(57)【要約】【課題】リーダライタで発生する電磁誘導信号により地中に設けられたワイヤレスIDタグが通信に必要とする電力を発生し、センサやセンサに付随する電子回路に供給する地中埋設設備の情報読み取り装置を提供する。【解決手段】地中に設けられ、電磁誘導信号により電力を発生すると共に、無線通信が可能なコイル10Aを有する電磁誘導型ワイヤレスIDタグ10と、ワイヤレスIDから供給される電力で作動する電源回路8Aと、電源回路に接続され、地中に埋設された設備の状況をセンシングするセンサ装置6と、センサ装置からの信号を読み取る制御装置8A及び制御装置で読み取った信号を保存する記憶装置8Dと、制御装置で読み取った信号を無線信号として出力する送受信回路8Eと、地上に設けられ電磁誘導信号を発生させるコイル12Aを有し、ワイヤレスIDタグと無線通信するリーダライタ装置12とを備えた構成とする。【選択図】図１
2008090599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に設けられ、電磁誘導信号により電力を発生すると共に、無線通信が可能なコイルを有する電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグと、上記ワイヤレスＩＤタグから供給される電力にもとづいて作動する電源回路と、地中で上記電源回路に接続され、地中に埋設された設備の状況をセンシングするセンサ装置と、地中で上記電源回路に接続され、上記センサ装置からの信号を読み取る制御装置及び上記制御装置で読み取った信号を保存する記憶装置と、地中に設けられ上記制御装置で読み取った信号を無線信号に変換した後、アンテナコイルを経て出力し得るようにされた送受信回路と、地上に設けられ上記電磁誘導信号を発生させるコイルを有し、上記ワイヤレスＩＤタグと無線通信し得るようにされた無線給電型リーダライタ装置と、地上に設けられ上記無線給電型リーダライタ装置に電力を供給する電池を有すると共に、上記無線給電型リーダライタ装置を制御して無線通信にて受信したデータを保存し得るようにされた携帯端末装置とを備えた地中埋設設備の情報読み取り装置。
【請求項２】
上記センサ装置のセンシングを連続的に行う手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の地中埋設設備の情報読み取り装置。
【請求項３】
上記センサ装置を複数個設け、地中に埋設された設備の複数の状況をセンシングし得るようにすると共に、上記携帯端末装置によってセンシングするセンサ装置を指定し得るようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の地中埋設設備の情報読み取り装置。
【請求項４】
上記センサ装置が追加された時、センサ情報の追加、変更を指示する手段を上記携帯端末装置に設け、上記無線給電型リーダライタ装置及びワイヤレスＩＤタグを経て上記記憶装置のデータを追加、変更されたセンサ情報に書き換えることを特徴とする請求項１記載の地中埋設設備の情報読み取り装置。
【請求項５】
上記携帯端末装置に制御プログラムの追加、変更を指示する手段を設けると共に、上記記憶回路に制御プログラムと、そのプログラム名及びバージョンを記述した制御プログラム情報とを設け、上記無線給電型リーダライタ装置及びワイヤレスＩＤタグを経て上記記憶回路内の制御プログラムを追加あるいは変更し得るようにしたことを特徴とする請求項１記載の地中埋設設備の情報読み取り装置。
【請求項６】
上記ワイヤレスＩＤタグを地面に敷設されたアスファルト内またはその下方の路面に近い地中に設置すると共に、上記ワイヤレスＩＤタグの位置を検出し、その情報を与える位置ガイダンス手段を上記携帯端末装置に設けたことを特徴とする請求項１記載の地中埋設設備の情報読み取り装置。
【請求項７】
上記ワイヤレスＩＤタグを地面に敷設されたアスファルト内またはその下方の路面に近い地中に設置すると共に、上記ワイヤレスＩＤタグの位置を検出し、その情報を与える位置ガイダンス手段を備えた携帯端末装置と上記無線給電型リーダライタ装置とを自動車に設置し、作業員が上記自動車に乗った状態で上記無線給電型リーダライタ装置及びワイヤレスＩＤタグを経て上記センサ装置からの信号を読み取り、上記携帯端末装置に保存し得るようにしたことを特徴とする請求項１記載の地中埋設設備の情報読み取り装置。
【請求項８】
上記無線給電型リーダライタ装置による上記センサ装置からの信号読み取りが出来なかった場合、あるいは誤ったセンサ装置にアクセスしたことが判明した場合には、その旨を通知する手段を上記携帯端末装置に設けたことを特徴とする請求項７記載の地中埋設設備の情報読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中埋設設備の情報読み取り装置、特にマンホール・ハンドホール、さらに道路下等の地中に埋設されている設備の保全点検作業において、マンホールや地中にバッテリや発電設備等の電源設備を設置することなく、地上から非接触で給電される電源により、地中にある電子回路装置を起動すると共に、メータ類の読み取りや状態を示す情報を無線通信にて非接触で取得する地中埋設設備の情報読み取り装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中に埋設された設備の情報を地上から非接触（ワイヤレス）で読み取る場合には、非接触でデータの読み取り及び書き込みが可能なワイヤレスＩＤタグと、地中の情報をセンシングして上記ワイヤレスＩＤタグに送信するセンサ装置とを地中に設置すると共に、上記ワイヤレスＩＤタグとワイヤレスで接続され、そのデータを読み取るリーダライタを地上に設ける必要がある。
【０００３】
この場合、地下に設置されたワイヤレスＩＤタグは待ち受け状態にあり、地上からリーダライタにより、読み取り方法を指定するモードと、センサを指定する信号とを送信すると、ワイヤレスＩＤタグが指定されたセンサ及びそれに付随する電子回路を駆動し、測定データをワイヤレスＩＤタグに書き込むことにより、ワイヤレスＩＤタグ経由でリーダライタに送信するものであった。（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８５９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の地中埋設設備の情報読み取り装置は上記のように構成され、ワイヤレスＩＤタグとリーダライタとは、電磁誘導を使用した非接触通信にてセンサ起動のための信号のみを送信しており、また、測定データを得るためのセンサ及びセンサ回路ならびにワイヤレスＩＤタグに測定データを記憶させるための回路用として電源を供給する必要があった。
