特表 2022-538779 農産食品の生産履歴管理を支援する機器のためのセンサ組立体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-06

(54)【発明の名称】農産食品の生産履歴管理を支援する機器のためのセンサ組立体

(51)【国際特許分類】

   G01G 23/01 20060101AFI20220830BHJP

   B65D 25/20 20060101ALI20220830BHJP

【ＦＩ】

G01G23/01 A

B65D25/20 P

B65D25/20 K

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021573761

(86)(22)【出願日】2020-06-11

(85)【翻訳文提出日】2022-02-07

(86)【国際出願番号】 IB2020055489

(87)【国際公開番号】W WO2020250171

(87)【国際公開日】2020-12-17

(31)【優先権主張番号】102019000008643

(32)【優先日】2019-06-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521542812

【氏名又は名称】シスプレ－ソシエタ・イタリアーナ・システミ・エ・セルヴィジ・ディ・プレシジョーネ・エッセ・エッレ・エッレ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】アンドレア・ポロ・フィリサン

(72)【発明者】

【氏名】フォビオ・マリオ・スカリーゼ

【テーマコード（参考）】

3E062

【Ｆターム（参考）】

3E062AA01

3E062AB14

3E062BA07

3E062BB06

3E062BB10

3E062DA08

(57)【要約】

本発明における、農産食品の生産履歴管理を支援する機器のためのセンサ組立体は、平面構造体（２ｂ）に結合されるように構成されている第１の面（２１ａ）と第２の面（２１ｂ）とを有しているケーシング（２１）と、ケーシング（２１）の第２の面（２１ｂ）に作用する荷重に応答するように配置されている計量装置（２２）と、傾斜計（２６）と、ケーシング（２１）の第１の面（２１ａ）に対して垂直とされる軸線に沿った加速度を示す加速度信号（ＳＡ）を供給するように構成されている加速度計（２５）と、を含んでいる。処理ユニット（３０）は、計量装置（２２）によって供給される荷重信号（ＳＷ）と、傾斜計（２６）によって供給される傾斜信号（ＳＩ）と、加速度計（２５）によって供給される加速度信号（ＳＡ）とに基づいて、計量装置（２２）に作用する実測重量（Ｗ）を検出する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

農産食品の生産履歴管理を支援する機器のためのセンサ組立体であって、
互いに対して反対側に位置する第１の面（２１ａ）及び第２の面（２１ｂ）を有しているケーシング（２１）であって、前記第１の面（２１ａ）が、平面構造体（２ｂ）に結合されるように構成されている、前記ケーシング（２１）と、
前記ケーシング（２１）の前記第２の面（２１ｂ）に作用する荷重に応答するように配置されている計量装置（２２）と、
前記ケーシング（２１）に堅固に取り付けられている傾斜計（２６）と、
前記ケーシング（２１）に堅固に取り付けられている加速度計（２５）であって、前記ケーシング（２１）の前記第１の面（２１ａ）に対して垂直とされる軸線に沿った加速度を示す加速度信号（ＳＡ）を供給するように構成されている前記加速度計（２５）と、
前記計量装置（２２）によって供給される荷重信号（ＳＷ）と、前記傾斜計（２６）によって供給される傾斜信号（ＳＩ）と、加速度計（２５）によって供給される加速度信号（ＳＡ）とに基づいて、前記計量装置（２２）に作用する実測重量（Ｗ）を決定するように構成されている処理ユニット（３０）と、
を備えていることを特徴とするセンサ組立体。

【請求項2】

前記計量装置（２２）が、重量センサ（２３）とベース板（３７ａ）とロード板（３７ｂ；３７′；３７″）とを少なくとも備えており、
前記重量センサ（２３）それぞれが、前記ケーシング（２１）の前記第２の面（２１ｂ）に作用する荷重に応答するように、前記ベース板（３７ａ）と前記ロード板（３７ｂ；３７′；３７″）との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ組立体。

【請求項3】

前記ケーシング（２１）の前記第２の面（２１ｂ）が、少なくとも１つの前記ロード板（３７ｂ；３７′；３７″）によって少なくとも部分的に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ組立体。

【請求項4】

前記センサ組立体が、温度信号（ＳＴ）を供給するために前記処理ユニット（３０）に結合されている温度センサ（２７）と、湿度信号（ＳＨ）を供給するために前記処理ユニット（３０）に結合されている湿度センサ（２８）と、ｐＨ測定値（ＳｐＨ）を供給するために前記処理ユニット（３０）に結合されているｐＨ計（２９）とのうち少なくとも１つのセンサを、前記ケーシング（２１）の外側に備えていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のセンサ組立体。

【請求項5】

前記センサ組立体が、可撓性を有しているロッド（３８）であって、前記ケーシング（２１）に固定されていると共に前記ケーシング（２１）の前記第１の面（２１ａ）から延在している前記ロッド（３８）を備えており、
前記温度センサ（２７）、前記湿度センサ（２８）、及び前記ｐＨ計（２９）のうち少なくとも１つのセンサが、前記ロッド（３８）に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のセンサ組立体。

【請求項6】

前記センサ組立体が、識別タグ（２ａ）を無線周波数で読み取るように構成されている識別タグリーダ（３２）であって、前記処理ユニット（３０）に結合されている前記識別タグリーダ（３２）を備えていることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のセンサ組立体。

