(57)【要約】【課題】型枠に流し込んだ流動する材料が、型枠内の空間に充填されたことを通信装置を用いて判定する充填判定方法を提供すること。【解決手段】充填判定方法は、物理量を測定する測定手段、および無線通信により測定された結果に応じた情報を読取装置に送信する通信手段を備える通信装置１０を、型枠２が形成する空間の特定の位置に設置する設置過程と、通信装置１０が設置された空間に流動性のある材料を流し込む流込過程と、読取装置によって通信装置１０が送信する測定結果に応じた情報を受信する受信過程と、この受信した情報が特定の条件を満たす場合に、流動性のある材料と通信装置１０の筐体との接触を検出し、流動性のある材料が型枠２が形成する空間における通信装置１０が設置された位置に充填されたと判定する判定過程とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動する材料を硬化させるときに用いる型枠によって形成される空間に当該材料が充填されたことを、通信装置を用いて判定する充填判定方法であって、
前記通信装置の筐体と前記材料との接触を検出するための物理量を測定する測定手段、および無線通信により前記測定手段における測定結果に応じた情報を他の装置に送信する通信手段を具備する通信装置を、前記空間における特定の位置に設置する設置過程と、
前記通信装置が設置された前記空間に前記材料を流し込む流込過程と、
前記他の装置によって前記測定結果に応じた情報を受信する受信過程と、
前記受信過程において受信した情報が特定の条件を満たす場合に、前記材料が前記空間に充填されたと判定する判定過程と
を備えることを特徴とする充填判定方法。
【請求項２】
前記通信手段における無線通信は、電磁誘導を用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の充填判定方法。
【請求項３】
前記筐体の表面を覆う部分の原料には、前記材料に配合される原料の少なくとも一部が含まれている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の充填判定方法。
【請求項４】
前記筐体は、球状である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の充填判定方法。
【請求項５】
前記測定手段は、前記筐体に接触する物質から受ける圧力、または前記筐体に接触する物質から伝達される温度を測定する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の充填判定方法。
【請求項６】
前記測定手段は、前記筐体の表面に露出して設けられ、接触する物質の物理量を測定する接触測定部を有し、前記接触測定部に接触する物質の物理量を測定する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の充填判定方法。
【請求項７】
前記通信装置は、
時刻を示す時刻情報を出力する時刻情報出力手段と、
前記時刻情報出力手段によって出力された時刻情報、および前記測定手段によって測定された物理量に応じた情報を対応付けて記憶する記憶手段と
をさらに具備し、
前記通信手段が送信する情報は、前記記憶手段に対応付けられて記憶された前記時刻情報および前記情報を送信する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の充填判定方法。
【請求項８】
流動する材料を硬化させるときに用いる型枠によって形成される空間に当該材料が充填されたことを判定する充填判定システムであって、
前記空間における特定の位置に設置される通信装置と、
当該空間外において用いられる判定装置と
を具備し、
前記通信装置は、
前記通信装置の筐体と前記材料との接触を検出するための物理量を測定する測定手段と、
無線通信により前記測定手段における測定結果に応じた情報を前記判定装置に送信する通信手段と
を備え、
前記判定装置は、
前記通信手段によって送信された前記測定結果に応じた情報を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された情報が特定の条件を満たす場合に、前記材料が前記空間に充填されたと判定する判定手段と
を備える
ことを特徴とする充填判定システム。
【請求項９】
筐体と、
前記筐体と流動する材料との接触を検出するための物理量を測定する測定手段と、
無線通信により前記測定手段における測定結果に応じた情報を他の装置に送信する通信手段と
を具備し、
前記流動する材料を硬化させるときに用いる型枠によって形成される空間における特定の位置に設置される
ことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充填判定方法、充填判定システム及び通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物等を建築する際、コンクリートなどの流動性をもつ材料を型枠内で隙間なく充填するために、広範囲にわたる空隙内の充填状況を確認する技術が知られている。特許文献１では、液状物質を注入する空隙内の複数の部所定位に、無線識別信号を送信する電子タグユニットを取り付け、空隙内への液状物質の注入時または後に、電子タグユニットからの信号の読み取りが停止したことをもって液状物質の充填を確認する技術が開示されている。しかしながら、通信の停止をもって充填を確認する上述の技術においては、電子タグユニットが不具合を起こした場合などに充填と判別されてしまう場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９９６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、型枠に流し込まれた流動する材料が型枠内の空間に充填されたことを、従来に比べて精度よく判定する充填判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、流動する材料を硬化させるときに用いる型枠によって形成される空間に当該材料が充填されたことを、通信装置を用いて判定する充填判定方法であって、前記通信装置の筐体と前記材料との接触を検出するための物理量を測定する測定手段、および無線通信により前記測定手段における測定結果に応じた情報を他の装置に送信する通信手段を具備する通信装置を、前記空間における特定の位置に設置する設置過程と、前記通信装置が設置された前記空間に前記材料を流し込む流込過程と、前記他の装置によって前記測定結果に応じた情報を受信する受信過程と、前記受信過程において受信した情報が特定の条件を満たす場合に、前記材料が前記空間に充填されたと判定する判定過程とを備えることを特徴とする充填判定方法を提供する。この充填判定方法によれば、型枠に流し込んだ流動する材料が、型枠内の空間に充填されたことを従来に比べて精度よく判定することができる。
【０００６】
別の好ましい態様において、前記通信手段における無線通信は、電磁誘導を用いてもよい。この充填判定方法によれば、通信装置が、水分を含む流動性のある材料または金属の型枠に覆われても無線通信を行うことができる。
【０００７】
別の好ましい態様において、前記筐体の表面を覆う部分の原料には、前記材料に配合される原料の少なくとも一部が含まれていてもよい。この充填判定方法によれば、通信装置が硬化した材料と一体化して硬度を保つことができる。
【０００８】
別の好ましい態様において、前記筐体は、球状であってもよい。この充填判定方法によれば、通信装置は、流動する材料からの圧力を筐体全体に分散するため、圧力による筐体の変形およびこの変形による通信装置の不具合を防ぐための強度を高めることができる。
【０００９】
別の好ましい態様において、前記測定手段は、前記筐体に接触する物質から受ける圧力、または前記筐体に接触する物質から伝達される温度を測定してもよい。この充填判定方法によれば、測定部の一部を物質と接触させるため筐体の表面に測定部の一部を露出して設ける通信装置に比べ、筐体の加工を容易に行うことができ、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００１０】
別の好ましい態様において、前記測定手段は、前記筐体の表面に露出して設けられ、接触する物質の物理量を測定する接触測定部を有し、前記接触測定部に接触する物質の物理量を測定してもよい。この充填判定方法によれば、接触測定部を有しない場合に比べて、通信装置は物理量をより正確に、より迅速に測定することができる。
【００１１】
別の好ましい態様において、前記通信装置は、時刻を示す時刻情報を出力する時刻情報出力手段と、前記時刻情報出力手段によって出力された時刻情報、および前記測定手段によって測定された物理量に応じた情報を対応付けて記憶する記憶手段とをさらに具備し、前記通信手段が送信する情報は、前記記憶手段に対応付けられて記憶された前記時刻情報および前記情報を送信することを特徴とする。この充填判定方法によれば、物理量の時間変化に基づいて判定することができる。
【００１２】
また、本発明は、流動する材料を硬化させるときに用いる型枠によって形成される空間に当該材料が充填されたことを判定する充填判定システムであって、前記空間における特定の位置に設置される通信装置と、当該空間外において用いられる判定装置とを具備し、前記通信装置は、前記通信装置の筐体と前記材料との接触を検出するための物理量を測定する測定手段と、無線通信により前記測定手段における測定結果に応じた情報を前記判定装置に送信する通信手段とを備え、前記判定装置は、前記通信手段によって送信された前記測定結果に応じた情報を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された情報が特定の条件を満たす場合に、前記材料が前記空間に充填されたと判定する判定手段とを備えることを特徴とする充填判定システムを提供する。この充填判定システムによれば、型枠に流し込んだ流動する材料が型枠内の空間に充填されたことを、従来に比べて精度よく判定することができる。
