔に基づいて、送信部における信号の送信を制御する送信制御手段と、
を備えた送信システム。

【請求項8】

複数の送信装置と通信可能なサーバ装置であって、
各送信装置からの送信タイミングの問合せに対し、サーバ送信部によってランダムな送信時刻を送信する送信タイミング送信手段を備え、
前記ランダムな送信時刻は、前記送信装置における信号の送信時刻として用いられることを特徴とするサーバ装置。

【請求項9】

サーバ装置と通信可能な送信装置であって、
信号を送信する送信部と、
前記サーバ装置に対して送信タイミングの問合せを行い、送信時刻を取得する送信時刻取得手段と、
前記取得した送信時刻と設定した送信時間間隔に基づいて、送信部における信号の送信を制御する送信制御手段とを備え、
前記送信時刻は、他の複数の送信装置との関係においてラインダムとなるようにサーバ装置において生成されたものであることを特徴とする送信装置。

【請求項10】

サーバ装置と通信可能な送信装置をコンピュータによって実現するための送信プログラムであって、コンピュータを、
前記サーバ装置に対して送信タイミングの問合せを行い、送信時刻を取得する送信時刻取得手段と、
前記取得した送信時刻と設定した送信時間間隔に基づいて、送信部における信号の送信を制御する送信制御手段として機能させ、
前記送信時刻は、他の複数の送信装置との関係においてラインダムとなるようにサーバ装置において生成されたものであることを特徴とする送信プログラム。

【請求項11】

請求項７～１０のシステム、装置またはプログラムにおいて、
前記送信装置は、所定の周波数帯域において他の送信装置が送信している場合には、自らは送信しないように構成されていることを特徴とするシステム、装置またはプログラム。

【請求項12】

請求項７～１０のシステム、装置またはプログラムにおいて、
前記サーバ装置は、送信時刻だけでなく送信時間間隔も送信装置に送信し、
前記送信装置は、送信時刻だけでなく送信時間間隔もサーバ装置から受信し、これらに基づいて信号の送信を制御することを特徴とするシステム、装置またはプログラム。

【請求項13】

複数の送信装置とサーバ装置を用いた送信方法であって、
前記サーバ装置は、各送信装置からの送信タイミングの問合せに対し、サーバ送信部によってランダムな送信時刻を送信し、
前記送信装置は、前記サーバ装置に対して送信タイミングの問合せを行い、送信時刻を取得し、
前記送信装置は、前記取得した送信時刻と設定した送信時間間隔に基づいて、送信部における信号の送信を制御する送信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は送信装置に関するものであり、特にその混信防止に関するものである。

【背景技術】

【0002】

複数の送信装置を近接して用いる場合、互いの周波数帯が接近していると混信を生じる可能性がある。

【0003】

これを回避するために、法規によって定められたＬＢＴ(Listen Befor Talk)方式が採用されている（特許文献１参照）。ＬＢＴ方式においては、送信装置が信号を送信する前に、当該周波数帯において他の送信装置が送信を行っていないかどうかを受信して確認する。他の送信装置が、当該周波数帯において送信をしていないことが分かると、送信を開始するというものである。また、既に当該周波数帯が使用されている場合には、所定時間経過後に再度確認を行うことを繰り返し、使用されていないことを確認した後に送信を行う。

【0004】

ＬＢＴ方式によれば、送信しようとする周波数帯において他の送信装置が送信をしていないことを確認するようにしているので、混信を確実に防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８－６０９３２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、送信前に当該周波数帯が使用されていれば時間を空けて再び確認するようにしているので、多数の送信装置を用いる場合には、互いが干渉しないタイミングにて送信できるまでに多くの時間を要していた。また、ＬＢＴ方式による確認のために電力を消費するため、電池駆動の送信装置においては、電力消費が問題となる。

【0007】

ＬＢＴ方式を定める規則においては、帯域の狭い電波を送信する場合であっても、所定の周波数帯において他の電波が出されていないかを確認する必要がある。このため、ＬＰＷＡのような帯域の狭い（100Hz程度）ものであれば、本来は100Hz程度離れた他の電波があっても混信はしないにも拘わらず、200KHzの周波数帯全域において他の通信がないかを規則上確認する必要があり、上記問題がなおさら顕著であった。

【0008】

一方、ＬＢＴ方式を用いない場合においても、複数の送信装置間において、できるだけ混信の可能性が低くなるようにすることが好ましい。

【0009】

この発明は上記のような問題点を解決して、混信が生じる可能性を低くした送信装置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】

【0010】

この発明の独立して適用可能ないくつかの特徴を列挙する。

【0011】

(1)(2)この発明に係る送信装置は、信号を送信する送信部と、設定した送信時刻と送信時間間隔に基づいて、送信部による信号の送信を制御する送信制御手段であって、前記送信時刻をランダムに設定する送信制御手段とを備えている。

