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JP7649652B2 - Closed space sensor system and method for controlling closed space sensor system - Google Patents
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JP7649652B2 - Closed space sensor system and method for controlling closed space sensor system - Google Patents

Closed space sensor system and method for controlling closed space sensor system Download PDF

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Description

本発明は、閉空間センサシステム及び閉空間センサシステムの制御方法に関する。 The present invention relates to a closed space sensor system and a control method for a closed space sensor system.

部屋、保管庫、房、漕及び炉等の閉空間においては、複数のセンサが配置され、品質管理やトレーサビリティを目的として、閉空間内における温度や湿度等の環境条件の分布を測定したり、閉空間内に配置された複数の物品のそれぞれの存否や移動を監視したりする場合がある(例えば、特許文献1、2参照。)。 In closed spaces such as rooms, storage facilities, chambers, tanks, and furnaces, multiple sensors may be placed to measure the distribution of environmental conditions such as temperature and humidity within the closed space and to monitor the presence and movement of multiple items placed within the closed space for the purpose of quality control and traceability (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

従来、センサは、有線により給電され、有線によりデータの送受信をしていた。しかし、近年、無線によりデータの送受信をする無線センサが広まっている。無線センサには、配線作業が不要であること、物理的に配線が難しい場所に配置が可能であること、また配線と物体との接触等により生じ得る配線不良が生じない等の利点がある。特に複数のセンサの配置が必要な場合に、複雑な配線が不要になる利点は大きいものとみなされている。 Traditionally, sensors have been powered by wires and have sent and received data via wires. However, in recent years, wireless sensors that send and receive data wirelessly have become widespread. Wireless sensors have the advantages of not requiring wiring, being able to be placed in locations where wiring is physically difficult, and not having wiring defects that can occur due to contact between wiring and objects. The advantage of not requiring complex wiring is considered to be particularly significant when multiple sensors need to be placed.

無線センサには、給電は有線によるセンサ、無線により給電されるセンサがある。有線による給電は、配線が不要であるという無線センサの利点を活かすことができない。したがって、給電も無線による無線センサに注目が集まっている。 There are two types of wireless sensors: those that are powered by a wire and those that are powered wirelessly. Wired power supply does not take advantage of the advantage of wireless sensors, which is that they do not require wiring. Therefore, attention is being paid to wireless sensors that are also powered wirelessly.

国際公開第2016/123062号International Publication No. 2016/123062 特開2019-88128号公報JP 2019-88128 A

本発明は、閉空間内で安定した動作が可能な閉空間センサシステム及び閉空間センサシステムの制御方法を提供することを目的の一つとする。 One of the objectives of the present invention is to provide a closed space sensor system capable of stable operation within a closed space and a control method for the closed space sensor system.

本発明の態様によれば、電磁波を照射するための電磁波照射装置と、受信した電磁波を電力に変換して駆動する複数のセンサと、電磁波を反射する、可動式の反射部と、反射部の配置と、複数のセンサの駆動と、の関係を監視する監視部と、を備え、複数のセンサ及び反射部が閉空間内に配置される、閉空間センサシステムが提供される。 According to an aspect of the present invention, a closed space sensor system is provided that includes an electromagnetic wave irradiation device for irradiating electromagnetic waves, a plurality of sensors that convert the received electromagnetic waves into electricity to operate, a movable reflecting unit that reflects the electromagnetic waves, and a monitoring unit that monitors the relationship between the arrangement of the reflecting unit and the operation of the plurality of sensors, in which the plurality of sensors and the reflecting unit are arranged in a closed space.

上記の閉空間センサシステムが、複数のセンサが駆動可能な反射部の配置の組み合わせを設定する配置設定部をさらに備えていてもよい。 The closed space sensor system may further include an arrangement setting unit that sets the arrangement combination of the reflecting parts that can be driven by the multiple sensors.

上記の閉空間センサシステムにおいて、配置設定部が、全ての複数のセンサが駆動可能な反射部の配置の組み合わせを設定してもよい。 In the above closed space sensor system, the placement setting unit may set a placement combination of the reflecting units that can be driven by all of the multiple sensors.

上記の閉空間センサシステムにおいて、配置設定部が、所定の数以上の複数のセンサが駆動可能な反射部の配置の組み合わせを設定してもよい。 In the above closed space sensor system, the placement setting unit may set a combination of placements of reflecting units that can drive a predetermined number or more of multiple sensors.

上記の閉空間センサシステムが、設定された配置の組み合わせに反射部の配置を変える、反射制御部をさらに備えていてもよい。 The closed space sensor system may further include a reflection control unit that changes the arrangement of the reflection units to a preset combination of arrangements.

上記の閉空間センサシステムにおいて、反射制御部が、設定された配置において、所定の時間、反射部の動きを止めてもよい。 In the above closed space sensor system, the reflection control unit may stop the movement of the reflection unit for a predetermined period of time in a set position.

上記の閉空間センサシステムにおいて、反射部が回転可能であってもよい。 In the above closed space sensor system, the reflecting part may be rotatable.

上記の閉空間センサシステムにおいて、反射部が複数のセンサを保持するよう、構成されていてもよい。 In the above closed space sensor system, the reflecting portion may be configured to hold multiple sensors.