【請求項7】

前記識別タグリーダ（３２）が、ＲＦＩＤリーダ又はＮＦＣリーダとされることを特徴とする請求項６に記載のセンサ組立体。

【請求項8】

前記センサ組立体が、メモリモジュール（３１）を備えており、
前記処理ユニット（３０）が、前記識別タグリーダ（３２）の作用範囲内に配置されている農産食品の生産履歴管理を支援する機器のための容器（２）の識別タグ（２ａ）を読み取るように、且つ、前記識別タグ（２ａ）を前記メモリモジュール（３１）に格納された識別子コードと関連付けるように構成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のセンサ組立体。

【請求項9】

前記処理ユニット（３０）が、前記容器（２）の幾何学的特徴に関連する情報を、前記識別タグリーダ（３２）を介して前記識別タグ（２ａ）から受信するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のセンサ組立体。

【請求項10】

前記センサ組立体が、バッテリ（３４）と、前記バッテリ（３４）を充電するように構成されているバッテリ充電装置（３５）とを備えていることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載のセンサ組立体。

【請求項11】

前記バッテリ充電装置（３５）が、誘導式とされることを特徴とする請求項１０に記載のセンサ組立体。

【請求項12】

前記センサ組立体が、コイル（４０）を備えており、
識別タグリーダ（３２）と前記バッテリ充電装置（３５）との両方が、前記コイル（４０）に結合されていることを特徴とする請求項１０に従属する請求項１１に記載のセンサ組立体。

【請求項13】

前記バッテリ充電装置（３５）が、環境発電装置（３９）を備えていることを特徴とする請求項１０に記載のセンサ組立体。

【請求項14】

前記センサ組立体が、データネットワークのアクセスポイントに接続するように構成されている通信モジュール（３３）を備えており、
前記処理ユニット（３０）が、前記通信モジュール（３３）を介して外部デバイスと通信するように構成されていることを特徴とする請求項１～１３のいずれか一項に記載のセンサ組立体。

【請求項15】

前記通信モジュール（３３）が、ＢＬＥモデムを備えていることを特徴とする請求項１４に記載のセンサ組立体。

【請求項16】

前記処理ユニット（３０）が、前記加速度計（２５）によって供給される加速度信号（ＳＡ）が制御振幅帯域（Ｂ）の範囲内にある場合に第１の計算モードに従って、前記荷重信号（ＳＷ）及び前記傾斜信号（ＳＩ）の現在値に基づいて、前記実測重量（Ｗ）を決定するように構成されており、第２の計算モードに従って、前記荷重信号（ＳＷ）及び前記傾斜信号（ＳＩ）の値に基づいて、前記実測重量（Ｗ）を決定するように構成されていることを特徴とする請求項１～１５のいずれか一項に記載のセンサ組立体。

【請求項17】

前記処理ユニット（３０）は、前記第２の計算モードに基づいて、加速度信号（ＳＡ）が前記制御振幅帯域（Ｂ）を超過している時間間隔によって定義されるカットオフ間隔（ＩＩＮＴ）に少なくとも部分的に時間的に対応していない前記加速度信号（ＳＡ）及び前記傾斜信号（ＳＩ）の値から前記実測重量（Ｗ）を決定するように構成されていることを特徴とする請求項１６記載のセンサ組立体。

【請求項18】

前記処理ユニット（３０）が、前記荷重信号（ＳＷ）、前記加速度信号（ＳＡ）、及び前記傾斜信号（ＳＩ）の時系列を記憶するように、且つ、タイムスタンプを前記荷重信号（ＳＷ）、前記実測重量（Ｗ）、前記加速度信号（ＳＡ）、及び前記傾斜信号（ＳＩ）と関連付けるように構成されていることを特徴とする請求項１～１７のいずれか一項に記載のセンサ組立体。

【請求項19】

前記処理ユニット（３０）が、前記加速度計によって供給される前記加速度信号（ＳＡ）に基づいて、低消費待機モードを動作及び動作停止させるように構成されていることを特徴とする請求項１～１８のいずれか一項に記載のセンサ組立体。

【請求項20】

前記センサ組立体が、前記ケーシング（２１）を前記平面構造体（２ｂ）に取り外し可能に取り付けるように構成されている反転可能な可逆的な取付部材（３６）を備えていることを特徴とする請求項１～１９のいずれか一項に記載のセンサ組立体。

【請求項21】

農産食品の生産履歴管理を支援する機器であって、
容器（２；５０）と、容器（２）の内部に配置されていると共に前記容器（２；５０）の底壁（２ｂ；５０ａ）に取り外し可能に取り付けられている請求項１～２０のいずれか一項に記載のセンサ組立体（２０；１００）と、を備えていることを特徴とする機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本特許出願は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれるイタリア特許出願第１０２０１９０００００８６４３号に基づく優先権を主張するものである。

