(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納部を有する杭本体と、
この杭本体の頭部に被せられて前記収納部を閉塞するキャップとを備え、地盤に一部が埋め込まれる杭であって、
前記収納部には、指向性アンテナを有するＩＣタグが複数収納され、これらＩＣタグは同一情報を記憶し、
前記ＩＣタグは棒形状であり、各ＩＣタグの長手方向の中心部がほぼ一致するように、これらＩＣタグは前記収納部の深さ方向に積み重ねて配置され、前記複数のＩＣタグがそれぞれ異なる方向に延び、
深さ方向に隣接するＩＣタグの間には、前記収納部の開口とほぼ同一寸法の平板状の磁性体が介装されている情報杭。
【請求項２】
請求項１において、前記複数のＩＣタグの数が４以上である情報杭。
【請求項３】
請求項１または２において、前記複数のＩＣタグの数が任意の自然数ｎの場合、これらＩＣタグはほぼ（１８０／ｎ）°の角度をなしている情報杭。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項において、前記ＩＣタグが通信周波数としてＵＨＦ帯を利用する情報杭。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項において、前記ＩＣタグが通信周波数としてマイクロ波帯を利用する情報杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣタグを収納して、このＩＣタグが記憶する情報の非接触読み取りが可能な情報杭に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信機能を有するＩＣタグにとって、通信範囲は重要なファクタである。特に、地盤に打ち込まれる杭では、杭が位置情報などを格納するＩＣタグを収納しておくことで、外部から非接触で読取られるが、杭に近接せずに、かついかなる方向からでも、このような情報を読取ることが望まれる。すなわち、長い通信距離と、高い指向性が求められる。
【０００３】
ここで、例えば、ＵＨＦ帯（952〜954MHz）やマイクロ波帯（2.45GHz）のＩＣタグの場合、最大通信距離は長いが、指向性は低い。逆に低周波数（たとえば、125〜134KHz）のＩＣタグの場合、指向性は高いが、最大通信距離は短い。
【０００４】
このように、２つの相反する条件をいずれも満たすことができるＩＣタグとして、例えば特許文献１に記載されたものがある。このＩＣタグは、第１アンテナおよび第２アンテナを設けたもので、第２アンテナによって第１アンテナに電磁誘導が生じるようになっている。これにより、読取り／書込みの指向性が広く、かつ読取り／書込みの距離は長いＩＣタグを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１０４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１のＩＣタグの場合、第１アンテナおよび第２アンテナが設けられたＩＣタグは一体に構成されているため、部品に不具合が生じた場合には、このＩＣタグごと取り換えなければならず、扱いが困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、杭から離れた場所からであっても、様々な方向からＩＣタグの情報を読み出すことができる上に、扱いが容易な情報杭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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明にかかる情報杭は、収納部を有する杭本体と、この杭本体の頭部に被せられて前記収納部を閉塞するキャップとを備え、地盤に一部または全部が埋め込まれる杭であって、前記収納部には、指向性アンテナを有するＩＣタグが複数収納され、これらＩＣタグは同一情報を記憶する。
【０００９】
本発明によれば、収納部に収納されるＩＣタグは指向性アンテナを有するが、複数のＩＣタグが同一情報を記憶しているため、複数のＩＣタグのいずれか一つから情報を読み出すことができれば十分である。したがって、単一のＩＣタグのみの場合に比べて、情報を読み出すことができる可能性が高い。つまり、ＩＣタグの数および配置方向に応じて、様々な方向からの情報の読み取りが可能となる。また、指向性アンテナは最大通信距離が大きい傾向にあるため、このように指向性アンテナを有するＩＣタグを複数設けることで、様々な方向からの情報の読み取りが可能である上に、杭から離れた場所からでもＩＣタグの情報を読み出すことができる。さらに、杭の収納部にＩＣタグを複数収納するだけでよいため、ＩＣタグが故障した場合にはそのＩＣタグのみを交換すればよく、扱いが容易である。
【００１０】
なお、「同一情報」は、必ずしも各ＩＣタグが記憶する情報全てが完全に同一でなくてもよく、一部の情報が同一であればよい。例えば、各ＩＣタグに記憶されているタグＩＤ（識別情報）はそれぞれ異なるが、収納される杭に関連した情報、（杭の設置位置を示す情報など）が同一であればよい。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記ＩＣタグは棒形状であり、各ＩＣタグの長手方向の中心部がほぼ一致するように、これらＩＣタグは前記収納部の深さ方向に積み重ねて配置され、前記複数のＩＣタグがそれぞれ異なる方向に延びている。この構成によれば、ＩＣタグは単に積み重ねられるだけであるため、構造が簡易である。また、複数のＩＣタグがそれぞれ異なる方向に延びているため、各アンテナの指向性パターンはずれて、複数のＩＣタグ全体としては、単一のＩＣタグの場合に比べて指向性が広くなる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記複数のＩＣタグの数が任意の整数ｎの場合、これらＩＣタグはほぼ（１８０／ｎ）°の角度をなしている。この構成によれば、ＩＣタグが（１８０／ｎ）°の角度をなしているので、収納部の横断面方向つまり杭の設置状態における水平方向において、複数のＩＣタグが放射状に延びている。したがって、各ＩＣタグのアンテナは指向性を有していても、ＩＣタグ全体としてはほぼ無指向性となる。
【００１３】
ここで、複数のＩＣタグの数は、好ましくは４以上であり、さらに好ましくは４である。
【００１４】