【００１３】
また、本発明は、筐体と、前記筐体と流動する材料との接触を検出するための物理量を測定する測定手段と、無線通信により前記測定手段における測定結果に応じた情報を他の装置に送信する通信手段とを具備し、前記流動する材料を硬化させるときに用いる型枠によって形成される空間における特定の位置に設置されることを特徴とする通信装置を提供する。この通信装置によれば、型枠に流し込んだ流動する材料が型枠内の空間に充填されたことを、従来に比べて精度よく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るコンクリート打設に用いる型枠の概観図である。
【図２】型枠内空間６を説明する図である。
【図３】通信装置１０と読取装置２０が通信する様子を示す図である。
【図４】充填判定システム１のブロック図である。
【図５】通信装置１０のブロック図である。
【図６】読取装置２０のブロック図である。
【図７】本実施形態に係る充填判定方法のフローチャートである。
【図８】型枠２の内部を示す模式図である。
【図９】本実施形態における各部の温度変化の一例を示すグラフである。
【図１０】通信装置１０と読取装置２０の動作を示すシーケンスチャートである。
【図１１】変形例１に係る型枠２の断面を示す断面図である。
【図１２】変形例２に係る通信装置１０ｃ、１０ｄの概観図である。
【図１３】変形例３に係る通信装置１０ｅ、１０ｆを示す図である。
【図１４】変形例３に係る通信装置１０ｇを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態＞
[構成]
図１は、本実施形態に係るコンクリートの打設に用いる型枠の概観図である。まず、図に示す型枠２は、鋼板や木材等で形成される型枠で、基礎４の上に設置されており、自身が形成する内部の空間（以下、型枠内空間６という）に流し込まれるコンクリートを予め決められた形状になるように誘導する。鉄筋３は、鉄などの金属からなる棒状の材料で、型枠内空間６に設置され、コンクリートが硬化して硬化コンクリートとなったあとの強度を補強する。基礎４は、コンクリートなどの材料で形成されており、柱や壁などの上部構造を支える。コンクリートは、セメントに砂利や水などの原料を配合して生産された流動する材料である。この流動する材料は、他にもモルタル、セメントなどが用いられ、これらの材料は、流し込まれた当初は流動性があるため型枠内空間６の隅々まで行き渡り、時間の経過とともに硬化して柱や壁などの建築物の一部を形成する。この例においては、コンクリートは、流動性のあるフレッシュコンクリートの状態で型枠内空間６に流し込まれ、水とセメントの水和反応により硬化して硬化コンクリートとなり、建築物の一部である柱を形成する。流し込まれたコンクリートは、硬化する前に、型枠内空間６の隅々まで充填されていることが望ましい。この充填が完了したことを判定するため、本実施形態においては、次に説明する通信機能を有する通信装置を、型枠内空間６に設置して用いる。
【００１６】
図２は、型枠内空間６を説明する図である。同図（ａ）は、型枠２を上から見た平面図である。また、同図（ｂ）は、同図（ａ）の切断線ＩＩｂ−ＩＩｂ´による断面図である。なお、この図および以降の図では水平方向の鉄筋を省略している。これらの図に示す各通信装置１０−１、１０−２、１０−３（以下、それぞれを区別しないときは通信装置１０という）は、型枠内空間６の特定の位置に設置されており、後述する構成と動作により、流し込まれたコンクリートが自装置に接触したかどうかを検出するための情報を送信する。この例では、各通信装置１０−１、１０−２、１０−３はそれぞれ、基礎４の表面に固定されずに接して型枠２の側面同士が作る角の位置と、基礎４から離れて型枠２の側面に接する位置と、基礎４から離れて型枠２の側面同士が作る角の位置とに設置されている。なお、この通信装置１０を設置する位置は、流し込まれたコンクリートの空隙が発生しやすい位置であればよく、また、通信装置１０が、硬化したコンクリートの強度に与える影響を考慮したうえで数量を決めればよい。また、基礎４から離れた位置に設置する通信装置１０は、鉄筋３に図示せぬ針金などで固定されている。そして、通信装置１０が送信する情報は、型枠２の外側で操作される通信機能を有する読取装置により受信される。
【００１７】
図３は、通信装置１０と読取装置２０が通信する様子を示す図である。通信装置１０は、無線通信の機能を有する無線タグ１１０および筐体１２０を備え、型枠２の外部にある読取装置２０と通信を行う。この無線通信は、電磁誘導方式による通信手段によって、周波数が１３１ｋＨｚ程度の長波（ＬＦ：Low Frequency）を用いて行う。障害物の影響を受けにくい長波帯の周波数を用いるため、通信装置１０と読取装置２０は、木や金属を有する型枠２や水分を含むコンクリートなどを間に挟んだ状態でも、通信を行うことができる。また、この通信は双方向に行われ、概ね数ｍを有効な通信距離とする。
