(57)【要約】【課題】山林部にある監視対象も監視可能な監視システムを提供すること。【解決手段】一般に、実施形態によれば、監視システムは、センサと、無線タグと、リーダと、報知装置とを備える。センサは、構造物に対応して設置される。無線タグは、構造物に対応して設置され、受信する電磁波を駆動源として識別情報およびセンサの測定情報を送信するパッシブ型である。リーダは、無線タグと通信して識別情報および測定情報を取得する。報知装置は、リーダから識別情報および測定情報を取得し、識別情報および測定情報に基づいて報知対象となる無線タグまたは構造物を検出し、報知対象を報知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に対応して設置されるセンサと、
前記構造物に対応して設置され、受信する電磁波を駆動源として識別情報および前記センサの測定情報を送信するパッシブ型の無線タグと、
前記無線タグと通信して前記識別情報および前記測定情報を取得するリーダと、
前記リーダから前記識別情報および前記測定情報を取得し、前記識別情報および前記測定情報に基づいて報知対象となる前記無線タグまたは前記構造物を検出し、前記報知対象を報知する報知装置と
を備える監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載の監視システムにおいて、
前記センサは、前記無線タグで生じる電力により動作する監視システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の監視システムにおいて、
前記センサは、前記構造物の歪みまたは前記構造物にかかる応力を検知する監視システム。
【請求項４】
構造物に対応して設置されるセンサと通信可能で前記構造物に対応して設置されるパッシブ型の無線タグから前記無線タグの識別情報および前記センサの測定情報を取得した前記リーダと通信し、前記識別情報および前記測定情報を取得する通信部と、
前記識別情報および前記測定情報に基づいて報知対象となる前記無線タグまたは前記構造物を検出する検出部と、
前記報知対象を報知する報知部と
を備える報知装置。
【請求項５】
構造物に対応して設置されるセンサと通信可能で前記構造物に対応して設置されるパッシブ型の無線タグから、リーダによって前記無線タグの識別情報および前記センサの測定情報を取得し、
前記識別情報および前記測定情報に基づいて報知対象となる前記無線タグまたは前記構造物を検出し、
前記報知対象を報知する監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書に記載の実施形態は、監視技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、社会インフラ（例えば、道路橋梁、トンネル、地下道）を定期的に点検し、老朽化した箇所が発見された場合は、部品交換、補強工事等により当該箇所をメンテナンスする作業が行われている。上述の定期点検に際しては、作業者が対象の社会インフラに赴き、目視点検および専門的な詳細点検を併用して異常箇所の発見を試みている。
【０００３】
しかしながら、国土の発展等に伴って社会インフラの建設数が増大することにより、点検すべき全体数が増大する。また、社会インフラが建設された後、時間が経過するに比例して老朽箇所が増え、１つの社会インフラに対する点検個所もまた増大する。そのため、作業者により行われる定期点検の供給量が、必要とされる定期点検の需要量に対して不足している。
【０００４】
ここで、監視システムとして、道路の路側にある非常電話用の端末施設に設置したカメラを利用するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。該システムでは、各カメラにて道路状況を撮影して電話回線を介して該撮影画像を中央施設に送信し、中央施設にて各道路状況を監視する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２３０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のシステムを社会インフラの監視に適用する場合、監視対象の社会インフラ近傍に通信回線が引かれている必要があり、通信回線が引かれていない山林部にある道路橋梁等の社会インフラを監視できないという問題がある。
【０００７】
この明細書は、山林部にある監視対象も監視可能な監視システム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】
一般に、実施形態によれば、監視システムは、センサと、無線タグと、リーダと、報知装置とを備える。センサは、構造物に対応して設置される。無線タグは、構造物に対応して設置され、受信する電磁波を駆動源として識別情報およびセンサの測定情報を送信するパッシブ型である。リーダは、無線タグと通信して識別情報および測定情報を取得する。報知装置は、リーダから識別情報および測定情報を取得し、識別情報および測定情報に基づいて報知対象となる無線タグまたは構造物を検出し、報知対象を報知する。
【０００９】