また、本発明の態様によれば、閉空間内で、電磁波を照射することと、閉空間内で、電磁波を反射する可動式の反射部を動かすことと、閉空間内で、複数のセンサの少なくとも一部が電磁波を受信して、電磁波を電力に変換して駆動することと、閉空間内で、反射部の配置と、複数のセンサの駆動と、の関係を監視することと、を含む、閉空間センサシステムの制御方法が提供される。 In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a closed space sensor system, the method including: irradiating electromagnetic waves within the closed space; moving a movable reflecting unit that reflects the electromagnetic waves within the closed space; receiving the electromagnetic waves with at least some of the multiple sensors within the closed space and converting the electromagnetic waves into electricity to drive the sensors; and monitoring the relationship between the arrangement of the reflecting unit and the drive of the multiple sensors within the closed space.

上記の閉空間センサシステムの制御方法が、複数のセンサが駆動可能な反射部の配置の組み合わせを設定することをさらに含んでいてもよい。 The control method for the closed space sensor system may further include setting a combination of the arrangement of reflectors that can be driven by the multiple sensors.

上記の閉空間センサシステムの制御方法における、複数のセンサが駆動可能な反射部の配置の組み合わせを設定することにおいて、全ての複数のセンサが駆動可能な反射部の配置の組み合わせを設定してもよい。 In the above-mentioned method for controlling a closed space sensor system, when setting a combination of the arrangements of the reflecting parts that can be driven by the multiple sensors, a combination of the arrangements of the reflecting parts that can be driven by all of the multiple sensors may be set.

上記の閉空間センサシステムの制御方法における、複数のセンサが駆動可能な反射部の配置の組み合わせを設定することにおいて、所定の数以上の複数のセンサが駆動可能な反射部の配置の組み合わせを設定してもよい。 In the above-mentioned method for controlling a closed space sensor system, when setting a combination of the arrangement of reflecting parts that can be driven by a plurality of sensors, a combination of the arrangement of reflecting parts that can be driven by a predetermined number or more of a plurality of sensors may be set.

上記の閉空間センサシステムの制御方法が、設定された配置の組み合わせに反射部の配置を変えることをさらに含んでもよい。 The control method for the closed space sensor system may further include changing the arrangement of the reflecting parts to a combination of set arrangements.

上記の閉空間センサシステムの制御方法が、設定された配置において、所定の時間、反射部の動きを止めることをさらに含んでもよい。 The control method for the closed space sensor system may further include stopping the movement of the reflecting part for a predetermined period of time in the set position.

上記の閉空間センサシステムの制御方法における反射部が、回転可能であってもよい。 The reflecting portion in the above-mentioned control method for the closed space sensor system may be rotatable.

上記の閉空間センサシステムの制御方法における反射部が、複数のセンサを保持するよう、構成されていてもよい。 The reflecting unit in the above-mentioned method for controlling a closed space sensor system may be configured to hold multiple sensors.

本発明によれば、閉空間内で安定した動作が可能な閉空間センサシステム及び閉空間センサシステムの制御方法を提供可能である。 The present invention provides a closed space sensor system capable of stable operation in a closed space and a control method for the closed space sensor system.

図1は、実施形態に係る閉空間センサシステムを示す模式的上面図である。FIG. 1 is a schematic top view showing a closed space sensor system according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る閉空間センサシステムを示す模式的側面図である。FIG. 2 is a schematic side view showing the closed space sensor system according to the embodiment. 図3は、実施形態に係る閉空間センサシステムのセンサを示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a sensor of the closed space sensor system according to the embodiment. 図4は、実施形態に係る反射部の配置と、駆動可能なセンサと、の関係の例を示す模式的なグラフである。FIG. 4 is a schematic graph showing an example of the relationship between the arrangement of the reflecting parts and the drivable sensors according to the embodiment. 図5は、実施形態に係る反射部の配置と、駆動可能なセンサと、の関係の例を示す模式的なグラフである。FIG. 5 is a schematic graph showing an example of the relationship between the arrangement of the reflecting parts and the drivable sensors according to the embodiment. 図6は、実施形態に係る反射部の配置と、駆動可能なセンサと、の関係の例を示す模式的な表である。FIG. 6 is a schematic table showing an example of the relationship between the arrangement of the reflecting parts and the drivable sensors according to the embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。ただし、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. In the following description of the drawings, identical or similar parts are denoted by identical or similar reference symbols. However, the drawings are schematic. Therefore, specific dimensions, etc. should be determined in light of the following description. In addition, the drawings naturally include parts with different dimensional relationships and ratios.

実施形態に係る閉空間センサシステムは、図1及び図2に示すように、電磁波を照射するための電磁波照射装置140と、受信した電磁波を電力に変換して駆動する複数のセンサ30A、30B、30C・・・と、電磁波を反射する、可動式の反射部60と、反射部60の配置と、複数のセンサ30A、30B、30C・・・の駆動と、の関係を監視する監視部200と、を備える。少なくとも、複数のセンサ30A、30B、30C・・・及び反射部60が、閉空間10内に配置される。 As shown in Figures 1 and 2, the closed space sensor system according to the embodiment includes an electromagnetic wave irradiation device 140 for irradiating electromagnetic waves, a plurality of sensors 30A, 30B, 30C... that convert received electromagnetic waves into electric power for operation, a movable reflecting unit 60 that reflects the electromagnetic waves, and a monitoring unit 200 that monitors the relationship between the arrangement of the reflecting unit 60 and the operation of the plurality of sensors 30A, 30B, 30C.... At least the plurality of sensors 30A, 30B, 30C... and the reflecting unit 60 are arranged in the closed space 10.