【００１８】
筐体１２０は、コンクリートの原料であるセメントや砂利を有し、これらの原料が表面の部分を覆う球状に形成され、充填されるコンクリートの圧力や水分などから無線タグ１１０を保護するとともに、周囲に接触する物質から伝達される温度を内部に伝達するように形成されている。このように球状に形成することで、筐体１２０は、材料の圧力による変形や不具合を防ぐための強度を高めることができる。また、コンクリートが硬化した際、筐体１２０の表面は硬化したコンクリートと一体化して、コンクリートの硬度を保つことができる。なお、筐体１２０は、球状の他に、四面体、六方体、八方体またはたまご型など様々な形状であってもよい。
無線タグ１１０は、温度センサを有するセンサ部１１２（図５参照）を備え、筐体１２０に接する物質から伝達される温度を測定する。無線タグ１１０は、時刻を示す時刻情報を出力する時計部１１６（図５参照）を備え、この出力された時刻情報と測定された温度とを対応付ける。このように、無線タグ１１０は、この測定された温度および対応付けられた時刻情報が示す温度の履歴の情報（以下、温度履歴情報という）を生成する。そして、無線タグ１１０は、後述する動作によりこの温度履歴情報を示す信号を外部に送信する。通信装置１０においては、このように筐体１２０がセンサ部へ温度を伝達するため、センサ部から外部への測定用の部位を露出させる必要がない。このため、筐体１２０の加工は、容易に行うことができ、製造コストの上昇が抑えられる。
【００１９】
読取装置２０は、通信機能を有し、通信装置１０が送信した信号を受信し、この信号に示されている情報を読み取る。表示画面２４１は、液晶などの画面を有し、上述の読み取られた情報や、この情報に基づき読取装置２０が生成する情報などを表示する。操作子２５１は、複数のボタンまたはタッチパネルなどを有し、読取装置２０への入力機能を持つ。利用者は操作子２５１により読取装置２０を操作する。また、読取装置２０は、通信装置１０に対して生成した情報を送信することを要求する信号を送信し、通信装置１０は、この信号を受信すると、上述の送信動作を行う。このように、通信装置１０と読取装置２０は、互いに通信を行いながら、後述する動作によりコンクリートが通信装置１０の周囲の空間に充填されたかどうかを判定するひとつのシステムとして機能する。このシステムを充填判定システム１という。
【００２０】
図４は、充填判定システム１のブロック図である。読取装置２０は、同図に示すように、複数の通信装置１０と通信を行う。この通信は、上述のとおり有効な通信距離が概ね数ｍあるため、複数の通信装置１０が通信可能な位置にある場合がある。これら複数の通信装置１０による情報を区別するため、例えば、通信装置１０同士を識別する識別番号をあらかじめ定め、この識別番号を加えた信号を用いて通信する。そして、各通信装置１０はそれぞれ固有の識別番号の情報を保存しており、この識別番号が一致している要求信号を受信した場合に、読取装置２０への送信を行う。また、読取装置２０は、あらかじめ決められた期間送信がなければ、次の識別番号の通信装置１０への要求信号を送信する。このようにして、読取装置２０は、通信装置１０から送信される信号が競合しないように制御する。このような複数の通信を制御する方法はどのような方法であってもよく、一般的なアンチコリジョン機能を用いた方法にすればよい。
【００２１】
図５は、通信装置１０のブロック図である。無線タグ１１０は、温度を検出するセンサ部１１２や、読取装置２０と情報を通信する通信部１１４などの装置を有し、通信装置１０の主要な機能を担う装置である。図に示すとおり、バス１０１により互いに接続される、制御部１１１、センサ部１１２、記憶部１１３、通信部１１４、電源部１１５、時計部１１６を有している。制御部１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有し、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭにロードして実行する。これにより、制御部１１１は、バス１０１を介して無線タグ１１０の各部の制御と、制御部１１１へ入力される情報の演算およびこの情報の記憶部１１３への格納などを行う。また、このＲＯＭには、通信装置１０を他の装置と識別する識別番号が保存されており、特定の装置の動作を要求するこの識別番号が含まれた要求信号を受信した場合などに、この識別番号が参照される。時計部１１６は、時刻を示す時刻情報を生成する機能を有し、あらかじめ決められた間隔で制御部１１１へこの時刻情報を出力する時刻情報出力手段である。制御部１１１は、この時刻情報を用いて、日時などの時刻または時間に応じた制御をする。
【００２２】
