【手続補正書】
【提出日】令和3年9月8日(2021.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、導波管アンテナによる通信システムに係り、特に、電波漏洩部を有して電波を漏洩させる導波管アンテナを用い、高層ビル等の建設現場の仮設時において導波管アンテナをウエーブガイドとして縦系統の無線通信に活用し、高層ビルの各階にて平面方向の無線メッシュにより無線通信ネットワークを形成し、本設設備にもそのまま適用可能な導波管アンテナによる通信システムに関する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本導波管アンテナによる通信システムは、当初建設現場において、本設の設備工事ではなく仮設工事の際に各種環境センサを用いて建設現場の環境モニタリングを行い監視センタ等に情報を伝達する通信システムとして開発された。そのため、この通信システム自体の製作コストが廉価であり、かつ通信システムの設置工事が簡易なシステムであることが要求される。また、建設現場の仮設時において故障や通信事故が起こりにくい頑丈な装置でなければならない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
一方、上述したＬＣＸ(漏洩同軸ケーブル)を用いた漏洩同軸システムは、本通信システムのように仮設工事ではなく本設設備であり、ケーブル伝送路とアンテナとの双方の機能を複合した通信システムであり、本装置とは使用目的が異なるため、上記課題を解決することができない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明に係る導波管アンテナによる通信システムは、内部に電波を伝送させ、電波を漏洩させる電波漏洩部と、電波漏洩部と入力コネクタとを単管パイプにより長さ調節自在に連結し、電波を漏洩させない電波非漏洩部とから構成され、入力コネクタが無線アクセスポイントに接続され、無線アクセスポイントから伝送された電波のうち漏洩した電波により無線機と無線端末機との無線通信が行われ、電波漏洩部と電波非漏洩部とを接続する接続部には、曲線又は折れ線のいずれか一方に対応自在な蛇腹部又はベント管のいずれか一方が取り付けられることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
上記構成により、本発明に係る導波管アンテナによる通信システムは、電波漏洩部と電波非漏洩部とから構成される。電波非漏洩部は建設現場において足場等に多用されている単管パイプを用いて自在な長さに製作することができる。さらに、接続部は、一般的にパイプの接続に用いられるフランジジョイントを用いて簡易に製作することができる。従って、本導波管アンテナは、特殊な材料を用いることなく、建設現場にて資材調達が容易な材料を用いて製作することができる。また、電波非漏洩部と電波漏洩部と接続部とは、ボルト等により接合される。従って、建設現場にて取り付け及び取り外しが簡易にできる。また、一度製作した導波管アンテナは、特に複雑なディテールがないため、取り外して他の建設現場で容易に再利用することができる。さらに、複数のセットを製作して保管しておき、必要に応じてレンタルによる繰り返し使用をすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、本発明に係る導波管アンテナによる通信システムは、電波漏洩部と電波非漏洩部とを接続する接続部を備えることが好ましい。これにより、本発明に係る導波管アンテナによる通信システムは、電波漏洩部、電波非漏洩部、及び接続部から構成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、導波管アンテナによる通信システムは、電波漏洩部は、電波を漏洩させるスロットが設けられ、電波非漏洩部は、建設現場で用いられる単管パイプに接続金物としてフランジジョイントが取り付けられることが好ましい。これにより、本発明に係る導波管アンテナは、特殊な材料を用いることなく、建設現場にて資材調達が容易な材料を用いて製作することができる。また、各構成要素を相互にボルト接合により接続可能とすることで、建設現場にて容易に取り付け及び取り外しができる。なお、上記接続金物は、フランジジョイントに限らず他の接続金物でも良い。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、導波管アンテナによる通信システムは、電波漏洩部と電波非漏洩部とは、交互に配置されて一つのユニットを形成し、複数のユニットを接続させることで任意の長さの導波管アンテナが形成されることが好ましい。これにより、導波管アンテナから電波を無駄に漏洩することなく導波管アンテナの長さを自在に調節することができ、導波管の内部において電波を確実に伝送させることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、導波管アンテナによる通信システムは、接続部には、曲線又は折れ線に対応自在な蛇腹部又はベント管が取り付けられることが好ましい。これにより、建設現場における施工誤差を吸収して任意の位置に電波を伝送させることができる。また、アンテナ通路が湾曲している場合、又は折れ曲がっている場合に、導波管アンテナをそれらに追従させることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、導波管アンテナによる通信システムは、電波漏洩部が、アルミニウム、ステンレス鋼、又は銅からなり、電波非漏洩部には、亜鉛メッキが施されることが好ましい。