【0012】

したがって、複数の送信装置の送信時刻が重複しないように設定することができる。

【0013】

(3)この発明に係る送信装置は、所定の周波数帯域において他の送信装置が送信している場合には、自らは送信しないように構成されていることを特徴としている。

【0014】

したがって、他の送信装置との同時刻による送信が回避されるため、ＬＢＴ方式のような構成の場合においても、迅速に送信を行うことができる。

【0015】

(4)この発明に係る送信装置は、送信制御手段が、送信装置の起動時に、前記送信時刻をランダムに設定することを特徴としている。

【0016】

したがって、起動の際に送信時刻を決定することができる。

【0017】

(5)この発明に係る送信装置は、送信制御手段が、前記送信時刻を所定時間範囲内においてランダムに設定することを特徴としている。

【0018】

したがって、定められた時間範囲内において、送信時刻をランダムに決定することができる。

【0019】

(6)この発明に係る送信方法は、送信時刻がランダムになるように設定するとともに送信の時間間隔を設定し、前記設定された送信時刻と、時間間隔にて信号を送信する。

【0020】

したがって、複数の送信装置の送信時刻が重複しないように設定することができる。

【0021】

(7)(8)(9)(10)この発明に係る送信システムは、複数の送信装置とサーバ装置を備えた送信システムであって、
前記サーバ装置は、各送信装置からの送信タイミングの問合せに対し、サーバ送信部によってランダムな送信時刻を送信する送信タイミング送信手段を備え、
前記送信装置は、信号を送信する送信部と、前記サーバ装置に対して送信タイミングの問合せを行い、送信時刻を取得する送信時刻取得手段と、前記取得した送信時刻と設定した送信時間間隔に基づいて、送信部における信号の送信を制御する送信制御手段とを備えている。

【0022】

したがって、複数の送信装置の送信時刻が重複しないように設定することができる。

【0023】

(11)この発明に係る送信システムは、送信装置が、所定の周波数帯域において他の送信装置が送信している場合には、自らは送信しないように構成されていることを特徴としている。

【0024】

したがって、他の送信装置との同時刻による送信が回避されるため、ＬＢＴ方式のような構成の場合においても、迅速に送信を行うことができる。

【0025】

(12)この発明に係る送信システムは、サーバ装置が、送信時刻だけでなく送信時間間隔も送信装置に送信し、送信装置は、送信時刻だけでなく送信時間間隔もサーバ装置から受信し、これらに基づいて信号の送信を制御することを特徴としている。

【0026】

したがって、送信時間間隔も設定することができる。

【0027】

(13)この発明に係る送信方法は、複数の送信装置とサーバ装置を用いた送信方法であって、前記サーバ装置は、各送信装置からの送信タイミングの問合せに対し、サーバ送信部によってランダムな送信時刻を送信し、前記送信装置は、前記サーバ装置に対して送信タイミングの問合せを行い、送信時刻を取得し、前記送信装置は、前記取得した送信時刻と設定した送信時間間隔に基づいて、送信部における信号の送信を制御する。

【0028】

したがって、複数の送信装置の送信時刻が重複しないように設定することができる。

【0029】

「送信制御手段」は、第１の実施形態においては、ステップＳ１０２、Ｓ１０３がこれに対応し、第２の実施形態においては、ステップＳ１０８、Ｓ１０３がこれに対応する。

【0030】

「送信タイミング送信手段」は、実施形態においては、ステップＳ２０１がこれに対応する。

【0031】

「送信時刻取得手段」は、実施形態においては、ステップＳ１２１、Ｓ１２２がこれに対応する。

【0032】

「装置」とは、１台のコンピュータによって構成されるものだけでなく、ネットワークなどを介して接続された複数のコンピュータによって構成されるものも含む概念である。したがって、本発明の手段（あるいは手段の一部でもよい）が複数のコンピュータに分散されている場合、これら複数のコンピュータが装置に該当する。

【0033】

「プログラム」とは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソース形式のプログラム、圧縮処理がされたプログラム、暗号化されたプログラム、オペレーティングシステムと協働してその機能を発揮するプログラム等を含む概念である。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】この発明の一実施形態による送信装置２の機能的構成である。