センサ部１１２は、温度を測定するセンサを有し、筐体１２０を介して伝達される通信装置１０に接触する物質の温度を測定し、この温度情報を生成して制御部１１１へ出力する。記憶部１１３は、不揮発性メモリなどの記憶手段であって、センサ部１１２が測定する温度などの情報を保存する。
ここで、制御部１１１は、センサ部１１２による測定および出力の動作と、センサ部１１２から入力される温度情報を記憶部１１３へ格納する動作と、記憶部１１３による温度情報を蓄積する動作とを、あらかじめ決められた間隔で継続的に行うよう各部を制御する。これにより、記憶部１１３には、上述した温度履歴情報が蓄積される。通信部１１４は、無線通信の機能を有し、読取装置２０との間で無線通信を行う。電源部１１５は、一次電池を有し、無線タグ１１０の各部に電力を供給する。このように、電源部１１５が電力を供給するため、通信装置１０が通信をしていないときも各部が動作して温度履歴情報が蓄積される。
【００２３】
図６は、読取装置２０のブロック図である。制御部２１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭにロードして実行する。これにより、制御部２１０は、バス２０１を介して、読取装置２０の各部について制御する。通信部２２０は、無線通信によって、通信装置１０との間で情報のやり取りを行う通信手段である。通信により通信装置１０から読み取られた情報は、制御部２１０へ出力され、制御部２１０は、この情報を記憶部２３０へ格納する。
【００２４】
記憶部２３０は、不揮発性メモリなどの記憶手段であって、読み取られた情報を格納し、蓄積する。表示部２４０は、液晶画面などで形成される表示画面２４１を有し、読み取られた温度情報や、記憶部２３０へ格納された情報を表示する。操作部２５０は、複数のボタンまたはタッチパネルなどの入力機能を持つ操作子２５１を有し、利用者が読取装置２０に対して選択、確認、取り消しなどの指示を行うための操作を行う操作手段であって、操作内容を示す情報を制御部２１０に出力する。インターフェース２６０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの外部装置と接続する端子を有し、コンピュータなどの外部装置と情報のやり取りを行う際のインターフェースとなる。
続いて、本実施形態に係る動作について、図７から１０を用いて説明する。
【００２５】
［動作］
図７は、本実施形態に係る充填判定方法のフローチャートである。まず、施工の工程において、コンクリートを流入させる前の段階で、かつ鉄筋３の設置など通信装置１０を設置する準備ができたところで、通信装置１０を上述した特定の位置に設置する（ステップＳ１００）。この例においては、これらの通信装置１０は、図１に示した位置に設置されている。このとき、通信装置１０の温度履歴情報を蓄積する動作を開始させる処理を行う。次に、流動性のあるフレッシュコンクリートの状態にあるコンクリートを、型枠２が形成する内部の空間に流し込む（ステップＳ２００）。このコンクリートの流し込みが完了してから、コンクリートが硬化して硬化コンクリートとなるまでの間、充填判定処理を行い（ステップＳ３００）、通信装置１０の周囲の空間の充填が完了したかどうかを判定する。このとき、充填が完了していないと判定された通信装置１０の周囲の空間は空隙と判定され、振動機などを用いて、この空隙を解消する作業が行われる。この充填の未完了、すなわち空隙の有無は次のように確認する。
【００２６】
図８は、型枠２の内部を示す模式図である。同図に示すように、通信装置１０−１の周囲の空間にはコンクリート５が充填し、通信装置１０−２の周囲の空間には空隙が発生している。通信装置１０−１においては、コンクリート５の流し込み前は周囲の空気の温度が測定され、流し込み後にコンクリート５が通信装置１０−１に接触すると、コンクリート５の温度が測定される。このとき、通信装置１０−１の測定する温度の履歴には、コンクリート５と周囲の空気との温度差を、短時間で変化する様子が検出される。一方、通信装置１０−３においては、コンクリート５の流し込み後も、周囲の空気の温度が測定される。この場合、空気の熱容量があるため、コンクリート５と直接接触する場合と比べて、温度変化は緩やかにおこなわれ、かつコンクリート５と同じ温度にはならない場合もある。これらの温度変化の様子を、例を用いて説明する。
【００２７】
図９は、本実施形態における各部の温度変化の一例を示すグラフである。このグラフの縦軸は温度Ｔｅｍｐを示し、横軸は時刻ｔを示す。同図（ａ）は通信装置１０−１が測定する温度ＭＴＩ、コンクリート５の温度ＣＴ、および外気温ＡＴの時間変化を示している。すなわち、この温度ＭＴＩは、通信装置１０−１に蓄積される温度履歴情報をグラフに表わしたものである。このグラフに示す時刻ｔ１は、コンクリート５の流し込みが開始された時刻である。一般に、流し込み後数時間から数日間経過するまでのコンクリートは、水とセメントの水和反応により発熱している状態のため、同図の温度ＣＴに示されるように、外気温ＡＴに比べて高い温度となる。このため、通信装置１０−１が測定する温度ＭＴＩは、充填前は外気温ＡＴに近く、時刻ｔ１にコンクリート５の流し込みが始まると、コンクリート５により周囲の空気が暖められ徐々に上昇する。そして、通信装置１０とコンクリート５が接触すると、通信装置１０はコンクリート５の温度ＣＴを測定するため、このグラフの時刻ｔ２に示されるように、瞬間的に温度ＭＴＩが上昇する。