【0002】

本発明は、農産食品の生産履歴管理を支援する機器のためのセンサ組立体に関する。

【背景技術】

【0003】

周知のように、農産食品分野では、サプライチェーンに沿った製品の生産履歴管理が益々重要になっている。実際に、多くの国々において、生産履歴管理は食品安全規制及び衛生規制に従って課せられている一方、高品質の製品を製造する企業にとって、原材料の原産地、及び実施された処理の性質を、販売に至るまでの完全性と同様に一般市民に最良に保証することが、何よりも重要な関心事である。従って、品質意識の高い最終消費者の根本的な保護のためにも、申告と異なる原産地の原材料を交換又は追加することによって行われる不正の余地を減らすことが必要である。
従って、市場に出回る製品の原産地及び処理の認証を支援することを目的として、数多くの解決策が開発されている。しかしながら、一般に、一連の農産食品の生産履歴管理の最初段階、すなわち収集と加工現場への輸送とには、認証を困難にすると共に不正行為を試みる十分な余地を残っているという多くの欠点がある。例えば、あらゆるタイプの果物や多くの種類の野菜の収穫については、特に当て嵌まる。このような困難は、収穫現場に技術的なインフラが明白に欠如していることに起因し、そのために、現在、製品認証に必要な作業が行なうことができない。

【0004】

不正行為に対する保護に加えて、原材料の保管状況を追跡し、記録することも重要である。実際、農産食品は温度や湿度に特に敏感であることが多く、保存状態が適切でないと、有機的な特性が取り返しのつかないほど劣化してしまうことがある。また、大きすぎる収穫物や保存容器の利用による破砕も問題となることがある。特に、環境条件を制御できる倉庫よりも、収穫現場や輸送中にこそ、不適切な保管による損傷のリスクが大きいことに留意すべきである。例えば、収穫現場には十分に広い日陰がないので、収穫用容器は、充填後、長時間日光に曝されたままとなることが多い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、上述の制限を克服し、又は少なくとも緩和することができるセンサ組立体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

従って、本発明では、製品の生産履歴管理を支援する機器のためのセンサ組立体が、実質的に請求項１に定義されるように提供される。

【0007】

本発明のさらなる特徴及び利点については、添付図面を参照しつつ、添付図面に表わす非限定的な実施例に関する以下の説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】農産食品の生産履歴管理を支援する機器のための組立体の透視図である。

【図2】図１に表わす機器の側面図である。

【図3】図１に表わす機器の単純化したブロック図である。

【図4】図１に表わす機器の利用状態を表わす。

【図5】図１に表わす機器に利用される、本発明の一の実施例におけるセンサ組立体の上面図である。

【図6】図５に表わすセンサ組立体の側面図である。

【図7】図５に表わすセンサ組立体の単純化したブロック図である。

【図8】図５に表わすセンサ組立体の細部の第１の変形例である。

【図9】図５に表わすセンサ組立体の細部の第２の変形例である。

【図10】図５に表わすセンサ組立体の別の細部の第１の変形例である。

【図11】図５に表わすセンサ組立体の別の細部の第２の変形例である。

【図12】図５に表わすセンサ組立体に関連する物理量を示すグラフである。

【図13】本発明の一の実施例におけるセンサ組立体を利用する、農産食品の生産履歴管理を支援するための別の機器の単純化した側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１及び図２を参照すると、農産食品の生産履歴管理を支援するための機器は、全体として番号１で示されている。機器１は、特に任意の種類の果物及び野菜を収穫する際に生産履歴管理を支援することを目的とする。

【0010】

機器１は、果実の収穫のための容器２と、容器２に接続させるための接続部材４を具備するフレーム３とを備えている。

【0011】

容器２は、上部が概略的に開放されており、果実又は野菜を収穫するための利用可能とされる任意の容器とされる。図１に表わす実施例では、容器２は、積み重ね可能な箱であって、同一タイプの他の箱の上に積み重ねることができる（一般に数キロの農産食品を収容するのに適しているので、手で容易に運搬可能とされる）。代替的には、容器２は、より大量の農産食品を収容するのに適しており、フォークリフトによって移動可能とされる一般的な箱（ＢＩＮ）であっても良い。一の実施例では、容器２は識別タグ２ａを備えており、識別タグ２ａは固有の識別コードを含んでおり、電磁気的に読み取り可能とされる（例えば、ＲＦＩＤタグやＮＦＣタグ）。

【0012】

一の実施例では、フレーム３は、接続部材４に取り付けられた１つ以上の縦梁によって形成されている垂直サポート３ａを備えている。接続部材４は、特にフレーム３が容器２に可逆的に結合されるように構成されている。図１に表わす実施例では、特に接続部材４が、容器２を受容するように適合されていると共にフレーム３の地面載置部３ｂに取り付けられているベース５を備えている。特に、ベース５は、容器２と同一である積み重ね可能な箱によって形成されても良い。このようにして、フレーム３と容器２との結合は、容易且つ迅速に可能となり、さらには、容器２の位置決めが、正確となり且つ再現可能となる。図示しないが、一の実施例では、ベースは平面とされ、例えば容器２を受容するための略水平な板が地面に載置されている。代替的には、接続部材は、バイス、ペンチ、プラグ、又はネジ留めシステム等とされる。