【０００６】
図２１は、従来の情報読み取り装置における地中埋設部分の構成を示すものである。即ち、地中埋設設備１は地中に埋設された電池等の電源回路１Ａと、電源回路１Ａからの電源を受けて測定データを得る搭載センサ１Ｂあるいは接続端子１Ｃを介して電源回路１Ａに接続され、上記搭載センサ１Ｂと同様に機能するその他のセンサ１Ｄと、各センサからの信号を読み取る制御回路１Ｅと、制御回路１Ｅで読み取った信号を保存する記憶回路１Ｆと、制御回路１Ｅで読み取った信号を無線信号に変換し、アンテナコイル１Ｇを経て地上のリーダライタ（図示せず）に送信する送受信回路１Ｈとから構成されている。
【０００７】
このように構成された装置は、地中に埋設されていることから、電源回路１Ａを構成する電池が放電した場合には装置を使用することができないため、定期的に電池を交換する必要があり、このためのコストや、また電池交換のためにマンホールを開けるなどの地中作業が必要になるという問題点があった。
【０００８】
一般にマンホール内に設置された装置は１０年以上の長期にわたって使用されるため、現在の電池の寿命等を考慮すると電池の交換作業は必須である。また、太陽電池などの自立電源を適用することも可能であるが、この場合、自立電源装置やその設置のためのコストが必要となる。
【０００９】
更に、電池による場合には、マンホールやハンドホール等の地上設備も必要であり、その設置コストがかかる他、地上設備のない場所には、設置できないという問題点があった。また、設置しても地上設備のためにアスファルトの引きなおしなどの道路工事に影響を与えるという問題点もあった。
【００１０】
加えて、従来の装置においては、地上でリーダライタを用いて地中のワイヤレスＩＤタグと通信する際、マンホールが道路上にある場合には、道路を一時的に閉鎖する必要があるため、公道の場合には閉鎖に必要な事務手続きや許可が受けられるまで作業ができないとか、交通整理人員の確保、交通量が多い道路の場合には交通渋滞を引き起こすなどの問題点があった。
【００１１】
また、幅の広い道路や交差点等において、近隣に複数のマンホールが存在する場合には、各マンホールにリーダライタを近づけ、それぞれのＩＤ番号を確認する必要があるなど、点検対象となるマンホールの特定に時間を要するため、複数のマンホールを効率よく点検するためには、点検計画を作成して事前に巡回順序を検討しておく必要があるなどの問題点があった。
【００１２】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、リーダライタで発生する電磁誘導信号により、ワイヤレスＩＤタグが通信に必要とする電力を発生する他、センサやセンサに付随する電子回路の動作に必要な電力もワイヤレスＩＤタグで発生して供給することができ、装置自体に電池が必要でない地中埋設設備の情報読み取り装置を提供することを第１の目的とする。
【００１３】
また、自動車等の底面に地中埋設設備の情報読み取り装置を取り付け、作業員が自動車を運転したまま地中のワイヤレスＩＤタグの上を通過し、電磁誘導信号によってワイヤレスＩＤタグを経由してセンサや電子回路を駆動すると共に、作業員が自動車等に搭乗したまま点検作業を行うマンホールやアスファルト下のワイヤレスＩＤタグの位置を精密に検出することを可能とするナビゲーション装置を具備した地中埋設設備の情報読み取り装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明にかかる地中埋設設備の情報読み取り装置は、地中に設けられ、電磁誘導信号により電力を発生すると共に、無線通信が可能なコイルを有する電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグと、上記ワイヤレスＩＤタグから供給される電力にもとづいて作動する電源回路と、地中で上記電源回路に接続され、地中に埋設された設備の状況をセンシングするセンサ装置と、地中で上記電源回路に接続され、上記センサ装置からの信号を読み取る制御装置及び上記制御装置で読み取った信号を保存する記憶装置と、地中に設けられ上記制御装置で読み取った信号を無線信号に変換した後、アンテナコイルを経て出力し得るようにされた送受信回路と、地上に設けられ上記電磁誘導信号を発生させるコイルを有し、上記ワイヤレスＩＤタグと無線通信し得るようにされた無線給電型リーダライタ装置と、地上に設けられ上記無線給電型リーダライタ装置に電力を供給する電池を有すると共に、上記無線給電型リーダライタ装置を制御して無線通信にて受信したデータを保存し得るようにされた携帯端末装置とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明にかかる地中埋設設備の情報読み取り装置は上記のように構成され、電磁誘導信号を利用して非接触で地中のワイヤレスＩＤタグに電力を発生させ、センサやセンサに付随する電子回路に供給するようにしているため、地中に電池を必要とせず、従ってその交換等の地中作業が不要となるものである。
【００１６】
更に、直接的な給電でなく無線給電であることから、アスファルトやコンクリートを通して電力を供給することができるため、地上装置を完全に地下に埋設することができる。これにより、マンホールの蓋が無くても、地上設備を地下に設置することができる他、アスファルトの引き直しなどの工事も容易になるものである。また、自動車にリーダライタを取り付けることによって、作業員が自動車に搭乗したまま点検することが可能となり、複数の点検を効率的に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１の全体構成及び作業員による読み取り作業の状況を示す概略断面図である。この図に示すように、地面２の下方に形成されたマンホール３内に埋設管路４が敷設され、この管路内を流れる例えば水の量を調整するためのバルブ５が設けられている。