【００２８】
一方、図９（ｂ）は通信装置１０−３が測定する温度ＭＴＩＩＩ、コンクリート５の温度ＣＴ、および外気温ＡＴの時間変化を示している。すなわち、この温度ＭＴＩＩＩは、通信装置１０−３に蓄積される温度履歴情報をグラフに表わしたものである。このグラフに示す時刻ｔ１も、コンクリート５の流し込みが開始された時刻である。上述のとおり、通信装置１０−３の周囲の空間が空隙である場合、空隙内を占める空気はコンクリート５の熱により暖められるが、空気の熱容量があるため、コンクリート５と接触した場合と比べて温度変化はゆるやかに行われる。加えて、この空隙は図８に示すように型枠２および基礎４と接しておりこれらの温度の影響も受けるため、通信装置１０−３が測定する温度ＭＴＩＩＩは、コンクリート５の温度ＣＴまでは達しない。
【００２９】
このように、通信装置１０が蓄積する温度履歴情報は、コンクリート５との接触の有無によって異なる変化を示す。上述した充填判定システム１は、この温度変化の違いから、この接触の有無を検出し、これによりコンクリート５の充填を判定する。例えば、充填判定システム１は、温度履歴情報の各時刻における温度の値と、１回前の時刻に測定された温度の値の差（以下、温度の変動量という）を算出し、この温度の変動量があらかじめ決められた値以上となる時刻を検出する。この検出された時刻の直前には、瞬間的な温度変化、すなわち通信装置１０とコンクリート５との接触があったものとみなされる。このようにして、充填判定システム１は、温度履歴情報から通信装置１０とコンクリート５の接触を検出する。この場合、コンクリート５の接触による温度の変化が、気温の変化による温度の変化と区別されるように、温度を測定する時間の間隔が決められているものとする。
【００３０】
なお、この他にも、測定される温度の値があらかじめ決められた値以上となった場合を検出してもよい。または、各時刻における温度の変動量が、１回前の時刻における温度の変動量に対してあらかじめ決められた値以上異なる場合を検出してもよい。このように、温度履歴情報が、これら特定の条件を満たす場合に、充填判定システム１は、通信装置１０とコンクリート５の接触を検出する。これらの条件は、コンクリート５の温度的な性質や、季節による気温の違いに応じて定めればよい。このようにして、通信装置１０とコンクリート５との接触が検出され、上述した充填判定処理（ステップＳ３００）においては、全ての通信装置１０においてコンクリート５との接触が検出されたら、型枠内空間６へのコンクリート５の充填が完了したと判定する。次に、この充填判定処理において、通信装置１０と読取装置２０との具体的な動作を次に説明する。
【００３１】
図１０は、通信装置１０と読取装置２０の動作を示すシーケンスチャートである。読取装置２０は、利用者の操作もしくは他の装置からの動作を指示する信号により、通信装置１０−１に対して、温度履歴情報の送信を要求する信号を送信する（ステップＳ３１０）。通信装置１０−１は、この送信を要求する信号を受信すると、蓄積した温度履歴情報から読取装置２０へ送信する情報を生成し（ステップＳ３２０）、この生成した情報を送信する（ステップＳ３３０）。読取装置２０は、この温度履歴情報を受信して、記憶部２３０へ格納する（ステップＳ３４０）。読取装置２０は、この一連の動作を、各通信装置１０−１、１０−２、１０−３に対して順次行う。なお、作業者が温度履歴情報の送信を要求するときは、要求する時刻の範囲を指定してもよい。その場合には、通信装置１０−１は、指定された時刻の範囲の温度履歴情報を送信情報として生成してもよい。
【００３２】
読取装置２０は、このようにして読み取った各通信装置１０の温度履歴情報において、あらかじめ決められた値以上である温度の変動量を検出すると、この温度の変動量を含む温度履歴情報を送信した通信装置１０とコンクリート５との接触を検出する。この接触を検出する動作を各通信装置１０ごとに行い（ステップＳ３５０）、全ての通信装置１０からこの接触が検出されると、空隙ＡＳへのコンクリート５の充填が完了したと判定する（ステップＳ３６０）。そして、充填が完了したと判定すると、充填完了の判定結果を示す表示情報を生成して表示画面２４１に表示する（ステップＳ３７０）。また、充填が完了していないと判定すると、充填が未完了であるとの判定結果を示す表示情報を生成して表示画面２４１に表示する（ステップＳ３８０）。
【００３３】