【0013】

また、図３を参照すると、機器１は、画像検出装置６と、モーションセンサ７と、衛星追跡装置８と、識別タグリーダ９と、記憶装置１１を具備する処理ユニット１０と、無線通信モジュール１２とさらに備えており、これらはすべて、非限定的な実施例では、フレーム３に取り付けられている。ローカル制御インタフェース１３は、ディスプレイ１３ａを備えており、フレーム３によって支持されている。ローカル制御インタフェース１３は、処理ユニット１０に有線接続されているか、又は例えばスマートフォンやタブレットのようなモバイル機器によって形成されており、例えばBluetooth（登録商標）通信規格を利用することによって無線通信モジュール１２を介して処理ユニット１０と通信するように結合されている。代替的には、リモートインタフェース１６が、同様に、無線通信モジュール１２を介して処理ユニット１０と通信するように結合されている。少なくとも衛星追跡装置８、識別タグリーダ９、処理ユニット１０、記憶装置１１、無線通信モジュール１２、及び制御インタフェース１３は、フレーム３に固定された同一のケーシングに収容されている。代替的な実施例では、衛星追跡装置８、識別タグリーダ９、処理ユニット、及び記憶装置１１の機能は、モバイル機器（スマートフォンやタブレット）に統合されている。

【0014】

一の実施例では、画像検出装置６は、図示しないが固定光学系又は可変光学系を具備する画像センサ１４，１５と、照明器１７とを備えている。

【0015】

画像センサ１４，１５は、例えばＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサのような可視帯域で不可欠なセンサ、赤外線センサ若しくは紫外線放射センサ、レーザスキャナ、又は一般にフレーム３に取り付けるのに適した任意のタイプのセンサとされる。

【0016】

画像センサ１４は、図２に表わすように容器２がベース５に載置された場合に、容器２の口を含む観察領域Ｒ１がフレームに入る（frame）ようにベース５に向けられる（trained）。画像センサ１４は、観察すべき活動のタイプに基づいて、所定期間、単一の画像及び／又は画像シーケンスを取得するように、モーションセンサ７によって検出された動作に応答して追従するように、並びに、モーションセンサ７によって検出された動作を示す信号が存在しない場合に待機状態を維持するように構成されている。モーションセンサ７との結合は、直接的であっても、処理ユニット１０を介して間接的であっても良い（図３参照）。言い換えれば、画像センサ１４は、モーションセンサ７からの信号に直接応答しても、モーションセンサ７からの信号に応答して処理ユニット１０によって生成される指令に順次応答しても良い。一の実施例では、画像取得は、モーションセンサ７が感知間隔内の動作又は一連の動作のうち最後の動作を検出した瞬間に対して、例えば数秒の遅延を伴って実行される。

【0017】

画像センサ１５は、機器１の周囲の収穫が行われる土壌の一部のパノラマ画像、設備、フェンス、場合によっては存在する建物及び物体の一部分と同様に、特に果物が収穫される樹木のパノラマ画像を撮影するように方向づけられている（図４参照）。画像センサ１５は、制御インタフェース１３を介して作業員によって提供される指令を介して手動で、又は衛星追跡装置８によって示される空間座標の変化（例えば、所定の最小距離より大きく移動したことに起因する変化）に応答して起動可能とされる。

【0018】

図示しない代替的な実施例では、ベース５及び周囲環境の両方に向かって方向づけられている単一の画像センサを、及び／又は、所定のモードに基づいて様々なフレーム間で手動切替若しくは自動切替可能とされる可変光学系を利用することができる。

【0019】

モーションセンサ７は、例えば、パッシブ赤外線センサ、ＤＭＴ（“Digital Motion Technology”）センサ、マイクロ波センサ、超音波センサ、又はこれらの組み合わせとされる。モーションセンサ７は、画像検出装置６によってフレームされた観察領域Ｒ１の少なくとも一部分を含む監視領域Ｒ２における動作を検出するように、ベース５上に学習される。特に、モーションセンサ７は、容器２をベース５に挿入し、収穫された果実をベース５に既に収容された容器２に入れることによって作動するように構成されている。従って、実際には、モーションセンサ７によって、空又は満杯になった容器２をベース５に導入することが可能となり、容器２がベース５に収容されている場合に、容器２の内容物の変化をもたらす動作が判断されるようになる。

【0020】

上述のように、さらに、モーションセンサ７は、直接又は処理ユニット１０を介して間接的に、画像センサ１４による画像の取得を決定する。

【0021】

衛星追跡装置８は、例えば、ＧＰＳ追跡装置又はＧＮＳＳナビゲータとされ、指令に応答して一組の空間座標（経度及び緯度）を提供するために、処理ユニット１０と通信するように結合されている。

【0022】

識別タグリーダ９は、容器２に配設された識別タグ２ａを読み取るのに適したタイプのリーダとされる。利用される識別タグ２ａに従って、識別タグリーダ９は、例えばＲＦＩＤリーダであっても良い。

【0023】

図５～図７を参照すると、機器１は、容器２に取り外し可能に結合されるように構成されているセンサ組立体２０も備えている。より具体的には、容器２と容器２に収容されたセンサ組立体２０とは、機器１で利用される生産履歴管理を補助するための機器７０を形成している。

【0024】

センサ組立体２０は、ケーシング２１と、計量装置２２と、複数のセンサと、少なくとも１つの加速度計２５と、傾斜計２６と、温度センサ２７と、湿度センサ２８と、ｐＨ計２９とを備えている。さらに、センサ組立体は、オンボード処理ユニット３０と、メモリモジュール３１と、識別タグリーダ３２と、通信モジュール３３と、バッテリ３４と、充電装置３５とを備えている。