【図2】送信装置２の外観である。

【図3A】パレット１０に対する送信装置２の取付を示す図である。

【図3B】パレット１０に対する送信装置２の取付を示す図である。

【図4】送信装置２のハードウエア構成である。

【図5】送信プログラム１２４のフローチャートである。

【図6】第２の実施形態による送信システムの機能構成である。

【図7】サーバ装置２００のハードウエア構成である。

【図8】送信処理のフローチャートである。

【図9】第３の実施形態による送信装置２の機能構成である。

【図10】送信装置２の断面図である。

【図11】基板３０の斜視図である。

【図12】送信装置２の回路ブロック図である。

【図13】静電容量検出モジュール７２のファームウエアのフローチャートである。

【図14】マイクロプロセッサ７４の制御プログラムのフローチャートである。

【図15】Sigfox送信モジュール８０のファームウエアのフローチャートである。

【図16】追跡サーバ装置ＳＶＣによる位置検出の仕組みを示す図である。

【図17】他の例による基板３０の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

１．第１の実施形態
1.1機能的構成
図１に、この発明の一実施形態による送信装置２ａの機能的構成を示す。送信装置２ａは、送信部１０２、送信制御手段１０４を備えている。送信部１０２は、自らの識別符号を伴う信号を送信するものである。送信制御手段１０４は、送信部１０２による信号の送信時刻、送信時間間隔を制御するものである。送信部１０２は、送信制御手段１０４の制御により、所定の送信時間間隔（たとえば２４時間ごと）にて、所定の送信時刻（たとえば、３時３０分）に信号の送信を行う。

【0036】

送信装置２ａの他に、同様の構成を有する送信装置２ｂ・・・２ｎが設けられている。各送信装置２ａ、２ｂ・・・２ｎの送信制御手段１０４は、送信時刻をランダムに設定して（乱数に基づいて送信時刻を設定して）信号の送信を制御する。

【0037】

このように、各送信装置２ａ、２ｂ・・・２ｎは、それぞれランダムに送信時刻を設定するので、互いの送信時刻が重複する可能性が低くなる。

【0038】

1.2外観およびハードウエア構成
送信装置２ａ、２ｂ・・・２ｎは同様の構成を有しているので、各装置を送信装置２として説明する。

【0039】

図２に、この発明の一実施形態による送信装置２の外観を示す。送信装置２は、内部に送信回路（図示せず）や電池（図示せず）を収納した筐体４を備えており、筐体４には貫通孔６が設けられている。

【0040】

この送信装置２は、たとえば、図３Ａに示すように対象物であるパレット１０に固定されて使用される。送信装置２の貫通孔６に金属製のネジ２０を挿入し、パレット１０の木製の支柱１２にネジ止めする。このように、パレット１０に取り付けられた送信装置２からの信号を取得して、そのＩＤと位置を得ることで、パレット１０をトラッキングすることができる。

【0041】

図４に、送信装置２のハードウエア構成を示す。ＣＰＵ１１０には、メモリ１１２、時計１１４、不揮発性メモリ１１６、送受信回路１１８が接続されている。送受信回路１１８は、ＬＰＷＡ規格にて送信を行う回路である。

【0042】

不揮発性メモリ１１６には、オペレーティングシステム１２０（たとえば、TRON（商標）など）、装置ＩＤ１２２、送信プログラム１２４、送信時間間隔１２６が記録されている。装置ＩＤ１２２は、当該送信装置２を識別するための識別符号であり、送信装置２ごとにユニークに設定されている。送信プログラム１２４は、オペレーティングシステム１２０と協働してその機能を発揮する。

【0043】

1.3送信処理
図５に、送信プログラム１２４のフローチャートを示す。送信装置２が起動されると、ＣＰＵ１１０は、時計１１４から現在時刻を取得する（ステップＳ１０１）。続いて、ＣＰＵ１１０は、予め定められた時間内において、現在時刻をパラメータとして、ランダムに（乱数的に）送信時刻を算出し、不揮発性メモリ１１６に記録する（ステップＳ１０２）。

【0044】

たとえば、予め定められた時間としては、23:00～翌日の3:00などである。この23:00～3:00の間において、ランダムに送信時刻が算出される。なお、どの送信装置２も同じ乱数発生関数を用いるので、初期値として各送信装置２が生成する送信時刻は同一となってしまう。そこで、この実施形態では、現在時刻をパラメータとして用いて乱数を発生するようにしている。このため、倉庫などにおいて多数のパレットに多数の送信装置を付ける場合であっても、それぞれの送信時刻は異なることになる。

【0045】

ＣＰＵ１１０は、算出された送信時刻に割込が生じるように内部タイマを設定し、電池消費を減らすため低消費電力モードとなる。設定した送信時刻になると内部タイマからの割込により、低消費電力モードから回復する。

【0046】

ＣＰＵ１１０は、送信周波数チャネルを選択する（ステップＳ１０４）。この実施形態では、１００Ｈｚおきに約２０００チャネルを用意しており、このチャネルの中からランダムに選択する。

【0047】

次に、ＣＰＵ１００は、規則によって定められた周波数帯域全般（２００ｋＨｚ）において、送受信回路１１８を用いて他の電波がないかどうかを確認する（ステップＳ１０５）。他の電波が出ていなければ、ＣＰＵ１００は、送受信回路１１８を制御し、前記選択したチャネルの周波数信号を装置ＩＤ１２２を変調して送信する（ステップＳ１０７）。

【0048】

この信号は、複数の基地局などで受信され、その電波強度によって位置が特定され、時刻、装置ＩＤ、位置が対応付けて記録される。これにより、対象物であるパレット１０のトラッキングを行うことができる。