一般に、実施形態によれば、報知装置は、通信部と、検出部と、報知部とを備える。通信部は、構造物に対応して設置されるセンサと通信可能で構造物に対応して設置されるパッシブ型の無線タグから無線タグの識別情報およびセンサの測定情報を取得したリーダと通信し、識別情報および測定情報を取得する。検出部は、識別情報および測定情報に基づいて報知対象となる無線タグまたは構造物を検出する。報知部は、報知対象を報知する。
【００１０】
一般に、実施形態によれば、監視方法は、構造物に対応して設置されるセンサと通信可能で構造物に対応して設置されるパッシブ型の無線タグから、リーダによって無線タグの識別情報およびセンサの測定情報を取得し、識別情報および測定情報に基づいて報知対象となる無線タグまたは構造物を検出し、報知対象を報知する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】社会インフラの監視システムを模式的に示す図である。
【図２】監視システムのブロック図である。
【図３】インフラ監視方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、社会インフラ５（構造物）の監視システム１００を模式的に示す図である。
監視システム１００は、センサ１、無線タグ２、リーダ３、ＰＣ４(Personal Computer)を備える。
【００１３】
センサ１は、社会インフラ５において点検が必要な個所に対応して設置される。社会インフラ５（以下、インフラ５と記載）としては、都市部あるいは山間部のトンネル５Ａ、ビル５Ｂ、橋５Ｃが例として挙げられる。センサ１は、各インフラ５に複数設置されるものとするが、１つのみ設置されてもよい。
【００１４】
センサ１は、例えば照度センサ１Ａであり、トンネル５Ａ内の照明機器に取り付けられ、照明の照度を検知する。照度センサ１Ａは、照明機器の破損または電球の寿命等により照度が低下しているかどうかを監視するために用いられる。センサ１は、トンネル５Ａ内の湿度を検知する湿度センサ１Ｂや、トンネル５Ａ内の温度を検知する温度センサ１Ｃであってもよい。また、センサ１は、トンネル５Ａの内壁面に加わる衝撃を検知する衝撃センサ１Ｄやトンネル５Ａの内壁面の歪みを検知する歪みセンサ１Ｅ、トンネル５Ａの内壁面にかかる応力を検知する応力センサ１Ｆであってもよい。
【００１５】
センサ１は、ビル５Ｂや橋５Ｃにも設置され、衝撃や歪み、照度、湿度、温度等の測定情報を取得する。
なお、センサ１は、バッテリ１３（図２）を駆動源とするが、駆動源として太陽電池パネルや風力発電機、振動発電機等の外部からエネルギを取得して発電するものを用いてもよい。センサ１は、後述するパッシブ型の無線タグ２と一体化していてもよく、リーダ３から受信する電磁波から無線タグ２が発生させた電力を駆動源としてもよい。
【００１６】
無線タグ２は、トンネル５Ａ、ビル５Ｂ、橋５Ｃ等の社会インフラ５において点検が必要な個所に対応してセンサ１と共に設置される。無線タグ２は、リーダ３から受信する電磁波を駆動源とするパッシブ型のＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification)である。
【００１７】
無線タグ２は、例えば通信周波数が９００ＭＨｚ帯等のＵＨＦ(Ultra High Frequency)帯であり、通信可能距離が１〜５ｍである。無線タグ２は、リーダ３から質問信号を含んだ電磁波を受信すると、該電磁波を駆動源として、応答信号としての識別情報およびセンサ１が検知する測定情報を含んだ電磁波をリーダ３へ出力する。
【００１８】
リーダ３は、無線タグ２と通信可能な携帯型機器である。リーダ３は、無線タグ２から識別情報および測定情報を含んだ電磁波を受信すると、測定情報を識別情報に対応付けて記憶する。
【００１９】
作業者は、各インフラ５の無線タグ２を巡回し、リーダ３により各無線タグ２から識別情報および測定情報を取得する。その後、作業者は、リーダ３からＰＣ４へ各無線タグ２の識別情報および各無線タグ２の識別情報に紐付けられた測定情報を送信する。
【００２０】
ＰＣ４は、リーダ３から各無線タグ２の識別情報および各無線タグ２の識別情報に紐付けられた測定情報を受信すると、各識別情報および各測定情報を解析する。そして、ＰＣ４は、報知対象となる異常な無線タグ２または社会インフラ５を検出し、前記報知対象を操作者に報知する。
【００２１】
このように、本実施形態の監視システム１００では、インフラ５に設けた無線タグ２からリーダ３にて測定情報を取得するので、山林部にあるインフラ５も監視できる。
本実施形態は、バッテリが不要なパッシブ型の無線タグ２を用いるので、バッテリが必要なアクティブ型の無線タグ２を用いる場合に比べ、無線タグ２のコストを低減できる。
【００２２】
本実施形態の監視システム１００では、センサ１が一体化した無線タグ２を用いることができ、この場合、無線タグ２を設置したままにできるのでバッテリの点検交換費用を不要にできる。
【００２３】
本実施形態では、パッシブ型の無線タグ２を用いるので、アクティブ型の無線タグを用いる場合に比べて無線タグ２の出力電磁波の強度が低く、リーダ３が他の電磁波による誤作動を起こしにくい、また、無線タグ２を高密度に設置できる。そのため、本実施形態の監視システム１００は、無線タグ２を都内のインフラ５に設置する場合や、無線タグ２を高密度に設置する場合に適している。
【００２４】