電磁波照射装置140は、電磁波を照射する送電部40を備える。電磁波照射装置140の送電部40は、例えば、アンテナを備える。電磁波照射装置140の送電部40は、例えば閉空間10内に配置されている。電磁波照射装置140の送電部40以外の部分は、閉空間10の外に配置されていてもよい。電磁波照射装置140が照射する電磁波の周波数帯域は、任意であるが、例えば100MHzから5GHz、500MHzから3GHz、あるいは900MHzから2.45GHzである。周波数帯域は、産業科学医療用(ISM)バンドであってもよい。 The electromagnetic wave irradiation device 140 includes a power transmission unit 40 that irradiates electromagnetic waves. The power transmission unit 40 of the electromagnetic wave irradiation device 140 includes, for example, an antenna. The power transmission unit 40 of the electromagnetic wave irradiation device 140 is disposed, for example, within the closed space 10. The parts of the electromagnetic wave irradiation device 140 other than the power transmission unit 40 may be disposed outside the closed space 10. The frequency band of the electromagnetic waves irradiated by the electromagnetic wave irradiation device 140 is arbitrary, but may be, for example, 100 MHz to 5 GHz, 500 MHz to 3 GHz, or 900 MHz to 2.45 GHz. The frequency band may be the industrial, scientific, and medical (ISM) band.

閉空間10は、例えば凍結乾燥炉である。例えば、凍結乾燥炉は、扉を閉じると、内部の気体を外気から無菌的に遮蔽する。閉空間10内には、例えば、それぞれ凍結乾燥される医薬品を保存している複数のバイアル20A、20B、20C・・・が棚上に配置されている。複数のセンサ30A、30B、30C・・・は、例えば、複数のバイアル20A、20B、20C・・・の少なくとも一部の中に配置されている。複数のバイアル20A、20B、20C・・・のうち、どのバイアルにセンサを配置するかは、任意である。 The closed space 10 is, for example, a freeze-drying oven. For example, when the door of a freeze-drying oven is closed, the gas inside is aseptically sealed off from the outside air. Within the closed space 10, for example, a plurality of vials 20A, 20B, 20C... each storing a pharmaceutical product to be freeze-dried are arranged on a shelf. The plurality of sensors 30A, 30B, 30C... are arranged, for example, in at least some of the plurality of vials 20A, 20B, 20C.... It is arbitrary which of the plurality of vials 20A, 20B, 20C... the sensors are arranged in.

複数のセンサ30A、30B、30C・・・の数は任意である。複数のセンサ30A、30B、30C・・・のそれぞれは、例えば温度センサである。複数のセンサ30A、30B、30C・・・のそれぞれは、電磁波照射装置140の送電部40から照射されるマイクロ波等の電磁波によってワイヤレスに給電され、凍結乾燥中のバイアル内の温度を測定し、測定結果を含むセンシング信号を無線で発する。 The number of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. is arbitrary. Each of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. is, for example, a temperature sensor. Each of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. is wirelessly powered by electromagnetic waves such as microwaves irradiated from the power transmission unit 40 of the electromagnetic wave irradiation device 140, measures the temperature inside the vial during freeze-drying, and wirelessly emits a sensing signal including the measurement result.

例えば、センサ30Aは、図3に示すように、電磁波を介して電力を受ける受電部110と、測定対象である例えば温度を測定する測定部160と、測定部160による測定結果を含むセンシング信号を送信可能な送信部150と、を備える。受電部110は、受電アンテナ111を介して、電磁波照射装置140の送電部40が送電した電磁波を受ける。また、センサ30Aは、受電部110が受電した電力を蓄電する蓄電部120を備える。蓄電部120は、受電部110、測定部160、及び送信部150に電気的に接続される。測定部160及び送信部150は、蓄電部120に蓄電された電力によって駆動する。送信部150は、送信アンテナ112を介して測定結果を含むセンシング信号を無線で送信する。 3, the sensor 30A includes a power receiving unit 110 that receives power via electromagnetic waves, a measuring unit 160 that measures the temperature of an object to be measured, and a transmitting unit 150 that can transmit a sensing signal including the measurement result by the measuring unit 160. The power receiving unit 110 receives electromagnetic waves transmitted by the power transmitting unit 40 of the electromagnetic wave irradiation device 140 via a power receiving antenna 111. The sensor 30A also includes a power storage unit 120 that stores the power received by the power receiving unit 110. The power storage unit 120 is electrically connected to the power receiving unit 110, the measuring unit 160, and the transmitting unit 150. The measuring unit 160 and the transmitting unit 150 are driven by the power stored in the power storage unit 120. The transmitting unit 150 wirelessly transmits a sensing signal including the measurement result via a transmitting antenna 112.