【0025】

ケーシング２１は、厚さより顕著に大きい幅及び長さを有している。ケーシング２１は、例えば四角状の平面を有しており、第１の面２１ａと第２の面２１ｂとは、互いに対して対向している。ケーシング２１は、例えば悪戯防止ネジのような取付部材３６、又は図示しない実施例では両面粘着ストリップやスナップ式要素等によって、容器２の底壁２ｂに取り外し可能に取り付けられている。代替的には、容器２に通気孔が配設されている場合には、取付はクランプを介して実現される。利用時には、第１の面２１ａは、容器２の底壁２ｂに面している。

【0026】

オンボード処理ユニット３０、メモリモジュール３１、識別タグリーダ３２、通信モジュール３３、バッテリ３４、及び充電装置３５と同様に、計量装置２２、加速度計２５、及び傾斜計２６が、ケーシング２１に収容されている。

【0027】

計量装置２２は、ベース板３７ａ、ロード板３７ｂ、及び１つ以上の複数のロードセル２３を備えている。ベース板３７ａ及びロード板３７ｂは、高剛性を有していると共に誘電材料から作られており、ケーシング２１の第１の面２１ａの側及び第２の面２１ｂの側にそれぞれ設けられている。一の実施例では、ベース板３７ａ及びロード板３７ｂはそれぞれ、第１の面２１ａ及び第２の面２１ｂの一部分を形成しているが、代替的には、図示しない実施例では、ケーシングが、ベース板及びロード板を覆っている例えばシリコンシートを備えており、これによりケーシングを密閉し、当該ケーシングを防水構造とすることができる。ロードセル２３は、ロード板３７ｂとケーシング２１の第２の面２１ｂとに作用する荷重に応答するように、ベース板３７ａとロード板３７ｂとの間に配置されている。また、センサ組立体２０は反転可能であることに留意すべきである。この場合には、ベース板がロード板として機能するが、その逆であっても良い。ロードセル２３の数量及び配置は、設計上の好みに基づいて選択可能とされる。図５～図７に表わす実施例では、例えば圧電型の４つのロードセル２３が、ケーシング２１の象限それぞれの中心に配置されており、ベース板３７ａ及びロード板３７ｂに結合されている。ロードセル２３は、オンボード処理ユニット３０と通信可能に結合されており、ロードセル２３それぞれの荷重状態を示す荷重信号ＳＷを提供することができる（図７参照）。ロード板３７ｂの全体表面は、容器２の底壁２ｂの表面と実質的に等しいか、又はより小さい。

【0028】

代替的には、一連のロードセル２３（例えば図８に表わす実施例のように、２つのロードセル２３それぞれに結合されている２つのロード板３７′）に結合されているロード板を、又はロードセル２３それぞれに結合されている４つのロード板３７″（図９参照）を利用可能である。同様に、図６に表わす単一のベース板３７ａの代わりに、複数のベース板を利用可能である。

【0029】

また、加速度計２５及び傾斜計２６は、ケーシング２１に収容されており、例えば小型電気機械式とされる。特に、加速度計２５は、ケーシング２１が容器２の底壁２ｂに取り付けられた場合に、少なくともケーシング２１の第１の面２１ａ及び第２の面２１ｂに対して、ひいては容器２の底壁２ｂに対して垂直な軸線（実際には、容器２が平坦に載置された場合における垂直軸線）に沿った加速度を示す加速度信号ＳＡを提供するように構成されている。一の実施例では、加速度計２５は、多軸式とされる。一の実施例では、加速度計２５は、以下に説明するように、低消費待機モードを動作及び動作停止させるための振動センサとして処理ユニット３０によって利用される。

【0030】

傾斜計２６は、ケーシング２１に堅固に取り付けられており、基準面の傾斜、ひいては水平面に対するケーシング２１及び容器２の傾斜を示す傾斜信号ＳＩを提供する。基準面は、ケーシング２１の第１の面２１ａ及び第２の面２１ｂに対して平行とされる。一の実施例では、傾斜計の機能は、加速度計２５によって提供される加速度信号ＳＡの連続した成分から実行される。当該機能は、処理能力が供給される場合には、加速度計２５に完全に組み込まれているが、加速度信号ＳＡの連続した成分を抽出するように構成されているオンボード処理ユニット３０によって実行される場合もある。

【0031】

温度センサ２７、湿度センサ２８、及びｐＨ計２９は、ケーシング２１に固定されている可撓性を有しているロッド３８に配置されている。ロッド３８は、センサ組立体２０が容器２に取り付けられている場合には、ケーシング２１の第１の面２１ａに対して、ひいては底壁２ｂに対して垂直に延在している。ロッド３８の数量及び配置と、温度センサ２７、湿度センサ２８及びｐＨ計２９の数量及び配置とは、設計上の好みに基づいて選択可能とされる。必要に応じて、例えば、温度センサ２７、湿度センサ２８、及びｐＨ計２９も、ケーシング２１の第２の面２１ｂに配置可能とされる。図５～図７に表わす非限定的な実施例では、５つのロッド３８が設けられており、１つのロッドがケーシング２１の中央に配置されており、他のロッドはロードセル２３に対応する位置に配置されている。ロッド３８はそれぞれ、２つの温度センサ２７と２つの湿度センサ２８と２つのｐＨ計２９とを備えている。温度センサ２７、湿度センサ２８、及びｐＨ計２９のロッド３８における位置は、環境変数の監視において所望の精度が得られるように、収集される製品の種類並びに容器２の形状及び容積に従って選択される。温度センサ２７、湿度センサ２８、及びｐＨ計２９はそれぞれ、温度信号ＳＴ、湿度信号ＳＨ、及びｐＨ測定値ＳｐＨを処理ユニット３０に提供する。