【0049】

送信が終了すると、ＣＰＵ１１０は、予め記録されている送信時間間隔１２６（たとえば、２４時間）に基づいて、次の送信時刻（日時）を決定する（ステップＳ１０８）。さらに、この送信時刻をタイマに設定し、低消費電力モードに入る（ステップＳ１０３）。

【0050】

一方、ステップＳ１０６において、所定レベル以上の他の電波が存在すると判断すると、ＣＰＵ１１０は、ランダムなシフト時間（数分程度）を算出する（ステップＳ１０）。このシフト時間だけ待って再送信を行うため、タイマを設定する。シフト時間が経過すると、ＣＰＵ１１０は、再びステップＳ１０４以下を繰り返し、他の電波がなければ信号を送信する（ステップＳ１０７）。そして、シフト時間だけシフトされた送信時刻に基づいて、送信時間間隔によって、次の送信時刻を決定する（ステップＳ１０８）。タイマを設定してスリープモードに入る（ステップＳ１０３）。

【0051】

以下、送信時間間隔毎に信号が送信されることになる。なお、ステップＳ１０５において他の電波が見いだされれば、シフト時間によって時間をずらせるようにしている。

【0052】

1.4変形例・その他
(1)上記実施形態では、ＬＢＴ方式によって、事前に周波数帯域において他の電波がないかどうかを判断するようにしている。しかし、ＬＢＴ方式を用いない場合においても、本発明を適用することができる。この場合には、混信の可能性を減少させることができる。

【0053】

(2)上記実施形態では、送信装置２の起動時に現在時刻を用いてランダムに送信時刻を決定するようにしている。しかし、送信装置２に送信プログラムを記録する際や、テスト送信の際に、その現在時刻を用いてランダムに送信時刻を決定するようにしてもよい。

【0054】

(3)上記実施形態では、現在時刻をパラメータとしてランダムに送信時刻を決定するようにしている。しかし、他のパラメータを用いてランダムに送信時刻を決定するようにしてもよい。

【0055】

(4)上記実施形態では、送信装置２を木製のパレット１０に取り付ける場合について説明した。しかし、図３Ｂに示すように、プラスチック製のパレット１０の隙間に送信装置２を挿入して、ネジ（図示せず）にて止めるようにしてもよい。

【0056】

(5)上記実施形態では、ＣＰＵを用いて制御を行っているが、その一部または全部をハードウエアロジックによって構成してもよい。

【0057】

(6)上記実施形態では、送信時間間隔を２４時間としているが１２時間としてもよい。この場合、同じ時刻にて午前と午後に送信が行われることになる。また、送信時間間隔を１時間としてもよい。この場合には、送信時刻は分秒で設定することになる。さらに、送信時間間隔を３時間など任意の時間としてもよい。この場合にも、送信時間は時分秒で設定することになる。

【0058】

(7)上記実施形態では、１つのＣＰＵによって制御を行っている。しかし、複数のＣＰＵによって機能を分担して制御を行うようにしてもよい。

【0059】

(8)上記変形例は互いに組み合わせて実施可能であり、他の実施形態やその変形例とも組み合わせて実施可能である。

【0060】

２．第２の実施形態
2.1機能的構成
図６に、第２の実施形態による送信システムの機能構成を示す。複数の送信装置２ａ、２ｂ・・・２ｎが設けられている点は、第１の実施形態と同様である。この実施形態では、サーバ装置２００がランダムになるように生成した送信時刻を送信装置２に送信するようにしている。

【0061】

送信装置２ａは、送信部１０２、送信制御手段１０４、送信時刻取得手段１０６を備えている。送信部１０２は、自らの識別符号を伴う信号を送信するものである。送信時刻取得手段１０６は、サーバ装置２００にアクセスして送信時刻要求を送信する。これを受けたサーバ装置２００の送信手段２０２は、ランダムになうように生成した送信時刻を、送信装置２に送信する。たとえば、予め生成したランダムな送信時刻を、要求を行った送信装置２に順次与える。

【0062】

送信制御手段１０４は、送信部１０２による信号の送信時刻、送信時間間隔を制御するものである。送信部１０２は、送信制御手段１０４の制御により、所定の送信時間間隔（たとえば２４時間ごと）にて、サーバ装置２００から受信した送信時刻（たとえば、３時３０分）に信号の送信を行う。

【0063】

このように、サーバ装置２００が、各送信装置２ａ、２ｂ・・・２ｎの送信時刻をランダムになるように決定するので、互いの送信時刻が重複する可能性が低くなる。

【0064】

2.2外観およびハードウエア構成
外観および送信装置２のハードウエア構成は、第１の実施形態と同様である。図７に、サーバ装置２００のハードウエア構成を示す。ＣＰＵ２１０には、メモリ２１２、ＳＳＤ２２６、通信回路２２８が接続されている。通信回路２２８は、インターネットに接続された基地局装置と通信を行うためのものである。したがって、この通信回路２２８を用いて、基地局を介して、送信装置２と通信を行うことができる。