受電アンテナ111と送信アンテナ112は、別個であってもよいし、同じであってもよい。センサ30Aは、複数の受電アンテナ111を備えていてもよい。また、センサ30Aは、複数の送信アンテナ112を備えていてもよい。図1に示す他のセンサ30B、30C・・・も、図3に示すセンサ30Aと同様の構成を備えていてもよい。 The receiving antenna 111 and the transmitting antenna 112 may be separate or may be the same. The sensor 30A may have multiple receiving antennas 111. The sensor 30A may also have multiple transmitting antennas 112. The other sensors 30B, 30C, etc. shown in FIG. 1 may also have the same configuration as the sensor 30A shown in FIG. 3.

図1に示す閉空間10内には、複数のセンサ30A、30B、30C・・・のそれぞれが発したセンシング信号を受信するセンシング信号受信装置50が配置されていてもよい。センシング信号受信装置50は、センシング信号を受信する受信アンテナを備える。センシング信号受信装置50は、受信したセンシング信号を保存する記憶装置をさらに備えていてもよい。 A sensing signal receiving device 50 may be disposed within the closed space 10 shown in FIG. 1 to receive sensing signals emitted by each of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. The sensing signal receiving device 50 includes a receiving antenna for receiving the sensing signal. The sensing signal receiving device 50 may further include a storage device for storing the received sensing signal.

図2に示す反射部60の少なくとも一部は、電磁波を反射可能な材料からなる。電磁波を反射可能な材料としては、金属等の導電性材料が挙げられる。反射部60は、可動式である。可動の様式は任意である。反射部60は、例えば回転可能である。また、反射部60は、例えば任意の方向に移動可能である。反射部60の形状は、例えば、板状、筒状、プロペラ状、らせん状であるが、特に限定されない。反射部60には、反射部60の動きを制御する反射制御部70が接続される。反射制御部70は、例えば、コンピューターに含まれる。 At least a portion of the reflecting unit 60 shown in FIG. 2 is made of a material capable of reflecting electromagnetic waves. Examples of materials capable of reflecting electromagnetic waves include conductive materials such as metals. The reflecting unit 60 is movable. The manner of movement is arbitrary. The reflecting unit 60 is, for example, rotatable. The reflecting unit 60 is also, for example, movable in any direction. The shape of the reflecting unit 60 is, for example, plate-like, cylindrical, propeller-like, or spiral-like, but is not particularly limited. A reflection control unit 70 that controls the movement of the reflecting unit 60 is connected to the reflecting unit 60. The reflection control unit 70 is, for example, included in a computer.

電磁波照射装置140の送電部40が電磁波を照射すると、閉空間10内で電磁波が反射し、定在波が発生する場合がある。そのため、定在波の節近傍においては、伝送される電力が弱くなるヌルポイントが生じる場合がある。ヌルポイントの位置と、複数のセンサ30A、30B、30C・・・のいずれかの位置とが一致すると、センサに電力が供給されず、センサが稼働しない場合がある。また、例えば閉空間10が凍結乾燥炉である場合、温度や圧力の変化または振動によって炉内の空間に膨張及び収縮等の変形が起こると、炉内の電磁波の伝搬経路が変化し、ヌルポイントの位置が変化する場合があり得る。 When the power transmission unit 40 of the electromagnetic wave irradiation device 140 irradiates electromagnetic waves, the electromagnetic waves may be reflected within the closed space 10, generating standing waves. Therefore, a null point where the transmitted power is weak may occur near the node of the standing wave. If the position of the null point coincides with the position of any of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc., power may not be supplied to the sensor, causing the sensor to not operate. In addition, for example, if the closed space 10 is a freeze-drying furnace, deformation such as expansion and contraction may occur in the space within the furnace due to changes in temperature or pressure or vibration, and the propagation path of the electromagnetic waves within the furnace may change, causing the position of the null point to change.

これに対し、閉空間10内で反射部60が動くと、反射部60で反射される電磁波の進行方向も変化するため、閉空間10内の電界分布が変化し、定在波の節の位置も変化する。 In contrast, when the reflecting part 60 moves within the closed space 10, the direction of travel of the electromagnetic wave reflected by the reflecting part 60 also changes, so the electric field distribution within the closed space 10 changes, and the position of the node of the standing wave also changes.

監視部200は、例えば、反射制御部70及びセンシング信号受信装置50に接続されている。監視部200は、例えば、コンピューターに含まれる。監視部200は、複数のセンサ30A、30B、30C・・・のうち所定の数のセンサが駆動する反射部60の配置を監視する。例えば、複数のセンサ30A、30B、30C・・・が検出対象を検出する前に、反射制御部70は、反射部60を動かせ、監視部200は、反射部60の配置ごとに複数のセンサ30A、30B、30C・・・のそれぞれが駆動するかを確認する。監視部200は、例えば、複数のセンサ30A、30B、30C・・・の少なくともいずれかが駆動する反射部60の配置を記憶装置に保存する。 The monitoring unit 200 is connected to, for example, the reflection control unit 70 and the sensing signal receiving device 50. The monitoring unit 200 is included in, for example, a computer. The monitoring unit 200 monitors the arrangement of the reflecting units 60 driven by a predetermined number of sensors among the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. For example, before the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. detect the detection target, the reflection control unit 70 moves the reflecting units 60, and the monitoring unit 200 checks whether each of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. is driven for each arrangement of the reflecting units 60. The monitoring unit 200 stores, for example, in a storage device, the arrangement of the reflecting units 60 driven by at least one of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc.