これにより、電波漏洩部及び電波非漏洩部等の導波管アンテナの表面がより平滑となり、導波管アンテナの内部を効率よく伝送させることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、導波管アンテナによる通信システムは、多層階建築物において縦系統に延びるアンテナ通路に仮設として設置され、電波を伝送する階層には少なくとも一つの電波漏洩部により電波を漏洩させ、電波を伝送しない階層にはスロット孔を有しない電波非漏洩部を用いることが好ましい。これにより、電波を伝送する階層だけに電波を集中的に伝送させ、無線通信を効率化させることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、導波管アンテナによる通信システムは、電波非漏洩部が、クランプ工具によりアンテナ通路内の仮設資材に固定されるか、又は、デッキプレートの鉄部に固定されることが好ましい。これにより、導波管アンテナの電波非漏洩部を活用して簡易に仮設資材やデッキプレート等に固定することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
以上のように、本発明に係る導波管アンテナによる通信システムによれば、建設現場のモニタリング結果や現場施工検査や施工データ等の情報を建設現場にて調達可能な建設資材を用い、確実に監視センタ等に伝達し、取付けや取り外しを自在とし、レンタルにより繰り返しの使用を可能とすることで仮設設備に適し、本設設備にもそのまま適用できる導波管アンテナによる通信システムを提供することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
また、本発明に係る導波管アンテナによる通信システムによれば、導波管アンテナを用いて建設現場のモニタリング結果や現場施工検査や施工データ等の情報を監視センタ等に確実に伝達する無線通信ネットワークを形成し、建設工事の進捗状況に柔軟に対応する簡易な導波管アンテナによる通信システムを提供することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
【図１】本発明に係る導波管アンテナの一つの実施形態の概略の部品構成を示す側面図である。
【図２】導波管アンテナの電波漏洩部の形状及び構成を示す斜視図及び側面図である。
【図３】導波管アンテナの電波非漏洩部の形状及び構成を示す斜視図及び断面図である。
【図４】導波管アンテナの接続部の形状及び構成を示す斜視図、断面図及び蛇腹部の側面図である。
【図５】導波管アンテナの入力コネクタの形状及び構成を示す斜視図である。
【図６】アンテナ通路に設置されたウエーブガイドによる無線通信システムの一つの実施例を示す説明図である。
【図７】導波管アンテナが設置されていない高層ビルの２階における評価結果を示す説明図である。
【図８】導波管アンテナが設置されていない高層ビルの９階における評価結果を示す説明図である。
【図９】導波管アンテナが設置された高層ビルの２階における評価結果を示す説明図である。
【図１０】導波管アンテナが設置された高層ビルの９階における評価結果を示す説明図である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
（導波管アンテナの構成）
以下に、図面を用いて本発明に係る導波管アンテナ１につき、詳細に説明する。図１に、本発明に係る導波管アンテナ１の一つの実施形態の概略構成を部品構成図で示す。図１（ａ）には、導波管アンテナ１の部品構成として、電波を漏洩する電波漏洩部２とその電波漏洩部２の両端に設けられる接続部４とを示す。この電波漏洩部２には、スロット孔７が設けられる。また、図１（ｂ）には、図１（ａ）の部品構成に電波非漏洩部３を接続させ、さらに、導波管アンテナ１の端部に入力コネクタ６を接続させた導波管アンテナ１の基本ユニットを示す。また、図１（ｃ）には、電波漏洩部２を３個含む導波管アンテナ１の部品構成を示す。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
このように、本発明に係る導波管アンテナ１は、基本ユニットとして電波漏洩部２、接続部４、及び電波非漏洩部３から構成される。この基本ユニットを繰り返して接続することで所定の長さとすることができる。この導波管アンテナ１を建設現場において縦系統に延びるアンテナ通路内に設置することで建設現場の無線通信システムとすることができる。ここで、「建設現場において縦系統に延びるアンテナ通路」とは、階段室、エレベータシャフト等のように本導波管アンテナ１が高層ビル等の建設現場において縦系統に延びることを妨げずに所定の各階に電波漏洩部２から電波を漏洩させることができるアンテナ通路をいう。ここでは、電波は導波管アンテナ１の内部を伝送し、アンテナ通路の内部を伝送するわけではないため、特許文献１のように鉄骨柱、クレーンのマスト、金属パイプにより中空導波管として使用するのとは異なる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
（導波管アンテナの構成部品）
図２〜図６に導波管アンテナ１の構成部品ごとの形状と機能とを示す。図２（ａ）は、電波漏洩部２の斜視図であり、図２（ｂ）は電波漏洩部２の側面図である。図３は、電波非漏洩部３の形状及び構成を示す斜視図及び断面図である。図４(ａ)及び図4（ｂ）は、接続部４の形状及び構成を示す斜視図及び断面図である。また、図4（ｃ）には、曲面に対応するために接続部４に用いる蛇腹部１４を示す。図５は、入力コネクタ６の形状及び構成を示す斜視図である。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