ここで、読取装置２０は、例えば建設物の設計または測量によりあらかじめ得ている各通信装置が設置されている位置の座標情報を、各通信装置の識別番号と対応させて保持している。なお、この識別番号は、記号により通信装置１０が設置される位置を示すものであってもよい。そして、上述した充填が未完了であるとの判定結果の表示情報を生成する際、この座標情報および識別番号に基づき、まだ接触が検知されていない通信装置１０の位置の情報を合わせて表示する。なお、通信装置１０は電源部１１５が供給する電力により常に動き続けているため、例えば温度が変化しなくなるなどの温度履歴情報の異常が検出された場合は、この温度履歴情報を生成した通信装置１０に不具合が発生したことを合わせて表示してもよい。このように、読取装置２０は、空隙ＡＳへのコンクリート５の充填が完了したことを判定する装置として機能する。このように、読取装置２０は、型枠内空間６へのコンクリート５の充填が完了したかどうかを判定する装置として機能する。
【００３４】
さらに、この接触検出処理以降の動作は、読取装置２０と接続するコンピュータなどの外部の装置で行ってもよい。この場合、作業者はこの外部の装置に接続される表示装置上の画面で、充填判定処理の結果を確認する。また、読取装置２０は、読み取った温度履歴情報をそのまま又はグラフなどに加工して表示画面２４１へ表示し、この内容に基づき作業者が充填を判定してもよい。他にも、接触検出処理を通信装置１０で行ってもよい。この場合、読取装置２０へ送信する情報は、接触検出の結果を示す判定情報となる。
【００３５】
このように、充填判定システム１を用いて本実施形態に係る充填判定方法を使用すると、型枠内空間６に設置された通信装置１０が継続的に周囲の温度を測定し、この測定された温度の情報が蓄積されて、この蓄積された情報に基づく温度履歴情報が生成される。続いて、読取装置２０が、通信装置１０と水や金属の影響を受けにくい方式による無線通信を行いこの温度履歴情報を読み取り、この温度履歴情報より、通信装置１０とコンクリート５との接触を検出する。そして、充填判定システム１は、全ての通信装置１０においてこの接触を検出すると、型枠内空間６へのコンクリート５の充填が完了したと判定する。このように、充填判定システム１では、無線通信に長波の信号を用いることで、コンクリート５に覆われた状態においても通信を行うことができる。また、一次電池を有する通信装置１０を継続して動作させることで、蓄積される温度履歴情報の内容から通信装置１０の動作の不具合による情報と正常な動作による情報とを見分けて、誤った判定の材料とすることを避けることができる。このため、この充填判定方法によれば、空隙に流し込まれる流動する材料が、型枠内空間６に充填されたことを、従来に比べて精度よく判定することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、さまざまな形態で実施可能である。
＜変形例１＞
上述した実施形態においては、通信装置１０は無線タグ１１０をセメントや砂利などの原料を有する筐体１２０で覆ったものを用いたが、一般的なプラスチックなどの筐体１２０ｐで覆われた無線タグ１１０を用いてもよい。この場合、筐体１２０ｐは、コンクリート５による水分や圧力から内部の装置を保護する性能を持ったものを用いる。
【００３７】
図１１は、変形例１に係る型枠２の断面を示す断面図である。通信装置１０ｐは、基礎４の表面上に直接設置したり、鉄筋３へ針金などにより固定する。通信装置１０ｐは、通信装置１０と同様の動作により温度情報を検出し、読取装置２０はこの温度情報を読み取り、通信装置１０ｐの位置へコンクリート５が充填されたかを判定する。
【００３８】
＜変形例２＞
上述した実施形態においては、通信装置１０の筐体１２０とコンクリート５の接触を検知するため、通信装置１０が備えるセンサ部１１２は温度を測定したが、他に通信装置１０の筐体１２０が接する物質から受ける圧力、またはこの物質のｐＨ（potential Hydrogen）、もしくは水分率などの物理量を測定してもよい。いずれの場合も、筐体１２０が空気に接している場合と、コンクリート５に接している場合とで、測定される物理量の値が異なるため、例えば、読取装置２０が通信装置１０から読み取ったこれらの物理量の変化の量を示す値が、あらかじめ決められた値以上である場合に充填がされたものと判定する。なお、圧力を測定する場合は、筐体１２０は、自身が接触する物質から受ける圧力を内部に伝達するように形成されている。また、ｐＨおよび水分率を測定する場合は、センサ部１１２の一部が筐体１２０に接する物質に直接接触することが必要となる。
【００３９】
図１２は、変形例２に係る通信装置１０ｃ、１０ｄの概観図である。同図（ａ）に示す無線タグ１１０ｃは、接触する物質の物理量を検出する接触測定部１２１ｃを有し、この接触測定部１２１ｃと配線で接続されている。筐体１２０ｃは、この接触測定部１２１ｃを筐体１２０ｃの表面に露出させるための領域を有し、接触測定部１２１ｃがこの領域にはめ込まれて外部の物質と接触するように形成されている。このように、通信装置１０ｃは、接触測定部１２１ｃが筐体１２０ｃの表面に露出するように備えられ、接触測定部１２１ｃに接触する空気やコンクリート５などの物質のｐＨまたは水分率を測定する。通信装置１０ｃはこれらｐＨまたは水分率を測定することにより、通信装置１０ｃの位置にコンクリート５が充填されたかどうかを判定する。これにより、充填するコンクリートの特性などに応じて測定する物理量の選択肢を増やすことができ、また、接触測定部を有しない場合に比べて、物理量をより正確に、より迅速に測定することができる。