【００１８】
バルブ５には例えばその開度を読み取るセンサ６が設けられ、センサ６の読み取り信号をマンホールの蓋７の内面に装着された制御装置８にケーブル９を介して伝送されるようになっている。蓋７には電磁誘導型のワイヤレスＩＤタグ１０が埋め込まれている。
【００１９】
ワイヤレスＩＤタグ１０は地上からの電磁誘導信号によって電力を発生し、制御装置８及びセンサ６に対する電源を構成すると共に、上記センサや制御装置の読み取り値を地上に送信するもので、その詳細構成は後述する。
【００２０】
地上の作業員１１は電源供給読み取り装置（以下リーダライタという）１２によって電磁誘導信号を発生し、地中のワイヤレスＩＤタグ１０に非接触で電力を発生させると共に、ワイヤレスＩＤタグ１０のセンサ値を読み取ることができる。
【００２１】
作業員１１は、また、携帯端末１３を有し、ここからリーダライタ１２に対して電源を供給すると共に、リーダライタ１２で読み取った値を現場で参照することが可能である。図２は、携帯端末１３とリーダライタ１２の構成を示すものである。
【００２２】
図２において、携帯端末１３は、リーダライタ１２に電力を供給するための再充電可能か、または交換可能な電池１３Ａと、電池１３Ａから後述する給電用コイルつきリーダライタへの電力供給を制御する端末電源回路１３Ｂと、予め作成されたプログラムを実行して作業員１１への表示が可能で、かつ給電用コイルつきリーダライタと接続可能なPDA（Personal Digital Assistant）あるいは小型パーソナルコンピュータ等１３Ｃとを有している。
【００２３】
PDAあるいは小型パーソナルコンピュータ等１３Ｃは、読み込んだセンサデータを作業員１１に表示するためのプログラムであるセンサデータ表示機能１３Ｄと、リーダライタ１２の電源のＯＮ／ＯＦＦやコマンドの送受信を操作するためのプログラムである給電読み取り装置制御機能１３Ｅとを有する。
【００２４】
また、リーダライタ１２は、電磁誘導を発生させるためのコイルが設けられ、地中の電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０と無線通信を行う給電用コイルつきリーダライタ１２Ａを有する。
【００２５】
図３は、電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０及び制御装置８の構成並びにこれらとセンサ６との接続関係を示したものである。図３において、マンホールの蓋７に埋め込まれたワイヤレスＩＤタグ１０はリーダライタ１２から発せられる電磁誘導信号にもとづいて、電力と信号を無線で受け取るためのアンテナコイル１０Ａを有している。
【００２６】
また、マンホールの蓋７の内面に装着された制御装置８は、ワイヤレスＩＤタグ１０のアンテナコイル１０Ａから供給される電力を制御し、後述する他の回路やセンサに供給する電源回路８Ａと、センサ６と接続され、センサ６に電源回路８Ａの電源を供給すると共に、センサ６の検出値を受け取る接続端子８Ｂと、電源回路８Ａからの電源の供給を受けて瞬時に起動することが可能なように設計、製作され、センサ６からの検出値を読み取る制御回路８Ｃと、制御回路８Ｃで読み取った信号を電源がなくても保存し得るコンパクトフラッシュ（登録商標）カードやROMからなる記憶回路８Ｄと、アンテナコイル１０Ａから入力、出力される無線信号の変復調や暗号化を行い、具体的には制御回路８Ｃで読み取った信号を無線信号に変換した後、アンテナコイル１０Ａを経て出力する送受信回路８Ｅとを有する。
【００２７】
次に、この実施の形態の動作を図４に示すフローチャートを用いて説明する。
ステップ００２で作業員１１は、マンホールの蓋７の点検を行う際に、携帯端末１３を操作しリーダライタ１２の電源をONにする。電源をONにすると、携帯端末１３の電池１３Ａから携帯端末電源回路１３Ｂとケーブル１３Ｆを経由してリーダライタ１２の給電用コイルつきリーダライタ１２Ａに電源が供給される。給電用コイルつきリーダライタ１２Ａに供給される電源は携帯端末電源回路１３Ｂにより一定の周期で電流が変化する仕組みになっており、これにより磁界を連続的に発生させて給電用コイルつきリーダライタ１２Ａから電磁誘導信号が発生されることになる。
【００２８】
次に、ステップ００３で作業員１１は、電源をONにしたリーダライタ１２を点検対象となるマンホールの蓋７に埋め込まれた電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０に近づける。
【００２９】
リーダライタ１２が近づけられた電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０のアンテナコイル１０Ａは、ステップ００４で給電用コイルつきリーダライタ１２Ａの発生する磁界により電力を発生し電源回路８Ａに電力が供給され起動される。続いて電源回路８Ａはステップ００５で制御装置８内の各回路に電力を供給すると同時に地中ケーブル９経由でセンサ６に供給する。電力が供給され起動した制御回路８Ｃは、ステップ００６で同様に起動されたセンサ６の値を読み取り、さらにステップ００７で記憶回路８Ｄから電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０を識別するＩＤや前回の点検日付け等その他の必要な情報を読み取る。
【００３０】
また必要であれば、ステップ００８で点検日付けや読み取ったデータを記憶回路８Ｄに書き込むと同時に、これらの情報を送受信回路８Ｅにて暗号化や無線信号に変換した後にステップ００９でアンテナコイル１０Ａから出力する。
【００３１】
アンテナコイル１０Ａから出力される無線信号はステップ０１０で給電用コイルつきリーダライタ１２Ａにより受信され、ステップ０１１においてケーブル１３Ｆで接続された携帯端末１３のPDA１３Ｃに読み込まれ、データとして保存されると同時に表示や音により作業員１１に通知され、作業員１１はデータの読み込みが完了したことを確認できる。
【００３２】
読み込み作業が完了すると作業員１１は電源をOFFにするか、もしくは次に点検するマンホールが近くにある場合には、電源をONのまま次のマンホールに近づき同様の点検作業を実施することができる。読み込まれたデータは作業員１１がその場で参照することも可能であり、また作業完了後に事務所等に戻った後に事務所のパーソナルコンピュータ等に保存することも可能である。また、事務所においては、携帯端末１３の電池１３Ａの充電等を行うことにより、次回においても同様の作業が可能となる。