図３に、電波非漏洩部３、及びこの電波非漏洩部３の一端を接続部４に連結させるためのクランプ５ａと、この電波非漏洩部３の他端を入力コネクタ６に連結させるためのクランプ５ｂとを示す。図３（ｂ）に示すように、このクランプ５ａ，５ｂには、クランプ固定ボルト孔２３が設けられる。そして、クランプ固定ボルト２２によりクランプ自体が電波非漏洩部３に固定される。また、クランプ５ａ，５ｂには、連結ボルト孔２５が設けられ、電波非漏洩部３と接続部４及び入力コネクタ６を連結ボルト２４によりそれぞれ連結する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
この電波非漏洩部３は、建設現場で仮設材などに多用される単管パイプ９をそのまま使用することができる。また、クランプ５ａ，５ｂに関しても建設現場で仮設材などに多用されるクランプ５ａ，５ｂをそのまま使用することができる。従って、建設現場にとって、日常的に使用する建設資材により導波管アンテナ１を製作することができる。また、余った単管パイプ９及びクランプ５ａ，５ｂは、建設現場に戻して使用することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図４に、接続部４を示す。図４（ａ）は、接続部４の斜視図であり、図４（ｂ）は、この接続部４の断面図である。この接続部４には、一端を電波漏洩部２に連結させ、他端を電波非漏洩部３のクランプ５ａ，５ｂに連結させるため、両端部にフランジジョイント８ａ，８ｂが設けられ、このフランジジョイント８ａ，８ｂの連結方向には、連結ボルト孔２５が設けられ、それぞれの方向に連結される部品と連結ボルト２４により連結される。この接続部４のフランジジョイント８ａ，８ｂにおいて、図４（ｂ）に示すように、板厚の異なる寸法調整リング１０を用意し、そのうちのいずれかを用いることで接続部４の長さ調整を行うことができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
また、図４（ｃ）に示すように、この接続部４には、曲線状に変化する場合に対応し、蛇腹部１４を設けることができる。この蛇腹部１４は、曲線又は折れ線に対応自在なフレキシブルホース等の部材が用いられる。そして、この蛇腹部１４には、接続部４を流通する電波が漏れないようなシールが施される。この蛇腹部１４を活用することでアンテナ通路の直線性が変化しても十分に対応することができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
図５に、導波管アンテナ１の入力コネクタ６の形状及び構成を示す。入力コネクタ６の先端にはコネクタ部１８が設けられて同軸ケーブル１７を介して無線アクセスポイント１６に接続される。また、電波非漏洩部３のクランプ５ａ，５ｂと連結ボルト２４により連結する連結ボルト孔２５を有する。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
（ウエーブガイドによる評価結果）
図７に、ウエーブガイド１が設置されていない高層ビルの２階における電波測定の評価結果を示す。また、図８に、ウエーブガイド１が設置されていない高層ビルの９階における電波測定の評価結果を示す。また、図９に、ウエーブガイド１が設置された高層ビルの２階における電波測定の評価結果を示す。また、図１０に、ウエーブガイド１が設置された高層ビルの９階における電波測定の評価結果を示す。この評価が行われたのは、９階建ての高層ビルの２階と9階である。図７及び図８は、エレベータシャフト又は階段室等のアンテナ通路にウエーブガイド１が設置されていない場合であり、図９及び図１０は、エレベータシャフト又は階段室等のアンテナ通路にウエーブガイド１が設置されている場合であり、ウエーブガイド１の設置如何により廊下における受信電力レベル、或いは電波の強さがＲＳＳＩ（ｄＢ）で測定され、評価結果が６段階（３０ｄＢ以上、２５〜２９ｄＢ、２０〜２４ｄＢ、１５〜１９ｄＢ、１０〜１４ｄＢ、９ｄＢ以下）で表示されている。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
比較的受信レベルが高くなる２階における測定では、図７のウエーブガイド１が設置されていない場合では、階段室回りの廊下で最大２０〜２４ｄＢとなっているが、壁で閉鎖さされている室内では１０〜１４ｄＢとなっている。一方、図９のウエーブガイド１が設置されている場合では、階段室回りの廊下で最大３０ｄＢ以上となっているが、壁で閉鎖さされている室内であっても２５〜２９ｄＢとなっており、軒並みウエーブガイド１の効果が表れていると言える。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
比較的受信レベルが低下する９階において、図８のウエーブガイド１が設置されていない場合では、ほとんど受信電力レベルが９ｄＢ以下である。一方、図１０のウエーブガイド１が設置されている場合では、階段室回りの廊下で最大３０ｄＢ以上となっており、２階並みの受信電力レベルを保持していることが分かる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
１  導波管アンテナ又はウエーブガイド、２  電波漏洩部、３  電波非漏洩部、４  接続部、５ａ，５ｂ  クランプ、６  入力コネクタ、７  スロット孔、８ａ，８ｂ  フランジジョイント、９  単管パイプ、１０  寸法調整リング、１４  蛇腹部、１６  無線アクセスポイント、１７  同軸ケーブル、１８  コネクタ部、２２  クランプ固定ボルト、２３  クランプ固定ボルト孔、２４  連結ボルト、２５  連結ボルト孔、２６  Ａ階、２７  Ｂ階、２８  Ｃ階、２９  監視カメラ、３０  環境センサ、３１  環境センサ本体、３２  温度センサボックス、３３  可燃性ガスセンサボックス、３４  ウイルス検知ボックス、３５  無線端末、３６  無線メッシュネットワーク