実施形態に係る閉空間センサシステム、配置設定部201をさらに備え得る。配置設定部201は、監視部200に接続されている。配置設定部201は、例えば、コンピューターに含まれる。配置設定部201は、監視部200の記憶装置から、少なくとも一つのセンサが駆動する反射部60の配置を複数抽出する。さらに、配置設定部201は、反射部60の配置と、駆動可能なセンサと、の組み合わせを複数作成する。またさらに、配置設定部201は、反射部60の配置と駆動可能なセンサの組み合わせに基づいて、複数のセンサ30A、30B、30C・・・のうち所定の数のセンサが駆動する反射部60の配置の組み合わせを設定する。所定の数は、センサの検出対象や、要求される検出精度に応じて、任意に設定可能である。所定の数は、複数のセンサ30A、30B、30C・・・の全数であってもよい。 The closed space sensor system according to the embodiment may further include a placement setting unit 201. The placement setting unit 201 is connected to the monitoring unit 200. The placement setting unit 201 is included in, for example, a computer. The placement setting unit 201 extracts multiple placements of the reflecting unit 60 driven by at least one sensor from the storage device of the monitoring unit 200. Furthermore, the placement setting unit 201 creates multiple combinations of the placement of the reflecting unit 60 and the drivable sensors. Furthermore, the placement setting unit 201 sets a combination of placements of the reflecting unit 60 driven by a predetermined number of sensors among the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc., based on the combination of the placement of the reflecting unit 60 and the drivable sensors. The predetermined number can be set arbitrarily depending on the detection target of the sensor and the required detection accuracy. The predetermined number may be the total number of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc.

また、配置設定部201は、一定時間内に反射部60の配置を、設定された配置の組み合わせに変化させるシーケンスを作成する。一定時間とは、例えば、複数のセンサ30A、30B、30C・・・のそれぞれの測定周期のうち、最も短い測定周期である。なお、複数のセンサ30A、30B、30C・・・のそれぞれの測定周期が同じである場合、複数のセンサ30A、30B、30C・・・のそれぞれの測定周期が、最も短い測定周期となる。なお、測定周期は、センサの検出対象や、要求される検出精度に応じて、任意に設定可能である。配置設定部201は、作成したシーケンスを、記憶装置に保存する。 The placement setting unit 201 also creates a sequence that changes the placement of the reflecting unit 60 to a combination of the set placements within a certain period of time. The certain period of time is, for example, the shortest measurement period among the measurement periods of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. If the measurement periods of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. are the same, the measurement period of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. will be the shortest measurement period. The measurement period can be set arbitrarily depending on the detection target of the sensor and the required detection accuracy. The placement setting unit 201 saves the created sequence in a storage device.

反射部60の配置を変化させるとは、反射部60が回転可能である場合、反射部60を回転させることをいう。反射部60が移動可能である場合、反射部60を移動させることをいう。 Changing the position of the reflecting unit 60 means rotating the reflecting unit 60 if the reflecting unit 60 is rotatable. If the reflecting unit 60 is movable, changing the position of the reflecting unit 60 means moving the reflecting unit 60.

図4に示す例では、配置設定部201は、反射部60の配置Aで2つのセンサ30A、30Bが駆動することを確認し、反射部60の配置Bで1つのセンサ30Cが駆動することを確認する。この場合、電磁波照射装置140は、センサ30A、30B、30Cのそれぞれの測定周期のうち、最も短い測定周期内に、反射部60を配置Aと配置Bに順次配置するシーケンスを作成する。これにより、1つの測定周期の間に、センサ30A、30B、30Cを少なくとも1回駆動させることが可能となる。 In the example shown in FIG. 4, the placement setting unit 201 confirms that two sensors 30A and 30B are driven in placement A of the reflecting unit 60, and confirms that one sensor 30C is driven in placement B of the reflecting unit 60. In this case, the electromagnetic wave irradiation device 140 creates a sequence in which the reflecting unit 60 is sequentially placed in placements A and B within the shortest measurement period among the respective measurement periods of the sensors 30A, 30B, and 30C. This makes it possible to drive the sensors 30A, 30B, and 30C at least once during one measurement period.