【００３３】
実施の形態１は上記のように構成され、電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグと、このワイヤレスＩＤタグに電力を供給するリーダライタ、及びワイヤレスＩＤタグから電力が供給される制御回路とセンサとを組合せることにより、マンホール内部に電池を設けることなく、かつマンホール内に入ることなくマンホール内のセンサの情報を取得することが可能である。
【００３４】
マンホールに入る場合には交通の遮断、内部にたまった水の排除、また危険なガスの滞留確認等多くの事前作業が必要であるが、実施の形態１によれば、これらの作業を省略することが可能となり、作業効率を大幅に改善することが可能である。さらに、この実施の形態によれば、マンホール内の電池が不要であるため電池交換作業も不要となり、そのための保守コストを大幅に削減することができる。
【００３５】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図にもとづいて説明する。図５は、実施の形態２における携帯端末とリーダライタの構成を示すものである。この図において、図２と同一または相当部分には同一符号を付している。図２と異なる点は、携帯端末１３ａのPDA１３Ｃにセンサデータ連続読み取り機能１３Ｇを追加し、この機能によってセンサの値を連続的に読み込むことにより、センサに接続されたハンドル等の操作を連続的に調整し得るようにした点である。
【００３６】
このときの具体的な例を図６に示す。図６はマンホールの蓋７が取り外され、マンホールが開口された状態の全体構成及び作業員による読み取り作業の状況を示す概略断面図である。この図において、図１と同一または相当部分には同一符号を付している。
【００３７】
図中の１４はバルブ５に結合され、バルブの開閉度を操作するハンドルまたはハンドルを接続するアダプタ、１５はマンホール外からバルブの開閉ハンドル１４に接続された操作用の専用工具である。
【００３８】
図６に示すように、作業員１１がマンホール３の外部から、バルブの開閉ハンドル１４を操作する専用工具１５を使用するに際し、リーダライタ１２を電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の付近に設置し、携帯端末１３ａから連続でセンサ読み取り信号を送信し、読み取ったセンサ値を携帯端末１３ａに連続で表示することにより、作業員１１はセンサの値を参照しながら専用工具１５を操作し、バルブ５を適切な開度に調整することができる。
【００３９】
マンホール内は雨水や有害ガスが溜まっている場合があり、マンホール内で作業員が作業を行う場合には排水、有害ガスの有無の点検や送風設備の設置等の事前作業が必要となることが多いが、実施の形態２によればマンホール内に電源を設置することなく、また作業員がマンホール内に入ることなく作業が行えるため、上述した事前作業を省略することが可能となり、作業効率を大幅に向上させることができる。
【００４０】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を図にもとづいて説明する。図７は、実施の形態３における携帯端末とリーダライタの構成を示すものである。この図において、図５と同一または相当部分には同一符号を付している。図５と異なる点は、制御装置８に複数のセンサを取り付け、かつ携帯端末１３ａのPDA１３Ｃに作業対象のセンサを選択する機能１３Ｈを追加した携帯端末１３ｂを使用することにより、複数のセンサ類を１つのマンホールに取り付けることを可能にした点である。
【００４１】
具体的には、図８に示すように、制御装置８に例えば水質を測定するための濁度やｐＨ、残留塩素濃度、または水圧や水温など複数のセンサ６ａ、６ｂ…６ｎを接続し、記憶回路８Ｄに、センサの種類に加えてデータの種類や値の範囲、精度等の情報を書き込んだセンサ情報８Ｆを設ける。
【００４２】
次に、実施の形態３の動作を図９に示すフローチャートを用いて説明する。ステップ１０２で作業員１１は、実施の形態１と同様にリーダライタ１２の電源をONにし、ステップ１０３でリーダライタ１２を、点検するマンホールの蓋７に近づけることにより給電用コイルつきリーダライタ１２Ａから電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０を経て電力を供給し制御回路８Ｃを起動する。
【００４３】
電力を供給すると同時に携帯端末１３ｂは、給電用コイルつきリーダライタ１２Ａ経由でセンサ情報取得コマンドをステップ１０４ａにおいて電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０に送信する。電力を供給された制御回路８Ｃは、ステップ１０４ｂで起動すると共に、ステップ１０４Ｃで電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０からのコマンドを受信・解析する。
【００４４】
次いで、ステップ１０４ｄで記憶回路８Ｄに書き込まれているセンサ情報８Ｆを読み出し、実施の形態１のセンサのデータの読み出しと同様に送受信回路８Ｅにて暗号化や無線信号に変換した後にアンテナコイル１０Ａを介して、給電用コイルつきリーダライタ１２Ａに送信する。
【００４５】
給電用コイルつきリーダライタ１２Ａは受信したセンサ情報をPDA１３Ｃに転送し、予めインストールされているセンサ情報を表示するセンサ選択機能１３Ｈによりセンサ情報を作業員１１に表示し、作業員はステップ１０４ｅで作業の対象となるセンサを選択する。もちろんこの時、作業員１１は１つ、または複数のセンサを選択することが可能である。選択したセンサの種類は、例えばＩＤ等に変換され、ステップ１０４ｆで給電用コイルつきリーダライタ１２Ａから電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０にセンサの読み取りコマンドとセンサＩＤを制御回路８Ｃに送信する。
【００４６】