【手続補正２８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に電波を伝送させ、前記電波を漏洩させる電波漏洩部と、前記電波漏洩部と入力コネクタとを単管パイプにより長さ調節自在に連結し、前記電波を漏洩させない電波非漏洩部とから構成され、前記入力コネクタが無線アクセスポイントに接続され、前記無線アクセスポイントから伝送された前記電波のうち漏洩した前記電波により無線機と無線端末機との無線通信が行われ、前記電波漏洩部と前記電波非漏洩部とを接続する接続部には、曲線又は折れ線のいずれか一方に対応自在な蛇腹部又はベント管のいずれか一方が取り付けられることを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、前記電波漏洩部と前記電波非漏洩部とを接続する接続部を備えることを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、前記電波漏洩部は、前記電波を漏洩させるスロットが設けられ、前記電波非漏洩部は、建設現場で用いられる前記単管パイプに接続金物としてフランジジョイントが取り付けられることを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、前記電波漏洩部と前記電波非漏洩部とは、交互に配置されて一つのユニットを形成し、複数のユニットを接続させることで任意の長さの導波管アンテナが形成されることを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項５】
請求項２乃至４に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、前記接続部の前記フランジジョイントにおいて、板厚の異なる寸法調整用リングを用意し、そのうちのいずれかを用いることで長さ調整が行われることを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、前記接続部には、曲線又は折れ線に対応自在な蛇腹部又はベント管を取り付けることを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、前記電波漏洩部は、アルミニウム、ステンレス鋼、又は銅からなり、前記電波非漏洩部には、亜鉛メッキが施さることを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、
多層階建築物において縦系統に延びるアンテナ通路に仮設として設置され、前記電波を伝送する階層には少なくとも一つの前記電波漏洩部により前記電波を漏洩させ、前記電波を伝送しない階層にはスロット孔を有しない前記電波非漏洩部を用いることを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項９】
請求項１に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、各階に設けられた前記無線アクセスポイントに前記漏洩した電波を伝達させ、前記無線アクセスポイントから各階に設けられた無線メッシュネットワークを通じて、前記各無線端末機に前記電波を伝送することを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、前記電波非漏洩部は、クランプ工具によりアンテナ通路内の仮設資材に固定されるか、又は、デッキプレートの鉄部に固定されることを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項１１】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、端部に入力コネクタを備え、無線ＬＡＮに接続された無線アクセスポイントと、前記入力コネクタとは、同軸ケーブルにより連結されて電波が伝送されることを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項１２】
請求項４に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、無線アクセスポイントから平面方向に延びるアンテナ通路に少なくとも一つの前記電波漏洩部を配置して電波を平面方向に伝達することを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項１３】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、
縦系統又は平面方向の各アンテナ通路に複数の系統からなる前記導波管アンテナが配置され、前記各導波管アンテナは、それぞれ個別の情報を高層ビル内の前記各無線端末機に伝送する通信システムであることを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項１４】
請求項６に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、前記各導波管アンテナは、それぞれ専用の無線アクセスポイントを有することを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。
【請求項１５】
請求項８に記載の導波管アンテナによる通信システムであって、前記各導波管アンテナは、それぞれ前記多層階建築物内に設けられた専用の環境センサと接続され、採取された環境データをデータセンタに伝送することを特徴とする導波管アンテナによる通信システム。