なお、本実施形態では、作業者が各インフラ５の無線タグ２まで出向いてリーダ３にて無線タグ２を読み取る例を説明したが、例えば列車の下部にリーダを設け、列車が走ることでレールやガード壁に設けた無線タグを自動でリーダが読み取る構成としてもよい。また、リーダ３が設けられた車がトンネル５Ａ内を走ることで、トンネル５Ａ内に設けられた無線タグを自動でリーダが読み取る構成としてもよい。
【００２５】
以下、構成１〜４中の各要素および監視システム１００によるインフラ監視方法について簡略に説明する。
【００２６】
図２は、監視システム１００のブロック図である。
センサ１（１Ａ〜１Ｆ）は、トンネル５Ａ、ビル５Ｂ、橋５Ｃ等のインフラ５に設置される。センサ１は、無線タグ２と配線で接続される。センサ１は、センシング部１１で照度、湿度、温度、衝撃、歪み等の測定情報を取得し、インターフェース１２を介して測定情報を無線タグ２に出力する。バッテリ１３は、センシング部１１やインターフェース１２に電力を供給する。
【００２７】
無線タグ２は、受信する電磁波を駆動源とするパッシブ型であり、トンネル５Ａ、ビル５Ｂ、橋５Ｃ等の社会インフラ５において点検が必要な個所に対応してセンサ１と共に設置される。無線タグ２の無線回路部２４は、アンテナ２１で受信する電磁波から電力を取り出して整流昇圧する。無線タグ２の制御回路部２５は、アンテナ２１にて質問信号を含んだ電磁波を受信すると、無線回路部２４で生じる電力により動作して、センサ１からインターフェース２２を介して測定情報を取得する。そして、制御回路部２５は、メモリ２３内の識別情報および前記測定情報を応答信号として、無線回路部２４を制御することによりアンテナ２１を介してリーダ３へ出力する。
【００２８】
リーダ３のＣＰＵ３３(Central Processing Unit)は、操作部３５にて受け付ける操作者の指示により、アンテナ３１を介して無線タグ２に質問信号を送信する。ＣＰＵ３３は、応答信号としての識別情報および測定情報を無線タグ２から受信すると、測定情報を各無線タグ２の識別情報に対応付けてメモリ３２内に格納する。ＣＰＵ３３は、ＰＣ４からの要求があると、互いに紐付けられた識別情報および測定情報をインターフェース３４を介してＰＣ４へ送信する。
【００２９】
ＰＣ４（報知装置）のＣＰＵ４２（検出部）は、操作部４５にて受け付ける操作者の指示により、リーダ３から各無線タグ２の識別情報および各無線タグ２からの測定情報をインターフェース４１（通信部）を介して取得し、取得した識別情報および測定情報を解析して報知対象となる無線タグ２またはインフラ５を検出する。
【００３０】
具体的に、メモリ４３内には、各センサ１の設置場所や各センサ１の種類に応じた閾値が格納されている。また、各無線タグ２の識別情報と該無線タグ２が設置されたインフラ５とは予め互いに紐付けられてメモリ４３内に格納されている。
【００３１】
ＣＰＵ４２は、取得した測定情報と、各センサ１の設置場所や各センサ１の種類に応じたメモリ４３内の閾値とを比較する。ＣＰＵ４２は、例えばトンネル５Ａ内の照度等の測定情報が閾値を下回る場合、トンネル５Ａ内の照明機器の機能喪失等の異常が発生していると判定し、測定情報に紐付けられた識別情報の無線タグ２または該無線タグ２が設置されたインフラ５を表示器４４（報知部）に表示し、操作者へ異常の発生した対象を報知する。
【００３２】
図３は、監視システム１００によるインフラ監視方法を説明するためのフローチャートである。
センサ１およびパッシブ型の無線タグ２は、センサ１の種類に応じて作業者によりトンネル５Ａ、ビル５Ｂ、橋５Ｃ等のインフラ５の適宜の場所に設置される（Ａｃｔ１）。
【００３３】
インフラ５の各無線タグ２近傍に定期的に出向く作業者により、リーダ３は、各無線タグ２から識別情報および測定情報を取得する。リーダ３は、各無線タグ２の識別情報および測定情報を互いに紐付けてメモリ２３内に格納する（Ａｃｔ２）。
【００３４】
ＰＣ４は、操作者の手によりリーダ３とＵＳＢ(Universal Serial Bus)接続され、リーダ３から各無線タグ２の識別情報および各無線タグ２（各センサ１）からの測定情報を取得する（Ａｃｔ３）。
【００３５】
ＰＣ４は、取得した各測定情報を解析する、例えば取得した各測定情報と、各センサ１の設置場所や各センサ１の種類に応じた閾値とを比較する（Ａｃｔ４）。ＣＰＵ４２は、測定情報が閾値を下回る場合、例えばトンネル５Ａ内の照明機器の照度情報が閾値を下回る場合、照明機器の機能喪失と判定する。
【００３６】
ＣＰＵ４２は、閾値を下回る等の異常と判定した測定情報に紐付けられた識別情報の無線タグ２または該無線タグ２が設置されたインフラ５を表示器４４に表示する（Ａｃｔ５）。
【００３７】
前記実施形態における各処理の順序は、前記実施形態で例示した順序と異なっていてもよい。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００３８】
１…センサ、２…無線タグ、３…リーダ、４…ＰＣ（報知装置）、４１…インターフェース（通信部）、４２…ＣＰＵ（検出部）、４４…表示器（報知部）、１００…監視システム。  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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