センサＩＤと読み取りコマンドを受信した制御回路８Ｃは、ステップ１０５ａで選択されたセンサに電源回路８Ａから電源を供給し実施の形態１と同様にセンサのデータを読み出し、ステップ１０６〜１１０により携帯端末に送信すると共に、読み込みが完了したことを作業員１１に通知する。
【００４７】
以上のように複数のセンサを取り付けた場合においても実施の形態１と同様に、マンホール外から非接触で電力を供給し、マンホール内に設置された所定のセンサのデータを読み出すことが可能である。
【００４８】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４を図にもとづいて説明する。図１０は、実施の形態４における携帯端末とリーダライタの構成を示すものである。この図において、図７と同一または相当部分には同一符号を付している。図７と異なる点は、センサ情報入力機能１３Ｊを追加し、携帯端末１３ｄと給電用コイルつきリーダライタ１２Ａの記憶回路８Ｄへの書き込みを、作業を行う現場において直ちに更新できるようにした点である。
【００４９】
この実施の形態の動作を図１１に示すフローチャートを用いて説明する。まずステップ２０２で作業員１１は、センサの追加作業が完了した後に、携帯端末１３ｄのセンサ情報入力機能１３Ｊにて追加・変更が必要なセンサの情報を入力する。
【００５０】
入力が完了したらステップ２０３で実施の形態１のステップ００２〜００３と同様にリーダライタ１２の電源をＯＮにしセンサ情報書き換えコマンドと追加されたセンサ情報を送信しながら、ステップ２０４〜２０６でセンサ情報の変更を行うマンホールの蓋７に近づけることにより制御回路８Ｃを起動する。
【００５１】
制御回路８Ｃはステップ２０７でセンサ情報書き換えコマンドと追加されたセンサのセンサ情報を受信解析し、その情報にもとづいてステップ２０８で記憶回路８Ｄのセンサ情報８Ｆの更新を行う。情報更新の完了した制御回路８Ｃはステップ２０９で実施の形態１と同様に電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０、リーダライタ１２を経て携帯端末１３ｄに更新完了を送信し、ステップ２１０〜２１１で携帯端末１３ｄから作業員１１に更新完了を通知する。
【００５２】
このように、非接触でワイヤレスＩＤタグとの通信と給電が可能な地中埋設設備の情報読み取り装置において、ワイヤレスＩＤタグの記憶回路８Ｄにセンサに関する情報８Ｆを保存することにより、追加センサに関する情報については、現場のマンホールにおいて作業時に直ちに更新し、さらに現場にて一元的に管理することが可能となり、読み込んだセンサ情報８Ｆをセンサデータと同時に事務所等で保管されている台帳を自動的に更新することが可能となる。これにより、手動での台帳の更新作業を省略できるのみでなく、台帳の更新漏れやデータ入力ミス等による台帳と現場のセンサ情報の不整合をなくすこともでき、現場での作業を大幅に改善することができる。
【００５３】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５を図にもとづいて説明する。図１２は、実施の形態５における携帯端末とリーダライタの構成を示すものであり、図１３は、ワイヤレスＩＤタグ及び制御装置の構成並びにこれらとセンサとの接続関係を示したものである。これらの図において、図１０あるいは図８と同一または相当部分には同一符号を付している。図１０あるいは図８と異なる点は、センサ情報のみではなく、記憶回路８Ｄが書き換え可能なプログラムで動作するような場合においては、読み取ったセンサデータの変換やセンサデータによる設備異常判定等のプログラムを変更し得るようにした点である。
【００５４】
このため、図１２に示すようにPDA１３Ｃに制御プログラム変更機能１３Ｋを設けた携帯端末１３ｅを準備し、さらに図１３に示すように制御装置８の記憶回路８Ｄに制御プログラム８Ｇと、そのプログラム名とバージョンを記述した制御プログラム情報８Ｈを設けている。
【００５５】
次に、実施の形態５の動作を図１４に示すフローチャートを用いて説明する。まずステップ３０２で作業員１１は、携帯端末１３ｅの制御プログラム変更機能１３Ｋにて追加・変更が必要な制御装置８のプログラムを選択する。
【００５６】
入力が完了したらステップ３０３で実施の形態１のステップ００２〜００３と同様にリーダライタ１２の電源をＯＮにし、ステップ３０４〜３０６でプログラム書き換えコマンドを送信しながら、センサ情報の変更を行うマンホールの蓋７に近づけることにより制御回路８Ｃを起動する。
【００５７】
次に、ステップ３０７で制御回路８Ｃはプログラム書き換えコマンドを受信し、ステップ３０８で記憶回路８Ｄの制御プログラム情報８Ｈから、既に記憶回路８Ｄに保存されているプログラムの名称やバージョン番号等の情報を読み出し、ステップ３０９、３１０で電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０、リーダライタ１２を経て携帯端末１３ｅに送信する。
【００５８】
次に、ステップ３１１で携帯端末１３ｅにより、送信されたプログラム情報と先に作業員１１が選択したプログラムの名称とバージョンを比較することにより、更新が必要なプログラムを選定する。続いてステップ３１２、３１３で選択したプログラムとプログラム情報をリーダライタ１２と電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０を経由して制御装置８に送信する。
【００５９】
制御装置８はステップ３１４で制御回路８Ｃにより制御プログラム８Ｇと、制御プログラム情報８Ｈの更新を行う。さらにステップ３１５、３１６で制御回路８Ｃから電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０とリーダライタ１２を経て携帯端末１３ｅの制御プログラム変更機能１３Ｋにプログラムの更新完了通知を行い、ステップ３１７で携帯端末１３ｅにて画面表示や音により作業員１１に更新完了を通知する。
【００６０】
以上のように、制御装置が書き換え可能なプログラムで動作するような場合においては、読み取ったセンサデータの変換やセンサデータの異常判定等のプログラムを、センサ情報の更新と同様に変更することが可能である。つまり、プログラム自体を現場において容易に変更することが可能となるため、プログラムの更新の際に、マンホールの蓋を開けたり、制御装置本体を更新する必要がなくなり、制御装置の保守コストを削減することが可能となる。