【0032】

以下に詳述するように、オンボード処理ユニット３０は、ロードセル２３、加速度計２５、傾斜計２６、温度センサ２７、湿度センサ２８、及びｐＨ計２９から供給される信号を受信及び処理し、通信モジュール３３を通じて外部環境、特に地上処理ユニット１０と通信する。通信モジュール３３は、データネットワークのアクセスポイント（例えば、無線通信モジュール１２）に接続するように構成されている。一の実施例では、通信モジュール３３は、ＢＬＥ（ブルートゥース（登録商標）・ロー・エナジー）モデムであるか、又は他のＬＰＲＦ（低電力無線周波数）技術に基づいている。これにより、優位にはエネルギ消費量を低減することができる。図示しない他の実施例では、通信モジュールも、設計上の好みに従って、例えば伝送距離、データフロー、レイテンシ、ノイズ耐性のような他のパラメータに基づいて選択される。

【0033】

識別タグリーダ３２は、識別タグリーダ３２が無線通信を介して結合されるように、容器２の識別タグ２ａに対応する位置に配置されているコイル４０を有している。識別タグリーダ３２は、利用される識別タグ２ａのタイプに従って、ＲＦＩＤリーダ又はＮＦＣリーダとされる。

【0034】

説明した実施例では、バッテリ３４は、充電式とされ、センサ組立体２０に搭載されたすべての利用物（user）に電力を供給する。

【0035】

充電装置３５は、バッテリ３４を充電する。図１０に表わす実施例では、充電装置３４は誘導式とされ、識別タグリーダ３２と同一のコイル４０を利用する。代替的には、充電装置３５は、環境からエネルギを回収するための装置３９（図１１に表わす環境発電装置）を備えており、動作（容器２は連続的に積み下ろし作業の影響を受けるので、当該積み下ろし作業の一部を利用し、圧電効果によってエネルギを回収することが優位である）又は温度差を、エネルギ源として利用してもよい。また、充電装置は、例えば電気回路網のような外部電源に接続するためのコネクタ（図示しないが、例えばＵＳＢコネクタ）を備えている場合がある。

【0036】

上述のように、オンボード処理ユニット３０は、ロードセル２３、加速度計２５、傾斜計２６、温度センサ２７、湿度センサ２８、及びｐＨ計２９から供給される信号を受信及び処理する。特に、オンボード処理ユニット３０は、荷重信号ＳＷ、加速度信号ＳＡ、傾斜信号ＳＩ、温度信号ＳＴ及び湿度信号ＳＨの時系列をメモリモジュール３１に格納し、以下の動作を実行する：
加速度計２５から供給される加速度信号ＳＡに従って、低消費待機モードを動作及び動作停止させること；
ロードセル２３から供給される荷重信号ＳＷ、加速度計２５から供給される加速度信号ＳＡ、及び傾斜計２６から供給される傾斜信号ＳＩから、容器２の内部に存在する製品の重量の測定値Ｗを決定すること；
検出された重量、加速度信号ＳＡ、傾斜信号ＳＩ、温度信号ＳＴ、及び湿度信号ＳＨの時系列を少なくとも一時的に記憶すること：
通信モジュール３３を介して外部装置と、特に１つ以上の地上処理ユニット１０又はリモートサーバーと通信すること。

【0037】

さらに、センサ組立体２０を容器２に結合した後における初期化ステップでは、オンボード処理ユニット３０は、識別タグリーダ３２を介して、容器２の識別タグ２ａを読み取り、容器２の識別タグ２ａとメモリモジュール３１に格納されているオンボード処理ユニット３０の識別コードとを関連付ける（利用時に、識別タグ２ａは、識別タグリーダ３２の作用範囲内に位置している）。農産食品の生産履歴管理のための機器の場合には、このような関連付けによって、容器２とセンサ組立体２０によって収集された信号とを共に結びつけることができる。オンボード処理ユニット３０は、例えば内寸（底壁２ｂ及び深さ）、最大荷重、形状係数、及び材料のような容器２の構造上の特徴に関するデータと、例えば利用タイプやオーナー企業名のような一般管理システムによって必要とされる他の情報とを、識別タグ２ａから抽出する。従って、初期化は、完全自動で実施される。代替的には、処理ユニット３０は、通信モジュール３３を利用する通信インタフェース（図示しない）を介して、作業員によって初期化される。作業員は、センサ組立体２０の識別コードを容器２の識別タグ２ａに関連付け、任意には、容器の特徴に関連するデータを手動で又は例えば遠隔サーバに存在するデータベースからロードする。