【００４０】
また、図１２（ｂ）に示す通信装置１０ｄのように、接触測定部１２１ｄを複数形成してもよい。例えば、筐体１２０ｄは、上下左右前後の方向を向いた６箇所の接触測定部１２１ｄを表面に露出させるための領域を有し、これらの領域に接触測定部１２１ｄをはめ込んで筐体１２０ｄを形成する。これらの接触測定部１２１ｄは、あらかじめ決められた間隔でそれぞれ接触する物質の物理量を測定し、この測定された物理量が測定された時刻の情報とともに記憶部１１３へ蓄積される。この接触測定部１２１ｄごとに測定された物理量と時刻の情報を比較すると、例えば通信装置１０の一部がコンクリート５に接して、残りの一部はまだ空隙に接しているような状態を判定することができる。
また、測定する物理量が温度である場合、例えば、読取装置２０は、各接触測定部１２１ｄで測定された温度情報に基づいて、通信装置１０の周囲におけるコンクリート５の温度勾配を示す情報を生成し、これを他の位置に設置される通信装置１０においても生成することで、コンクリート５の内部全体の温度勾配を示す情報が生成される。この温度勾配の情報を利用することで、コンクリート５の内部の温度を均一にするための対応作業を、効果的に行うことができるようになる。
【００４１】
＜変形例３＞
上述した実施形態においては、通信装置１０は、鉄筋３に針金などにより固定したが、鉄筋３に固定する方法をあらかじめ備えた通信装置１０であってもよい。例えば、筐体１２０から伸びる開閉する脚部を備え、この脚部は設置の際変形して鉄筋３を挟んで通信装置１０を保持する。他にも、通信装置１０を鉄筋３へ固定しやすいように、筐体１２０から伸びる固定時に使用する棒を備えさせてもよい。また、鉄筋３から離れた位置に設置するため、鉄筋３に固定する棒に通信装置１０を支える棒をねじなどで固定する部位を備えさせてもよい。
【００４２】
図１３は、変形例３に係る通信装置１０ｅ、１０ｆを示す図である。同図（ａ）に示す通信装置１０ｅは、ゴムまたはバネの作用で開閉する脚部１２１ｅを備え、この脚部１２１ｅにより鉄筋３へ固定される。同図（ｃ）に、通信装置１０ｅが鉄筋３に固定される様子を示す。また、同図（ｂ）に示す通信装置１０ｆは、筐体１２０ｆに固定される棒状の部位１２１ｆを有し、この部位１２１ｆに針金１２２ｆを巻きつけることで、鉄筋３に固定される。同図（ｃ）に、通信装置１０ｆが鉄筋３に固定される様子を示す。これらの通信装置１０ｅ、１０ｆは、通信装置１０に比べて、鉄筋３に強固に固定されるため、コンクリート５が接触して位置がずれることを防ぐことができる。
【００４３】
図１４は、変形例３に係る通信装置１０ｇを示す図である。通信装置１０ｇは、筐体１２０ｇに固定される部位１２１ｇと、部位１２１ｇをねじ１２３ｇで固定する部位１２２ｇとを有し、針金１２４ｇを部位１２２ｇに巻きつけることで、鉄筋３に固定される。この部位１２１ｇは、ねじ１２３ｇにより部位１２２ｇに対する固定位置が調整される。これにより、通信装置１０ｇの筐体１２０ｇを、鉄筋３の配置に関わらず空隙の発生しやすい型枠内空間６の端部へ固定することができる。
【００４４】
＜変形例４＞
本実施形態においては、電磁誘導方式による通信手段を用いたが、通信装置１０を型枠２に接っするように設置する場合は、電波方式による通信手段を用いてもよい。この場合は、通信装置１０がコンクリート５に全方向覆われることがなく、型枠２の方向より読取装置２０との通信が行われる。これにより、電磁誘導方式を用いる場合に比べて、読取装置２０との通信有効距離を長くすることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１…充填判定システム、２…型枠、３…鉄筋、４…基礎、５…コンクリート、１０，１０−１，１０−２，１０−３，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｐ…通信装置、２０…読取装置、１１０，１１０ｃ，１１０ｄ…無線タグ、１２０，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ，１２０ｆ，１２０ｇ，１２０ｐ…筐体、１２１ｃ，１２１ｄ…接触測定部、１２１ｅ…脚部、１２１ｆ，１２１ｇ，１２２ｇ…部位、１２２ｃ，１２２ｄ…配線、１２２ｆ，１２４ｇ…針金、１２３ｇ…ねじ、２４１…表示画面、２５１…操作子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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