【００６１】
実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６を図にもとづいて説明する。実施の形態１及び実施の形態３〜５においては、マンホールの蓋７に取付けられた電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の保守点検作業について述べたが、実施の形態６は電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０を道路上に敷設されたアスファルトの下に設置している場合を対象とする。
【００６２】
図１５は、このような場合の全体構成及び作業員による読み取り作業の状況を示す概略断面図である。この図において、図１と同一または相当部分には同一符号を付している。１６はアスファルトである。
【００６３】
電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０をアスファルト１６の下に設置した場合、作業員１１が地上から電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の位置が判断できるよう、図１６に示すように携帯端末にワイヤレスＩＤタグの位置情報を作業員１１に示すナビゲーション機能１３Ｌを追加し位置情報付携帯端末１３ｆとする。ナビゲーションシステム１３Ｌは電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の道路上の詳細な位置を示す地中埋設設備位置情報１３Ｍと各マンホールにあらかじめ付けられているＩＤ番号、即ち上述のセンサ種類を表すセンサ情報や前回点検時の読み取りデータ値や過去の点検記録等を記録した埋設設備点検台帳１３Ｎ、地中埋設設備位置情報１３Ｍと埋設設備点検台帳１３Ｎを参照しながら、点検計画や異常検知等で点検が必要とされるマンホールを作業員１１が入力する点検地中埋設設備入力機能１３Ｐ、入力したマンホールの場所を特定し音声や地図で作業員１１に位置を通知する地中埋設設備位置ガイダンス機能１３Ｑ及び高精度ＧＰＳ１３Ｒを具備している。
【００６４】
次に、実施の形態６の動作について説明する。作業員１１は、点検が必要な埋設管路４等の地下設備付近に到着すると、位置情報付携帯端末１３ｆの点検地中埋設設備入力機能１３Ｐを利用して読み取りが必要な電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０のＩＤ番号や埋設設備名称等を入力する。
【００６５】
この入力にもとづいて地中埋設設備位置ガイダンス機能１３Ｑが埋設設備点検台帳１３Ｎを検索し、電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の精密な緯度、経度等の位置情報を取得する。さらに高精度GPS１３Ｒから作業員１１の正確な位置情報を取得しながら、音声や画面により作業員１１と電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の位置関係を通知し、作業員１１を電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の位置まで誘導する。
【００６６】
電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の位置まで誘導された作業員１１は、上述の各実施の形態と同様に埋設管路４等の地下設備に取付けられた配管の傾斜計や水漏れ検知計、流量や水質測定装置等のセンサの情報を読み取る。
【００６７】
以上のように、実施の形態６は、携帯端末に位置情報を追加しているため、マンホールだけではなく、地中に埋設された設備やセンサ装置の点検が容易となる。従来、地中に埋設された設備に監視設備を取り付けるには、マンホールやハンドホールの設置工事等が必要であったが、センシングのみ必要な場合においては、これらの設置工事を省略することが可能となり、工事コストを削減することが可能となる。
【００６８】
さらに、地中に埋設された設備のワイヤレスＩＤタグの位置に作業員１１を的確に誘導することが可能となり、作業員の点検作業効率を向上させることができる。さらに電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０を多数埋設することにより、道路表面にＩＤタグや計測装置を設置することなく管路工事の際に管路の位置を容易に特定することも可能となり、試し掘りや堀り間違いの防止等により工事コストを削減することが可能である。
【００６９】
また、道路表面にＩＤタグや計測装置を設置する必要がないため、自動車に直接踏みつけられる恐れがなく、磨り減ったり、壊れたり、場合によっては悪戯されることもなくなり、保守コストを削減することができる。さらに走行中の自動車がスリップしたり歩行者が躓いたりすることを防止することができるため、道路の安全確保にも有効である。
【００７０】
実施の形態７．
次に、この発明の実施の形態７を図にもとづいて説明する。実施の形態１及び実施の形態３〜６においては作業員が徒歩で移動しながらマンホール内あるいはアスファルトの下に設置されたセンサの情報を読み込む例を示したが、実施の形態７は、作業員が例えば自動車等で点検作業を行う例を示す。
【００７１】
図１７は、その場合の作業の状況を示す概略断面図である。この図において、図１と同一または相当部分には同一符号を付している。即ち、自動車１７にリーダライタ１２及び携帯端末にナビゲーション機能を追加したナビゲーション機能付携帯端末１３ｇを取り付ける。図１８は図１７を上面から見た概略図であり、リーダライタ１２については、図１８に示すように自動車の車幅にあわせて複数個を車体の下に取り付ける。また、ナビゲーション機能付携帯端末１３ｇにはマンホールの位置情報を確認するためにナビゲーションシステム１３Ｌ（図１６）を自動車１７に搭載する。
【００７２】