【0065】

ＳＳＤ２２６には、オペレーティングシステム２２０、サーバプログラム２２２、予め生成しておいたランダムな複数の送信時刻２２４が記録されている。サーバプログラム２２２は、オペレーティングシステム２２０と協働してその機能を発揮するものである。

【0066】

2.3送信処理
図８に、この実施形態による送信処理のフローチャートを示す。送信装置２が起動されると、ＣＰＵ１１０は、送受信回路１１８を用いて、サーバ装置２００に対し、送信時刻要求を行う（ステップＳ１２１）。サーバ装置２００は、送信要求を受けると、ＳＳＤ２２６に記録されている送信時刻２２４を一つ読み出して、送信装置２に送信する（ステップＳ２０１）。

【0067】

なお、サーバ装置２００は、端末装置２からの要求があるごとに、記録されている送信時刻２２４を順番に読み出して送信する。したがって、各送信装置２に対しては、ランダムに設定された送信時刻が送信されることになる。

【0068】

送信装置２のＣＰＵ１００は、サーバ装置２００から受信した送信時刻を、不揮発性メモリ１１６に記録する（ステップＳ１２２）。

【0069】

ステップＳ１０３以下の処理は、第１の実施形態と同じであるので、説明を省略する。

【0070】

この実施形態では、サーバ装置２００にてランダムになるように生成した送信時刻を送信装置２に与えるようにしているので、各送信装置２における送信時刻が重複するおそれがない。

【0071】

2.4変形例・その他
(1)上記実施形態において、サーバ装置２００は、予め作成したランダムな送信時刻を順次送信するようにしている。しかし、予め作成したランダムな送信時刻のうち、要求のあった時点の現在時刻以降であって最も近い送信時刻を選択して送信するようにしてもよい。

【0072】

(2)上記実施形態では、ＬＢＴ方式によって、事前に周波数帯域において他の電波がないかどうかを判断するようにしている。しかし、ＬＢＴ方式を用いない場合においても、本発明を適用することができる。この場合には、混信の可能性を減少させることができる。

【0073】

(3)上記実施形態では、送信装置２の起動時にサーバ装置２００から送信時刻を取得するようにしている。しかし、送信装置２に送信プログラムを記録する際や、テスト送信の際に、サーバ装置２００から送信時刻を取得するようにしてもよい。

【0074】

(4)上記実施形態では、送信装置２を木製のパレット１０に取り付ける場合について説明した。しかし、図３Ｂに示すように、プラスチック製のパレット１０の隙間に送信装置２を挿入して、ネジ（図示せず）にて止めるようにしてもよい。

【0075】

(5)上記実施形態では、ＣＰＵを用いて制御を行っているが、その一部または全部をハードウエアロジックによって構成してもよい。

【0076】

(6)上記実施形態では、送信時間間隔を２４時間としているが１２時間としてもよい。この場合、同じ時刻にて午前と午後に送信が行われることになる。また、送信時間間隔を１時間としてもよい。この場合には、送信時刻は分秒で設定することになる。さらに、送信時間間隔を３時間など任意の時間としてもよい。この場合にも、送信時間は時分秒で設定することになる。

【0077】

(7)上記実施形態では、送信時間間隔は、予め送信装置２に記録するようにしている。しかし、装置ＩＤと対応付けてサーバ装置２００に送信時間間隔を記録しておくようにしてもい。この場合、送信装置２が送信時刻要求を行う際に、装置ＩＤを送信し、サーバ装置２００がこれに応じて、送信時刻と対応する送信時間間隔を送信するようにする。

【0078】

(8)上記変形例は互いに組み合わせて実施可能であり、他の実施形態やその変形例とも組み合わせて実施可能である。

【0079】

３．第３の実施形態
3.1機能構成
上記実施形態では、送信装置２を対象物に取り付けた際に、起動スイッチを入れて送信装置２を起動する場合について説明した。この実施形態では、送信装置２を対象物に取り付けることで自動的に起動スイッチが入るようにする場合について説明する。

【0080】

図９に、この発明の一実施形態による送信装置２の機能的構成を示す。送信装置２は、ネジなどの取付具２０によって、パレットなどの対象物１０に取付けられる。送信装置２には電極などの検出部６０が設けられている。制御部７０は、送信装置２が対象物１０に取付けられたことを、取付具２０や対象物１０によって検出部６０に生じた静電容量の変化を検出する。

【0081】

制御部７０は、静電容量の変化によって送信装置２が対象物１０に取付けられたことを検知し、送信回路８０を駆動状態にする。これにより、送信回路８０は、送信装置２の識別符号を所定時間間隔で継続的に送信する。サーバ装置（図示せず）は、基地局などを介してこの信号を取得し、対象物１０のトラッキングを行う。