図5に示す例では、反射制御部70は、反射部60の配置を、配置Aから配置Jに順次変え、監視部200は、反射部60が配置C、Dに配置されているときにセンサ30Aが駆動し、反射部60が配置H、Iに配置されているときにセンサ30Bが駆動することを確認する。2つのセンサ30A、30Bが駆動すればよい場合、配置設定部201は、センサ30A、30Bのそれぞれの測定周期のうち、最も短い測定周期内に、反射部60の配置を、配置C、D、H、Iに順次変えるシーケンスを作成する。これにより、1つの測定周期の間に、センサ30A、30Bを少なくとも1回駆動させることが可能となる。 In the example shown in FIG. 5, the reflection control unit 70 sequentially changes the arrangement of the reflection unit 60 from arrangement A to arrangement J, and the monitoring unit 200 confirms that the sensor 30A is driven when the reflection unit 60 is arranged in arrangements C and D, and that the sensor 30B is driven when the reflection unit 60 is arranged in arrangements H and I. If it is sufficient to drive two sensors 30A and 30B, the arrangement setting unit 201 creates a sequence that sequentially changes the arrangement of the reflection unit 60 to arrangements C, D, H, and I within the shortest measurement period of each of the measurement periods of the sensors 30A and 30B. This makes it possible to drive the sensors 30A and 30B at least once during one measurement period.

図2に示す反射制御部70は、配置設定部201に接続されている。図2に示す反射制御部70は、配置設定部201が作成したシーケンスに従って、一定時間内に、設定された配置に、反射部60を動かすことを繰り返す。これにより、所定の数のセンサ30A、30B、30C・・・が、それぞれ、駆動可能な送電周波数チャネルの電磁波を測定周期内に少なくとも1回受信する。そのため、所定の数のセンサ30A、30B、30C・・・が、それぞれ、測定周期内に少なくとも1回駆動し、検出対象を検出することが可能である。反射制御部70は、設定された配置において、所定の時間、反射部60を動かすことを止めてもよい。反射部60を動かすことを止める時間は、例えば、測定周期から各配置までの反射部60の移動時間を引いた値を、設定された配置の数で割ることによって得らえる。 The reflection control unit 70 shown in FIG. 2 is connected to the arrangement setting unit 201. The reflection control unit 70 shown in FIG. 2 repeatedly moves the reflection unit 60 to the set arrangement within a certain time according to the sequence created by the arrangement setting unit 201. As a result, a predetermined number of sensors 30A, 30B, 30C, etc. receive electromagnetic waves of the transmission frequency channel that can be driven at least once within the measurement period. Therefore, a predetermined number of sensors 30A, 30B, 30C, etc. can each be driven at least once within the measurement period to detect the detection target. The reflection control unit 70 may stop moving the reflection unit 60 in the set arrangement for a predetermined time. The time to stop moving the reflection unit 60 can be obtained, for example, by subtracting the movement time of the reflection unit 60 to each arrangement from the measurement period and dividing the result by the number of set arrangements.

配置設定部201は、複数のセンサ30A、30B、30C・・・が検出対象を検出している間に、複数のセンサ30A、30B、30C・・・のうち所定の数のセンサが駆動する反射部60の配置の組み合わせを再設定してもよい。 The placement setting unit 201 may re-set the placement combination of the reflecting units 60 that are driven by a predetermined number of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. while the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. are detecting the detection target.

例えば、現時点で設定されている反射部60の配置の組み合わせが複数のセンサ30A、30B、30C・・・のいずれかを駆動できなくなった場合、配置設定部201は、駆動できなくなったセンサを駆動可能な反射部60の配置を、現時点で設定されている反射部60の配置の組み合わせに追加する。 For example, if the currently set combination of the reflector 60 placements is no longer able to drive any of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc., the placement setting unit 201 adds a placement of the reflector 60 that can drive the sensor that is no longer able to be driven to the currently set combination of the reflector 60 placements.

また、追加された反射部60の配置により、現時点で設定されている反射部60の配置のうちの少なくとも1つの反射部60の配置を削除しても、複数のセンサ30A、30B、30C・・・のうち所定の数のセンサを駆動できる場合、配置設定部201は、削除可能な反射部60の配置を削除し、削除されずに残った反射部60の配置の組み合わせと、追加された反射部60の配置と、の組み合わせを、反射部60の配置の組み合わせとして再設定する。 In addition, if the arrangement of the added reflector 60 allows a predetermined number of sensors among the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. to be driven even if at least one of the currently set arrangements of the reflector 60 is deleted, the arrangement setting unit 201 deletes the arrangement of the reflector 60 that can be deleted, and re-sets the combination of the remaining arrangements of the reflector 60 that have not been deleted and the added arrangement of the reflector 60 as a combination of the arrangements of the reflector 60.

図6(a)に示す例では、当初、複数のセンサ30A、30B、30C、30D、30Eの全てを駆動可能であった反射部60の配置A、配置C、配置Jの組み合わせでは、センサ30Eを駆動できなくなっている。 In the example shown in FIG. 6(a), the combination of arrangements A, C, and J of the reflecting unit 60 that was initially capable of driving all of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, 30D, and 30E makes it impossible to drive sensor 30E.

そのため、図6(b)に示すように、配置設定部201は、例えば反射部60の配置B、配置Dを配置の組み合わせに追加する。監視部200は、反射部60の配置Bがセンサ30Eを駆動可能であり、反射部60の配置Dがセンサ30Eを駆動不可能であることを確認する。 Therefore, as shown in FIG. 6(b), the placement setting unit 201 adds, for example, placement B and placement D of the reflecting unit 60 to the placement combination. The monitoring unit 200 confirms that placement B of the reflecting unit 60 is capable of driving the sensor 30E, and that placement D of the reflecting unit 60 is not capable of driving the sensor 30E.