ナビゲーションシステム１３Ｌには、実施の形態６と同様にマンホールの道路上の詳細な位置を示す地中埋設設備位置情報１３Ｍ、マンホールの位置やＩＤ、センサ情報や点検状況を記録した埋設設備点検台帳１３Ｎ、作業員がマンホールの位置を入力するために使用する点検地中埋設設備入力機能１３Ｐ、自動車１７の詳細な位置を特定するための高精度GPS１３Ｒとを具備させる。
【００７３】
さらに入力したマンホールの場所の特定やマンホールまでのルート情報、さらに複数マンホールが設定されている場合には最適な巡回ルートを決定する巡回ルート決定機能１３Ｓを追加する。また、地中埋設設備位置ガイダンス機能においては、巡回ルート決定機能１３Ｓと連携し、巡回時にルート情報や道路上のマンホールの位置を作業員１１に音声や画像によって指示する機能を加え巡回ルート・地中埋設設備ガイダンス機能１３Ｔとする。
更にPDA１３Ｃには、ナビゲーションシステム１３Ｌに読み込んだマンホール情報を送信するナビゲーションシステム連携機能１３Ｕを追加する。
【００７４】
次に、実施の形態７の動作について説明する。作業員１１は、作業を開始する前にナビゲーションシステム１３Ｌに、点検作業対象となる単数、または複数のマンホールの蓋７、あるいは電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の位置情報を、地中埋設設備位置情報１３Ｍから点検地中埋設設備入力機能１３Ｐで入力する。
【００７５】
位置情報には、緯度経度等の位置に加え、マンホールの蓋７がどの車線、あるいは道路の右、左または中央のいずれにあるか、自動車１７から点検が可能かといった詳細情報までが準備されている。入力が完了すると、巡回するマンホールの蓋７の位置情報に従って、巡回する順序や自動車１７が通るルート情報を巡回ルート決定機能１３Ｓにより自動的に決定する。
【００７６】
もし、選択したマンホールの蓋７の位置が歩道や車線の端にあり点検が不可能である場合には、地中埋設設備位置ガイダンス機能１３Ｑあるいは１３Ｔにより作業員１１に警告が通知され、点検対象から除外される。
【００７７】
ルートが決定すると、巡回ルート・地中埋設設備ガイダンス機能１３Ｔが高精度GPS１３Ｒから自動車１７の精密な現在位置を取得し、自動車１７の運転方法を音声やディスプレイ等により作業員１１に指示する。
【００７８】
運転指示は通常のカーナビゲーションシステム等のガイドに加え、点検するマンホールが道路のどの車線か、あるいは車線のどちら側にあるかを、高精度GPS１３Ｒで取得した詳細な現在位置情報と組合せることにより作業員１１に各マンホール通過の一定時間前に指示することが可能であり、作業員１１は安全に自動車１７を運転しながらマンホールの蓋７あるいはワイヤレスＩＤタグ１０に接近し、真上を通過することが可能である。
また、巡回ルート・地中埋設設備ガイダンス機能１３Ｔは高精度GPS１３Ｒ等により自動車１７の移動を検出すると、リーダライタ１２をONにし、リード、ライト可能状態にする。
【００７９】
自動車１７がマンホールの蓋７あるいはワイヤレスＩＤタグの上を通過する際の動作は実施の形態１または３と同様である。自動車１７の車体の下に取り付けられたリーダライタ１２がマンホールの蓋７あるいは電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の真上を通過することにより、給電用コイルつきリーダライタ１２Ａが発生する磁場によりアンテナコイル１０Ａが発電を行い、電源回路８Ａから制御回路８Ｃ、センサ６及び記憶回路８Ｄに電源が供給され制御回路８Ｃによりセンサ６からセンサ値と記憶回路８ＤからマンホールのＩＤ番号やセンサの種類等のマンホール情報が読み出され、電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０からリーダライタ１２へデータが送信される。
【００８０】
ここで、リーダライタ１２は自動車１７が移動中は常時ＯＮ状態にあり、常にリードライトできる状態にある。また電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０、電源回路８Ａ等の電子回路、センサ６類は、リーダライタ１２により起動され、データの読み取り、送信を実施するため、データの送受信においては、同期を取る必要がなく、比較的容易にシステムを開発することが可能である。
【００８１】
読み取られたセンサ値とマンホールの情報については、ナビゲーション機能付携帯端末１３ｇのPDA１３Ｃで保存される。また読み取られたマンホールＩＤ等のマンホール情報と読み取り結果はナビゲーションシステム連携機能１３Ｕにより巡回ルート・地中埋設設備ガイダンス機能１３Ｔに送られる。
【００８２】
巡回ルート・地中埋設設備ガイダンス機能１３Ｔは、マンホールＩＤを紹介し、ガイダンス情報と照会することにより、正しいマンホールにアクセスしたかどうかが判断される。もし読み取り時に異常等が発生し、読み取り結果が失敗の場合や、誤ったマンホールにアクセスしたと判断された場合には、巡回ルート・地中埋設設備ガイダンス機能１３Ｔにより、音や画面等で作業員１１に通知されると同時に、再読み込みが必要であれば巡回ルート決定機能１３Ｓにてルートの変更等が行われる。更に、設備の操作が必要な場合にも同様に巡回ルート・地中埋設設備ガイダンス機能１３Ｔにより作業員１１に通知される。
作業員１１は自動車から降りて徒歩で操作作業を行えばよい。
【００８３】
以上のように、実施の形態７はナビゲーションシステムと組合せることにより、作業員が自動車によってマンホールの点検を行うことが可能となり、点検作業の効率を大きく向上させることが可能となる。また、自動車から道路（車道）上のマンホールの点検作業が可能であるため、点検作業に伴う道路の交通遮断等が不要となり、交通遮断に必要な申請書類作成や申請等の事務作業や、交通渋滞を減らす等の効果もある。
【００８４】
実施の形態８．
次に、この発明の実施の形態８を図にもとづいて説明する。実施の形態７は自動車によってマンホールの蓋に設けられたワイヤレスＩＤタグを検出して点検するものであったが、実施の形態８はアスファルト下に直接設置された電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０を自動車によって点検することを可能とする。
【００８５】