【0038】

処理ユニット３０は、待機モードを動作及び動作停止させるために、加速度計２５から供給される加速度信号ＳＡを利用する。実際には、加速度計２５は、容器２に関連する活動の有無を判断するための振動センサとして利用される。より具体的には、加速度信号ＳＡが、コントロールインターバルを超過する期間に亘って、実質的にヌルの状態を維持しているか、又はいかなる場合であっても閾値より低い状態を維持している場合、及び他の信号が存在しない場合には、処理ユニット３０は、待機モードを動作させる。振動がないことは、重要な進行中の活動が存在しないことを示すからである。例えば負荷に起因して、活動が再開された場合には、発生した振動が加速度計２５によって直ちに検出され、処理ユニット３０は待機モードを動作停止させるので、重量信号ＳＷの記録の間に情報が失われることはない。

【0039】

重量の測定値Ｗの計算に関して、処理ユニット３０は、加速度計２５から供給される加速度信号ＳＡに基づいて、第１の計算モード又は第２の計算モードを利用する。第１の計算モードは、日常的に利用されるが、第２の計算モードは、加速度計２５によって検出された容器２に対する動作、衝撃、又は衝突が発生した後に利用される。

【0040】

図１２に表わすように、加速度信号ＳＡが制御振幅帯域Ｂの範囲内に留まっている場合に、処理ユニット３０は、イネーブル信号ＥＮを第１の論理値、例えば高い論理値に設定するので第１の計算モードに従って、荷重信号ＳＷ及び傾斜信号ＳＩの現在値に基づいて容器２の内部の製品の重量の測定値Ｗを決定及び更新することができる。

【0041】

処理ユニット３０は、容器２が配置されている地面の傾斜の影響を補償するように、傾斜計２６からの傾斜信号ＳＩを考慮して補正された荷重信号ＳＷを介して受信されたデータを組み合わせる。荷重信号ＳＷの組み合わせは、ロードセル２３の配置及びロード板３７ｂへの結合に依存する手順で実施される。図５に表わす実施例では、ロードセル２３それぞれの荷重信号ＳＷから抽出されたデータが、傾きに対して独立して補正されるので、単純に合算することによって全体重量を得ることができる。ロード板３７ｂの表面が容器２の底壁２ｂの表面より小さい場合には、処理ユニット３０は、直接測定された重量が容器２の内部に存在する製品の総重量の一部であることを考慮して、補正係数を利用することによって重量推定値を決定する。補正係数は、識別タグ２ａから取得した初期化データから（具体的には、幾何学的特徴に関連するデータから）獲得されるか、又は権限を有する作業員によって手動で入力される。一の実施例では、重量の測定値Ｗは、湿度センサ２８によって提供される湿度信号ＳＨによって示される湿度を考慮して決定される。一般に、処理ユニット３０は、重量の測定値Ｗ、及び任意には例えば容器２の積み込み、運搬、及び荷下ろしの時間のような別の有用な値を決定するために、センサから受信されたすべての信号を統計処理（平均値、標準偏差、中央値、最小－最大、可変時間窓、勾配、フィルタ、スペクトル解析、フーリエ解析を含むが、これらに限定される訳ではない）する。一の実施例では、処理ユニット３０は、記憶された信号、実測重量、及び得られた情報を、それぞれの信頼度、精度、及び許容度と関連付ける。

【0042】

加速度信号ＳＡが所定のレイテンシ間隔を超過する時間に亘って制御振幅帯域Ｂの範囲外に留まっている場合には、処理ユニット３０は、イネーブル信号ＥＮを第２の論理値、例えば低い論理値に設定し、第２の計算モードに基づいて重量の測定値Ｗを決定する。加速度信号ＳＡが制御振幅帯域Ｂを超過している時間間隔を、以下においてカットオフ間隔ＩＩＮＴと呼称する。

【0043】

第２の計算モードでは、処理ユニット３０は、カットオフ間隔ＩＩＮＴに時間的に少なくとも部分的に対応していない加速度信号ＳＡ及び傾斜信号ＳＩの値から、且つ所定の基準に基づいて、測定値Ｗを決定する。一の実施例では、例えば、カットオフ間隔ＩＩＮＴにおける測定値Ｗは、カットオフ間隔ＩＩＮＴの直後のコントロールインターバルＩＣに亘る測定値Ｗの平均に等しく設定される。代替的には、カットオフ間隔ＩＩＮＴにおける測定値Ｗは、カットオフ間隔ＩＩＮＴの直前の測定値Ｗと等しく設定されるか（実際には、カットオフ間隔ＩＩＮＴの間、測定値Ｗが“固定（freeze）”されているか）、又は負荷信号ＳＷのローパスフィルタ処理によって獲得される。このようにして、荷重信号ＳＷは、例えば異なる収穫現場同士の間における又は収穫現場と貯蔵工場又は加工工場との間における容器２の移動及び運搬に関連する擬似的な寄与を除去する。それにも関わらず、重量検出が動作停止している場合に発生する重量の実際の変化は、後に、具体的には加速度信号ＳＡが制御振幅帯Ｂの範囲内に復帰した場合に補正される。

【0044】

上述のように、処理ユニット３０は、荷重信号ＳＷ、加速度信号ＳＡ、傾斜信号ＳＩ、温度信号ＳＴ、及び湿度信号ＳＨの時系列をメモリモジュール３１に格納する。任意には、実測重量の値Ｗの時系列もメモリモジュール３１に記憶される。処理ユニット３０によって格納されたすべての信号及び情報は、タイムスタンプと関連付けられている。このようにして、要求に応じてアクセス可能とされる検出の履歴記録を維持することに加えて、センサ組立体２０の耐久性に都合良く、データ伝送を最適化することができる。測定信号の監視及び収集と比較すると、実際には、データ伝送は、エネルギの観点において極めて高コストである。信号の時系列をメモリモジュール３１に格納することによって、送信すべきデータが存在しない場合における接続を、又は長距離に亘る伝送のために接続を確立するための、エネルギの浪費を防止することができる。例えば、メモリモジュール３１に格納されたデータは、短距離且つ低電力の接続を介して、フレーム３の処理ユニット１０に送信される。