【0082】

この実施形態では、静電容量の変化によって送信装置２０が対象物１０に取り付けられたことを検出して送信回路１０を駆動するようにしている。したがって、永久磁石などの特殊な部品を設けることなく、送信装置２０の装着に応じて自動的に送信回路１０を駆動させることができる。

【0083】

3.2外観および構造
図２に、この発明の一実施形態による送信装置２の外観を示す。送信装置２は、内部に送信回路（図示せず）を収納した筐体４を備えており、筐体４には貫通孔６が設けられている。

【0084】

この送信装置２は、たとえば、図３Ａに示すように対象物であるパレット１０に固定されて使用される。送信装置２の貫通孔６に金属製のネジ２０を挿入し、パレット１０の木製の支柱１２にネジ止めする。

【0085】

この実施形態では、ネジ２０が貫通孔６に挿入されたことを検知し、送信装置２が駆動を開始する。これにより、送信装置２の装着がなされると、自動的に、送信装置２の駆動を開始させることができる。その詳細については以下に説明する。

【0086】

図１０Ａに送信装置２の平断面図、図１０Ｂに横断面図を示す。図１０Ａに示すように、筐体４の内部には、送信部や制御部が設けられた基板３０が固定されている。送信部や制御部に電力を供給するための電池５０も収納されている。

【0087】

図１０Ｂに示すように、筐体４は、上筐体４０と下筐体４２を備えて構成され、上筐体４０と下筐体４２とが勘合して、内部に水などが侵入しないように構成されている。上筐体４０の中央付近において、下方向に突出する円筒部４０Ａが設けられ、円筒部４０Ａの内側に貫通孔６を形成している。基板３０には、円筒部４０Ａの外側よりやや大きい穴３２（基板貫通孔）が設けられ、穴３２に円筒部４０Ａが挿入されている。

【0088】

図１１に、基板３０の斜視図を示す。穴３２の周囲には金属膜３６が形成されている。裏面にも、同様に穴３２の周囲に金属膜（図示せず）が形成されている。穴３２の内面には金属膜３４が形成され（スルーホール）、表面の金属膜３６と裏面の金属膜とを電気的に接続している。これら金属膜３４および表裏面の金属膜によって、検出電極３８が構成されている。後述のように、ネジ２０が挿入された時の検出電極３８の静電容量の変化を検出して、送信部を駆動するようにしている。穴３２の内面の金属膜３４は、ネジ２０と対向するように設けられており、ネジ２０の有無による静電容量の変化が大きくなるように構成されている。

【0089】

また、基板３０には、穴３５（補償電極用貫通孔）が設けられている。穴３５の周囲には金属悪３１が形成されている。裏面にも、同様に穴３５の周囲に金属膜（図示せず）が形成されている。穴３５の内面には金属膜３３が形成され（スルーホール）、表面の金属膜３３と裏面の金属膜とを電気的に接続している。これら金属膜３１および表裏面の金属膜によって、温度補償用電極３５が形成されている。

【0090】

なお、この実施形態では、検出電極３８において、金属膜３６（表および裏）、金属膜３４の表面には、金属物の接触による誤動作を防止するために、非導電性のレジストが塗布されている。同様に、温度補償用電極の金属膜３１（表および裏）、金属膜３３の表面には、金属物の接触による誤動作を防止するために、非導電性のレジストが塗布されている。

【0091】

3.3ハードウエア構成
図１２に、送信装置２の回路ブロック図を示す。これら回路は電池５０からの電力供給を受けて動作する。検出部６０は、検出電極３８と温度補償用電極３５を備えて構成されている。制御部７０は、静電容量検出モジュール７２（たとえば、Azoteq社のIQS7222Cを用いることができる）、マイクロプロセッサ７４を備えて構成されている。送信回路は、ＬＰＷＡ規格の送信を行うSigfox送信モジュール８０（たとえば、Innovation Farm社のIFS-M01）を備えて構成されている。

【0092】

静電容量検出モジュール７２には、図１１に示す検出電極３８、温度補償用電極３５が接続されている。静電容量検出モジュール７２は、交流信号を検出電極３８および温度補償用電極３５に与えることにより、自己静電容量方式にて検出電極３８および温度補償用電極３５の静電容量を検出する。静電容量検出モジュール７２は、ＣＰＵを備えている。

【0093】

3.4制御処理
図１３に、静電容量検出モジュール７２に記録されたファームウエアのフローチャートを示す。静電容量検出モジュール７２は、電力消費を減らすためスリープ状態であり、所定時間ごと（たとえば１分ごと）に、タイマによって通常モードとなって図１３の処理を実行する。

【0094】

静電容量検出モジュール７２（のＣＰＵ）は、検出電極３８の静電容量を検出する（ステップＳ１）。同様に、温度補償用電極３５の静電容量も検出する（ステップＳ２）。たとえば、交流信号を与えたときの電圧変化により、静電容量を検出することができる。