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、深さ方向に隣接するＩＣタグの間には、磁性体が介装されている。この構成によれば、各ＩＣタグの電磁波の干渉を防止することができる。
【００１５】
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、前記ＩＣタグが通信周波数としてＵＨＦ帯を利用する。この構成によれば、ＵＨＦ帯を利用するＩＣタグは電波の指向性は高いが、最大通信距離は長い。そこで、複数のＩＣタグを設けることで、様々な方向からの情報の読み取りが可能でありながら、最大通信距離を大きくすることができる。
【００１６】
本発明の別の好ましい実施形態によれば、前記ＩＣタグが通信周波数としてマイクロ波帯を利用するものである。この構成によれば、マイクロ波帯を利用するＩＣタグは電波の指向性は高いが、最大通信距離は長い。そこで、複数のＩＣタグを設けることで、様々な方向からの情報の読み取りが可能でありながら、最大通信距離を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の情報杭によれば、指向性アンテナを有するＩＣタグを複数設けることで、杭から離れた場所からであっても、様々な方向からＩＣタグの情報を読み出すことができる上に、扱いが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる情報杭の斜視図である。
【図２】図１の情報杭のキャップを外した杭本体側の図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図である。
【図３】ＩＣタグの指向性パターンを示す図であり、（ａ）は図２の最上に位置するＩＣタグ、（ｂ）は図２の最下に位置するＩＣタグについての図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、本発明の一実施形態にかかる情報杭１を示す。
杭１は、地盤にほぼ垂直に打ち込まれて一部または全部が埋め込まれる杭であって、杭本体１０を有し、その頭部１２は防護用キャップ２０によって覆われている。
【００２０】
図１の杭１のキャップ２０を取り外した状態の杭本体１０の上面図を図２（ａ）に示す。杭本体１０は、その中心軸に沿って上方が開口した直方体形状の収納空間（収納部）１４を有する。この収納部１４の底面および壁面には、ゴム３０が貼付されている。これにより、後述するＩＣタグが、杭本体１０と接触するのを防止できる。
【００２１】
この収納部１４には、ほぼ同一寸法の棒形状のＩＣタグ４０が複数（本実施形態では４本）収納されている。具体的には、図２（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である図２（ｂ）に示すように、第１のＩＣタグ４０Ａ，第２のＩＣタグ４０Ｂ，第３のＩＣタグ４０Ｃ，第４のＩＣタグ４０Ｄ（ＩＣタグは総称して符号４０で示す）が、各ＩＣタグの長手方向の中心部４０Ａｂ，４０Ｂｂ，４０Ｃｂ，４０Ｄｂ（中心部は総称して符号４０ｂで示す）が杭本体１０の中心軸Ｃに一致するように、収納部１４の深さ方向１４ａに積み重ねられている。また、各ＩＣタグ４０は、隣接するＩＣタグ４０に対して水平面内において角度θ回転している。つまり、第１のＩＣタグ４０Ａに対して第２のＩＣタグ４０Ｂはθ回転しており、第１のＩＣタグ４０Ａに対して第３のＩＣタグ４０Ｃもθ回転しており、第３のＩＣタグ４０Ｃに対して第４のＩＣタグ４０Ｄはθ回転している。この角度θは、ＩＣタグの数がｎの場合（１８０／ｎ）°であり、本実施形態では45°である。これにより、図２（ａ）に示すように、ＩＣタグ４０はそれらの中心部４０ｂの中心回りに等角間隔で配置されている。
【００２２】
各ＩＣタグ４０は、その内部にタグ情報などを記憶するＩＣチップ４２と、ダイポールアンテナからなる指向性アンテナ４４とを有する。ここで、全てのＩＣチップ４２は同一の情報を記憶している。ただし、ＩＣチップ４２が記憶するタグＩＤはそれぞれ異なり、本実施形態においては、杭の設置位置を示す情報が全てのＩＣチップ４２において同一情報で記憶されている。指向性アンテナ４４は、通信周波数として例えばマイクロ波帯を利用するものである。
【００２３】
収納部１４の深さ方向１４ａに隣接するＩＣタグ４０の間、つまり第１のＩＣタグ４０Ａと第２のＩＣタグ４０Ｂの間、第２のＩＣタグ４０Ｂと第３のＩＣタグ４０Ｃの間、第３のＩＣタグ４０Ｃと第４のＩＣタグ４０Ｄの間には、収納部１４の開口とほぼ同一寸法で平板状の磁性体５０が、それぞれ介装されている。これら磁性体５０によって、各ＩＣタグ４０の電磁波の干渉を防止することができる。
【００２４】
次に、この情報杭１の作用について説明する。
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、各ＩＣタグ４０は、そのダイポールアンテナ４４によって、８の字形状の指向性パターンを有する。したがって、棒形状のＩＣタグ４０は、周方向の指向性を示し、その長手方向４６の中心部分において最も感度が強く、ＩＣタグ４０の長手方向４６の延長線上に対する感度はゼロである。例えば、図２（ｂ）に示すＩＣタグのうち、最上段に位置する第４のＩＣタグ４０Ｄは、図３（ａ）に示す指向性パターン４５Ｄであり、第４のＩＣタグ４０Ｄの長手方向の延長線の方向であるＸ方向の通信は行うことができない。一方、図２（ｂ）に示すＩＣタグのうち、最下段に位置する第１のＩＣタグ４０Ａは、図３（ｂ）に示す指向性パターン４５Ａであり、第１のＩＣタグ４０Ａの長手方向に直交するＸ方向の通信が可能である。このようにして、水平方向の通信は、４つのＩＣタグ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄが互いに補い合うことで、全方向を網羅することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１      情報杭
１０    杭本体
１４    収納部
２０    キャップ
４０（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ）  ＩＣタグ
４４    指向性アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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