さらに、図6(c)に示すように、追加された反射部60の配置Bがセンサ30Eのみならず、センサ30Dも駆動可能である場合、以前に設定された反射部60の配置A、配置C、配置Jの組み合わせのうち、センサ30Dを駆動可能な反射部60の配置Jを削除しても、複数のセンサ30A、30B、30C、30D、30Eの全てを駆動可能である。この場合、配置設定部201は、削除可能な反射部60の配置Jを配置の組み合わせから削除する。配置設定部201は、削除されずに残った反射部60の配置A、配置Cと、追加された反射部60の配置Bと、の組み合わせを、反射部60の配置の組み合わせとして再設定する。 Furthermore, as shown in FIG. 6(c), if the arrangement B of the added reflector 60 is capable of driving not only the sensor 30E but also the sensor 30D, even if the arrangement J of the reflector 60 capable of driving the sensor 30D is deleted from the previously set combination of the arrangements A, C, and J of the reflector 60, all of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, 30D, and 30E can be driven. In this case, the arrangement setting unit 201 deletes the arrangement J of the reflector 60 that can be deleted from the arrangement combination. The arrangement setting unit 201 re-sets the combination of the remaining arrangements A and C of the reflector 60 that have not been deleted and the arrangement B of the added reflector 60 as the arrangement combination of the reflector 60.

反射部60の配置の組み合わせを再設定するタイミングは任意である、例えば、再設定は常に実施されてもよいし、配置設定部201が備えるタイマあるいは配置設定部201に接続されたタイマに基づいて定期的に実施されてもよい。あるいは、監視部200が、複数のセンサ30A、30B、30C・・・の少なくとも一部が駆動していないことを確認したときに、反射部60の配置の組み合わせを再設定してもよい。監視部200が、複数のセンサ30A、30B、30C・・・の少なくとも一部が駆動していないことを確認したときに、配置設定部201は、すぐに、反射部60の配置の組み合わせを再設定してもよいし、所定の時間が経過した後に、反射部60の配置の組み合わせを再設定してもよい。またあるいは、配置設定部201は、反射部60の配置の組み合わせを再設定するトリガ信号を受信して、反射部60の配置の組み合わせを再設定してもよい。 The timing for resetting the arrangement combination of the reflecting unit 60 is arbitrary. For example, the resetting may be performed constantly, or may be performed periodically based on a timer included in the arrangement setting unit 201 or a timer connected to the arrangement setting unit 201. Alternatively, the arrangement combination of the reflecting unit 60 may be reset when the monitoring unit 200 confirms that at least some of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. are not operating. When the monitoring unit 200 confirms that at least some of the multiple sensors 30A, 30B, 30C, etc. are not operating, the arrangement setting unit 201 may immediately reset the arrangement combination of the reflecting unit 60, or may reset the arrangement combination of the reflecting unit 60 after a predetermined time has elapsed. Alternatively, the arrangement setting unit 201 may receive a trigger signal for resetting the arrangement combination of the reflecting unit 60 and reset the arrangement combination of the reflecting unit 60.

(他の実施形態)
上記のように本発明を実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、上上記の実施形態では、閉空間として凍結乾燥炉を使用する場合を説明したが、閉空間は、部屋、工場、保管庫、房、漕及び炉等であってもよい。閉空間内の気体は清浄に保たれてもよい。閉空間内は真空にされてもよい。閉空間は、無菌的な医薬品処理空間であってもよい。また、センサは、表面弾性波に基づき湿度を測定対象としてもよい。センサは、酸素や二酸化炭素等の気体濃度を測定対象としてもよい。あるいは、センサは、物品のそれぞれの存否や移動を測定対象としてもよい。センサは、バイアルに限らず、様々な容器内に配置されてもよいし、容器内に配置されていなくともよい。センサは、商品、美術品、及び展示品等の物品に配置されてもよい。また、反射部が、センサを保持するよう構成されていてもよい。例えば、反射部が、センサが配置される容器の棚であってもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。
Other Embodiments
Although the present invention has been described above by the embodiments, the description and drawings forming a part of this disclosure should not be understood as limiting the present invention. Various alternative embodiments, examples, and operation techniques should be apparent to those skilled in the art from this disclosure. For example, in the above embodiment, a freeze-drying oven is used as the closed space, but the closed space may be a room, a factory, a storage, a chamber, a tank, a furnace, or the like. The gas in the closed space may be kept clean. The closed space may be evacuated. The closed space may be a sterile pharmaceutical processing space. The sensor may also measure humidity based on surface acoustic waves. The sensor may also measure the concentration of gases such as oxygen and carbon dioxide. Alternatively, the sensor may measure the presence or absence or movement of each item. The sensor may be placed in various containers, not limited to vials, or may not be placed in a container. The sensor may be placed on items such as merchandise, art, and exhibits. The reflecting portion may also be configured to hold the sensor. For example, the reflecting portion may be a shelf of the container in which the sensor is placed. Thus, it should be understood that the present invention encompasses various embodiments that are not described herein.