【0095】

続いて、ステップＳ３において、検出電極３８の静電容量を、温度補償用電極３５の静電容量によって補正し、温度変化による静電容量の変化をキャンセルする。

【0096】

図１０において、ネジ２０が挿入されていない時、検出電極３８（図１１参照）の静電容量は周囲との寄生容量Ｃxのみである。一方、ネジ２０が挿入されると、検出電極３８の静電容量は、周囲との寄生容量Ｃxにネジ２０による寄生容量Ｃfが加わって大きくなる。したがって、ステップＳ３において算出した静電容量が、所定のしきい値を超えているか否かを判断することにより、ネジ２０が挿入されたか否かを判断することができる。

【0097】

静電容量検出モジュール７２は、ステップＳ３において算出した静電容量が、予め定められたしきい値を超えているか否かを判断する（ステップＳ４）。超えていなければ、処理を終了し、スリープモードに戻る。

【0098】

しきい値を超えており、ネジ２０が挿入されたと判断すると、検出出力を端子ＲＤＹから出力する（ステップＳ５）。

【0099】

図１２に示すように、端子ＲＤＹはマイクロプロセッサ７４のハードウエア割込端子ＩＲに接続されている。したがって、スリープ状態にあったマイクロプロセッサ７４は、通常モードとなる。

【0100】

マイクロプロセッサ７４に記録されている制御プログラムのフローチャートを図１４に示す。マイクロプロセッサ７４は、送信機駆動モードであるか否かを判断する（ステップＳ１１）。送信機駆動モードでなければ、Ｉ２Ｃの信号ラインＤ（同期はクロックラインＣＬにて行う）を介して、静電容量検出モジュール７２に要求を行い、静電容量値（図１３のステップＳ３における容量値）を取得する（ステップＳ１２）。

【0101】

マイクロプロセッサ７４は、静電容量値が予め定めたしきい値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１３）。超えていれば、送信機駆動モードに設定し、Sigfox送信モジュール８０の割込端子Ｔ１に対して、駆動信号を出力する（ステップＳ１５）。

【0102】

このように、静電容量検出モジュール７２の検出出力によって、直ちにSigfox送信モジュール８０を駆動するようにしていないのは次の理由による。静電容量検出モジュール７２が検出出力を出すしきい値は詳細に設定することができない。そこで、静電容量検出モジュール７２においては、比較的小さなしきい値にて検出出力を出すようにし、マイクロプロセッサ７４において静電容量値に基づいて正確な判断をするようにしている。

【0103】

Sigfox送信モジュール８０のファームウエアのフローチャートを図１５に示す。マイクロプロセッサ７４からの駆動信号を端子Ｔ１に受けると、スリープ状態にあったSigfox送信モジュール８０は、通常状態となって、図１５の処理を開始する。

【0104】

Sigfox送信モジュール８０は、LPWA規格によって、識別符号を含むデータ信号を無線送信する（ステップＳ３１）。データ信号を送信すると、Sigfox送信モジュール８０はスリープ状態（低消費電力モード）となる（ステップＳ３２）。予め設定された所定時間（たとえば２４時間）が経過すると、Sigfox送信モジュール８０は、通常状態に復帰して、データ信号を送信し（ステップＳ３４）、スリープ状態となる（ステップＳ３２）。

【0105】

上記のように、端子Ｔ１に駆動信号が与えられると、Sigfox送信モジュール８０は、所定時間間隔にてデータ信号を送信する。この信号は、図１６に示すように、基地局Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４などで受信され、その受信強度に基づいて、追跡サーバ装置ＳＶＣにより位置が算出されて記録される。これによって、送信装置２の位置追跡が行われることになる。

【0106】

上記の処理において、割込端子ＩＲへの検出信号によって通常状態となったマイクロプロセッサ７４は、図１４のステップＳ１２～Ｓ１５までの処理を行った後、スリープ状態となり、所定時間間隔にて通常状態となって図１４の処理を実行する。

【0107】

送信機駆動モードになった状態では、静電容量検出モジュール７２から受信した静電容量値が、所定のしきい値を下回っているかどうかを判断する（ステップＳ１６、Ｓ１７）。下回っていなければ、送信機駆動モードを維持する。

【0108】

送信装置２の貫通孔６からネジ２０が取り除かれて送信装置２がパレット１０から取り外されると、静電容量値が所定のしきい値を下回る。静電容量値が所定のしきい値を下回ると、マイクロプロセッサ７４は、送信機スリープモードに設定する（ステップＳ１８）。Sigfox送信モジュール８０の割込端子Ｔ２に停止信号を与える。これを受けて、Sigfox送信モジュール８０は、所定時間毎のデータ送信を中止し、端子Ｔ１による割込があるまではスリープモードに入る。

【0109】

また、静電容量が所定のしきい値を下回った場合、マイクロプロセッサ７４もスリープモードに入って初期状態となる。

【0110】

3.5その他
(1)上記実施形態では、送信装置２をパレット１０の側面から取り付けるようにしている。しかし、いずれの箇所に取り付けるようにしてもよい。たとえば、隣接する上板１１の間において、上方から取り付けるようにしてもよい。