【0045】

格納されたデータは、後に、具体的にはネットワーク接続が再び利用可能になった場合にダウンロード可能とされる。さらに、タイムスタンプによって、収集されたデータは、例えば、リモートサーバーで処理され、例えば画像センサ１４によって検出された画像や衛星追跡装置８によって検出された座標のようなさらなる情報と相関される。情報を相関させることによって、製品の追跡が改善されるので、不正行為の余地が減少する。

【0046】

本発明におけるセンサ組立体は、優位には、農産食品の生産履歴管理のための基本パラメータの変化を監視するので、不正行為の試みの余地を減らし、保管条件に関する正確且つ継続的に更新された情報を利用することができる。第一に、加速度の検出に関連して重量を連続的に監視することによって、容器に回収された製品の実際の重量の変化に対応するイベントを正確に識別することができる。低消費電力で無線通信が可能となり、加えて長期間に亘る連続利用に対して十分な耐久性を有しているので、センサ組立体によって検出されたデータは、画像センサによって取得された画像及び地理位置情報データと即座に統合される。

【0047】

また、温度データ及び湿度データを測定することによって、収穫及び輸送の際における、並びに加工前の貯蔵の際における保存状況が監視可能とされる。従って、過度温度での暴露、有害な変化、及び不適切な湿度水準が、容器それぞれについて文書で記録される。可撓性を有しているロッドを利用することによって、容器のタイプ及び収集された製品に従って、温度センサ及び湿度センサを最適な位置に位置決めすることができる。

【0048】

センサ組立体を容器に反転可能に取り付けることができるので、コストや柔軟な利用及び点検の点において、さらに優位である。このようにして、実際には、センサ組立体は、容器に組み込む必要は無いので、収穫期間以外では、重要なパラメータを常時監視することを必要としない他の目的に利用することができる。さらに、容器を破損したような場合であっても、センサ組立体の全体を交換する必要はない。また、点検のための輸送やバッテリの充電もさらに容易となる。

【0049】

センサ組立体について、積み重ね可能な箱によって定義された容器における利用に関連して、これまで説明した。しかしながら、本発明におけるセンサ組立体の利用は、農産食品を収集するための任意の容器にも適用可能であることに留意すべきである。特に、センサ組立体は、図１３において参照符号５０で示すタイプの標準的なＢＩＮ箱である容器と共に、場合によっては大きさを適合させて利用可能である。容器５０はそれぞれ、容器５０の底部５０ａに取り外し可能に取り付けられた、実質的には上述のセンサ組立体１００を備えている。センサ組立体２０と比較して、センサ組立体１００は、例えば以下の点において相違する；
ロードセルの数量及び配置；
ロードセルに関連するロード板の数量、寸法、及び配置；に
センサ組立体のケーシングの平面及び高さ方向に対する、温度センサ及び湿度センサの数量及び配置；並び
利用されるバッテリ及び充電器のタイプ。

【0050】

この場合には、図１３において参照符号５１及び５２それぞれで示す画像検出装置及びモーションセンサは、容器５０が配置された場所（例えば、トランスポータ又はトレーラの荷台や加工工場の倉庫の地面）に隣接する固定構造物５３に取り付けられている。また、画像検出装置５１及びモーションセンサ５２はそれぞれ、複数の容器５０に関連付けられている。

【0051】

最後になるが、特許請求の範囲によって定義される保護範囲から逸脱しないことを条件として、本明細書で説明され且つ請求されるセンサ組立体を修正及び変形することができるのは明白である。

【符号の説明】

【0052】

１ 機器
２ 容器
２ａ 識別タグ
２ｂ 底壁
３ フレーム
３ａ 垂直サポート
３ｂ 地面載置部
４ 接続部材
５ ベース
６ 画像検出装置
７ モーションセンサ
８ 衛星追跡装置
９ 識別タグリーダ
１０ 処理ユニット
１１ 記憶装置
１２ 無線通信モジュール
１３ ローカル制御インタフェース
１３ａ ディスプレイ
１４ 画像センサ
１５ 画像センサ
１６ リモートインタフェース
１７ 照明器
２０ センサ組立体
２１ ケーシング
２１ａ 第１の面
２１ｂ 第２の面
２２ 計量装置
２３ センサ（ロードセル）
２５ 加速度計
２６ 傾斜計
２７ 温度センサ
２８ 湿度センサ
２９ ｐＨ計
３０ オンボード処理ユニット
３１ メモリモジュール
３２ 識別タグリーダ
３３ 通信モジュール
３４ バッテリ
３５ 充電装置
３６ 取付部材
３７ａ ベース板
３７ｂ ロード板
３８ ロッド
３９ 環境発電装置
５０ 容器
５０ａ 底部
７０ 機器
Ｒ１ 観察領域
Ｒ２ 監視領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【国際調査報告】