10・・・閉空間、20A、20B、20C・・・バイアル、30A、30B、30C・・・センサ、40・・・送電部、50・・・センシング信号受信装置、60・・・反射部、70・・・反射制御部、110・・・受電部、111・・・受電アンテナ、112・・・送信アンテナ、120・・・蓄電部、140・・・電磁波照射装置、150・・・送信部、160・・・測定部、200・・・監視部、201・・・配置設定部 10: Closed space, 20A, 20B, 20C: Vials, 30A, 30B, 30C: Sensors, 40: Power transmission unit, 50: Sensing signal receiving device, 60: Reflection unit, 70: Reflection control unit, 110: Power receiving unit, 111: Power receiving antenna, 112: Transmission antenna, 120: Power storage unit, 140: Electromagnetic wave irradiation device, 150: Transmission unit, 160: Measurement unit, 200: Monitoring unit, 201: Layout setting unit

Claims (8)

電磁波を照射するための電磁波照射装置と、
受信した前記電磁波を電力に変換して駆動する複数のセンサと、
前記電磁波を反射する、可動式の反射部と、
前記反射部の配置と、前記複数のセンサの駆動と、の関係を監視する監視部と、
前記複数のセンサが駆動可能な前記反射部の配置の組み合わせを設定する配置設定部と、
を備え、
前記複数のセンサ及び前記反射部が閉空間内に配置される、
閉空間センサシステム。
An electromagnetic wave irradiation device for irradiating electromagnetic waves;
A plurality of sensors that convert the received electromagnetic waves into electric power to operate the sensors;
A movable reflecting unit that reflects the electromagnetic wave;
a monitoring unit that monitors a relationship between an arrangement of the reflecting unit and driving of the plurality of sensors;
an arrangement setting unit that sets a combination of arrangements of the reflecting units that can be driven by the plurality of sensors;
Equipped with
The plurality of sensors and the reflecting unit are disposed in a closed space.
Closed space sensor system.
前記配置設定部が、全ての前記複数のセンサが駆動可能な前記反射部の配置の組み合わせを設定する、請求項に記載の閉空間センサシステム。 The closed space sensor system according to claim 1 , wherein the arrangement setting unit sets a combination of arrangements of the reflecting units that can drive all of the plurality of sensors. 前記配置設定部が、所定の数以上の前記複数のセンサが駆動可能な前記反射部の配置の組み合わせを設定する、請求項に記載の閉空間センサシステム。 The closed space sensor system according to claim 1 , wherein the arrangement setting unit sets a combination of arrangements of the reflecting units that can drive a predetermined number or more of the plurality of sensors. 前記設定された配置の組み合わせに前記反射部の配置を変える、反射制御部をさらに備える、請求項からのいずれか1項に記載の閉空間センサシステム。 The closed space sensor system according to claim 1 , further comprising a reflection control unit that changes the arrangement of the reflection units to the set combination of arrangements. 前記反射制御部が、前記設定された配置において、所定の時間、前記反射部の動きを止める、請求項に記載の閉空間センサシステム。 The closed space sensor system according to claim 4 , wherein the reflection control section stops the movement of the reflection section in the set arrangement for a predetermined time. 前記反射部が回転可能である、請求項1に記載の閉空間センサシステム。 The closed space sensor system of claim 1, wherein the reflecting portion is rotatable. 電磁波を照射するための電磁波照射装置と、
受信した前記電磁波を電力に変換して駆動する複数のセンサと、
前記電磁波を反射する、可動式の反射部と、
前記反射部の配置と、前記複数のセンサの駆動と、の関係を監視する監視部と、
を備え、
前記複数のセンサ及び前記反射部が閉空間内に配置される、
前記反射部が前記複数のセンサを保持するように構成されている、
閉空間センサシステム。
An electromagnetic wave irradiation device for irradiating electromagnetic waves;
A plurality of sensors that convert the received electromagnetic waves into electric power to operate the sensors;
A movable reflecting unit that reflects the electromagnetic wave;
a monitoring unit that monitors a relationship between an arrangement of the reflecting unit and driving of the plurality of sensors;
Equipped with
The plurality of sensors and the reflecting unit are disposed in a closed space.
The reflector is configured to hold the plurality of sensors.
Closed space sensor system.
閉空間内で、電磁波を照射することと、
前記閉空間内で、前記電磁波を反射する可動式の反射部を動かすことと、
前記閉空間内で、複数のセンサの少なくとも一部が前記電磁波を受信して、前記電磁波を電力に変換して駆動することと、
前記閉空間内で、前記反射部の配置と、前記複数のセンサの駆動と、の関係を監視することと、
前記複数のセンサが駆動可能な前記反射部の配置の組み合わせを設定することと、
を含む、閉空間センサシステムの制御方法。
Irradiating electromagnetic waves in a closed space;
Moving a movable reflecting unit that reflects the electromagnetic wave within the closed space;
At least some of the sensors receive the electromagnetic waves in the closed space and convert the electromagnetic waves into electricity to drive the sensors;
monitoring a relationship between an arrangement of the reflecting portion and driving of the plurality of sensors within the closed space;
Setting a combination of arrangements of the reflecting parts that can be driven by the plurality of sensors;
A method for controlling a closed space sensor system, comprising:
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