【0111】

(2)上記実施形態では、送信装置２を木製のパレット１０に取り付ける場合について説明した。しかし、図３Ｂに示すように、プラスチック製のパレット１０の隙間に送信装置２を挿入して、ネジ（図示せず）にて止めるようにしてもよい。

【0112】

(3)上記実施形態では、送信装置２を取り付ける対象物をパレット１０として説明した。しかし、送信装置２を取り付けることが可能な物であれば対象物とすることができる。

【0113】

(4)上記実施形態では、取付具としてネジ２０を用いて送信装置２を対象物に取り付けるようにしている。しかし、ボルト・ナット、Ｕ字金具、Ｕ字釘などを取付具として用いるようにしてもよい。この場合、Ｕ字金具などの近接を検出できるように、筐体４の内部に検出電極３８を設けることが好ましい。

【0114】

(5)上記実施形態では、図１１に示すように、孔３２の周縁にも電極３６を設けて、電極３４とともに検出電極３８としている。しかし、孔３２の内面のみに電極３４を設け、これを検出電極３８としてもよい。温度補償用電極３５についても同様である。

【0115】

(6)上記実施形態では、取付具であるネジ１０による検出電極３８の静電容量の変化を検出するようにしている。しかし、送信装置２が導電体である対象物に取り付けられたことによる検出電極３８の静電容量の変化を検出するようにしてもよい。対象物が導電体であれば（たとえば、鉄製パレット）、取り付けられたか否かを判断することができる。

【0116】

(7)上記実施形態では、取付具であるネジ１０によって送信装置２が取り付けられるとSigfox送信モジュール８０が駆動し、ネジ１０が取り外されるとSigfox送信モジュール８０が停止するように構成している。しかし、一旦、取り付けられてSigfox送信モジュール８０が駆動した後は、ネジ１０が取り外されてもSigfox送信モジュール８０が駆動しつづけるようにしてもよい。

【0117】

(8)上記実施形態では、送信装置２が対象物に取り付けられるとSigfox送信モジュール８０が駆動を開始するようにしている。しかし、送信装置２が対象物に取り付けられる前には駆動するようにし、対象物に取り付けられると停止するようにしてもよい。

【0118】

(9)上記実施形態では、送信装置２が対象物に取り付けられると、直ちにSigfox送信モジュール８０が駆動を開始するようにしている。しかし、所定時間経過した後に、Sigfox送信モジュール８０が駆動を開始するようにしてもよい。

【0119】

(10)上記実施形態では、静電容量検出モジュール７２の検出出力があるとマイクロプロセッサ７４が判断を行って、Sigfox送信モジュール８０が駆動するようにしている。しかし、静電容量検出モジュール７２の検出出力をSigfox送信モジュール８０に与えて駆動を開始するようにしてもよい。

【0120】

(11)上記実施形態では、取付具であるネジ２０は金属製のものを使用している。しかし、金属でない導電性のものを使用してもよい。

【0121】

(12)上記実施形態では、温度補償用電極３５を設けて温度補償を行うようにしている。しかし、温度と静電容量変化との関係式に基づいて、計測された静電容量を修正するようにしてもよい。この場合、温度補償用電極３５は不要である。また、使用状況などによっては、温度補償を行わなくともよい。

【0122】

(13)上記実施形態では、自己静電容量方式にて静電容量の変化を検出するようにしている。しかし、検出電極３８を２つ設けて、相互静電容量方式にて静電容量の変化を検出するようにしてもよい。この場合、図１７に示すように、検出電極３８Ａと検出電極３８Ｂを設け、両電極間の静電容量を検出する。また、温度補償用電極も温度補償用電極３５Ａと温度補償用電極３５Ｂを設ける。

【0123】

(14)上記実施形態では、ＬＰＷＡ規格の送信回路を用いているが、通常の携帯無線通信など他の無線通信を用いてもよい。

【0124】

(15)上記実施形態では、図１６に示すように、基地局をベースにして位置を特定するようにしている（たとえばSigfox社のAtlas Native）。しかし、WiFiアクセスポイントのMACアドレスをもとに位置を特定するようにしてもよい（たとえばSigfox社のAtlas WiFi）。

【0125】

(16)上記実施形態では、Sigfox送信モジュール８０として、Innovation Farm社のIFS-M01を用いている。しかし、STMicroelectronics社のSTM32WLなど他のSigfox送信モジュールを用いてもよい。STM32WLを用いた場合には、所定時間間隔にて送信するタイミングの制御は、STM32WL自身ではなく外部から行うことになる。

【0126】

(17)上記実施形態では、ＣＰＵを用いて制御を行っているが、その一部または全部をハードウエアロジックによって構成してもよい。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【手続補正書】

【提出日】2022-12-12

【手続補正1】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図11】

【手続補正2】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図17】