この場合の概略断面図を図２０に示す。この図において、図１７と同一または相当部分には同一符号を付している。この場合、センサ６は、例えば道路の表面温度や凍結状況、アスファルトの損傷等の道路表面の状況をセンシングするものであり、アスファルト近くに設置されている。ここでは、電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０とセンサ６とを別の装置として示しているが、何れも道路表面近くに設置されるため、同じ装置内に納めることも可能である。
【００８６】
動作については、実施の形態７と同様に、作業員１１がナビゲーションシステム１３Ｌに、点検作業対象となる単数、または複数の地中埋設設備に取り付けられた電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の位置情報を、地中埋設設備位置情報１３Ｍから点検地中埋設設備入力機能１３Ｐを使用して入力し、巡回ルート・地中埋設設備ガイダンス機能１３Ｔにより指示されたルート並びに道路上の位置に従って自動車１７を運転し、電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ１０の真上を通過することにより、センサ６からセンサ値と記憶回路８ＤからマンホールのＩＤ番号やセンサ値等の地中埋設設備の情報を順次取得することができる。
【００８７】
この実施の形態によれば、例えば高速道路等マンホールが設置できない場所において、道路の表面温度や凍結状況、アスファルトの損傷等の道路表面の状況をセンシングするような場合においても適用可能となり、従来センサが取り付けられなかった場所においてもセンサを設置してセンシングした情報を回収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】この発明の実施の形態１の全体構成及び作業員による読み取り作業の状況を示す概略断面図である。
【図２】実施の形態１における携帯端末とリーダライタの構成を示すものである。
【図３】実施の形態１における電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ及び制御装置の構成並びにこれらとセンサとの接続関係を示すものである。
【図４】実施の形態１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２における携帯端末とリーダライタの構成を示すものである。
【図６】実施の形態２においてマンホールの蓋が取り外され、マンホールが開口された状態の全体構成及び作業員による読み取り作業の状況を示す概略断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３における携帯端末とリーダライタの構成を示すものである。
【図８】実施の形態３における電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ及び制御装置の構成並びにこれらとセンサとの接続関係を示すものである。
【図９】実施の形態３の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態４における携帯端末とリーダライタの構成を示すものである。
【図１１】実施の形態４の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態５における携帯端末とリーダライタの構成を示すものである。
【図１３】実施の形態５における電磁誘導型ワイヤレスＩＤタグ及び制御装置の構成並びにこれらとセンサとの接続関係を示すものである。
【図１４】実施の形態５の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態６の全体構成及び作業員による読み取り作業の状況を示す概略断面図である。
【図１６】この発明の実施の形態６における携帯端末とリーダライタの構成を示すものである。
【図１７】この発明の実施の形態７の全体構成及び作業員による読み取り作業の状況を示す概略断面図である。
【図１８】図１７を上面から見た概略図である。
【図１９】実施の形態７におけるナビゲーションシステム、携帯端末及びリーダライタの構成を示すものである。
【図２０】この発明の実施の形態８の全体構成を示す概略断面図である。
【図２１】従来の情報読み取り装置における地中埋設部分の構成を示すものである。
【符号の説明】
【００８９】
１  地中埋設設備、  １Ａ  電源回路、  １Ｂ  搭載センサ、  １Ｃ  接続端子、
１Ｄ  その他のセンサ、  １Ｅ  制御回路、  １Ｆ  記憶回路、
１Ｇ  アンテナコイル、  １Ｈ  送受信回路、  ２  地面、  ３  マンホール、
４  埋設管路、  ５  バルブ、  ６  センサ、  ７  蓋、  ８  制御装置、
８Ａ  電源回路、  ８Ｂ  接続端子、  ８Ｃ  制御回路、  ８Ｄ  記憶回路、
８Ｅ  送受信回路、  ８Ｆ  センサ情報、  ８Ｇ  制御プログラム、
８Ｈ  プログラム情報、  ９  ケーブル、  １０  ワイヤレスＩＤタグ、
１０Ａ  アンテナコイル、  １１  作業員、  １２  リーダライタ、
１２Ａ  給電用コイルつきリーダライタ、
１３、１３ａ、１３ｄ、１３ｅ  携帯端末、  １３Ａ  電池、
１３Ｂ  携帯端末電源回路、  １３Ｃ  ＰＤＡ、  １３Ｄ  センサデータ表示機能、
１３Ｅ  給電読み取り装置制御機能、  １３Ｆ  ケーブル、
１３Ｇ  センサデータ連続読み取り機能、  １３Ｈ  読み取りセンサ選択機能、
１３Ｊ  センサ情報入力機能、  １３Ｋ  制御装置プログラム変更機能、
１３Ｌ  ナビゲーションシステム、  １３Ｍ  地中埋設設備位置情報、
１３Ｎ  埋設設備点検台帳、  １３Ｐ  点検地中埋設設備入力機能、
１３Ｑ  地中埋設設備位置ガイダンス機能、  １３Ｒ  高精度ＧＰＳ、
１３Ｓ  巡回ルート決定機能、  
１３Ｔ  巡回ルート地中埋設設備位置ガイダンス機能、
１３Ｕ  ナビゲーションシステム連携機能、  １４  ハンドルまたはアダプタ、
１５  専用工具、  １６  アスファルト、  １７  自動車。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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