(57)【要約】【課題】ＲＦＩＤタグを利用した弁開度表示装置の構造を簡単にして、部品点数を減らし、より細かな開度表示を可能とすることである。【解決手段】表示装置常設部１の基板１４に、ギア１８、１９で地下埋設弁の延長ロッド６に連結された指針軸１５を通し、基板１４上面の指針軸１５を中心とする半円上に複数のＲＦＩＤタグ１６を埋め込んで、各ＲＦＩＤタグ１６に書き込まれた位置情報と弁開度とを対応させ、指針軸１５の基板１４上面からの突出部に指針状のアンテナ１７を取り付けて、延長ロッド６を回転させたときに、アンテナ１７の先端がＲＦＩＤタグ１６の配列に沿って移動し、対向する位置にある一つのＲＦＩＤタグ１６のみから位置情報を受け取るようにすることにより、従来の表示装置に必須であった遮蔽板を不要とし、より細かな開度表示を可能としたのである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁の開閉に連動して変位する部材の近傍に固定部材を配置し、これらの両部材の一方の所定の部位に、前記変位部材の変位方向に沿って複数のＲＦＩＤタグを配して、各ＲＦＩＤタグに書き込まれた位置情報と弁開度とを対応させ、他方の部材には、指針状のアンテナを、前記各ＲＦＩＤタグのうちの一つのみと交信できるように前記一方の部材のＲＦＩＤタグが配された部位に近接させて取り付け、このアンテナが弁の開閉により前記ＲＦＩＤタグの列に対しその列方向に相対移動して、アンテナと対向する位置にある一つのＲＦＩＤタグのみから位置情報を受け取り、この受け取られた位置情報に基づいて弁開度を表示するようにした弁開度表示装置。
【請求項２】
前記変位部材が弁の開閉に連動して回転する軸であり、前記固定部材が前記軸を通された基板であり、この基板に前記軸の回転方向に沿って前記各ＲＦＩＤタグを配し、前記軸に前記指針状のアンテナを取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の弁開度表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地下に埋設された弁の開度を表示する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上、下水道等の地下配管の途中に設置される弁は、一般に、弁に取り付けた目盛板と指針により開度が表示されるようになっており、地下の薄暗い場所でも見やすく開度を表示する工夫が施されている場合もある。しかし、このような弁開度表示方法を採っているため、開度を確認するには人が地下の表示場所へ降りて行く必要があり、このことが、埋設後の保守点検や開度変更等の作業の負担を大きくしている。
【０００３】
弁開度の確認を地上で行えるようにする手段としては、弁の開閉に連動して変位する部材の位置をセンサで検出し、この検出結果に基づいて地上で弁開度を表示する方法が考えられる。しかし、この方法は、センサで位置検出を行うための電源が必要となるため、コスト面から実際に多数の弁で採用することは得策でない。また、センサとしてリミットスイッチを使用した場合は、細かな開度表示が難しくなる。
【０００４】
これに対して、地下埋設弁から弁の開閉と連動して回転する延長ロッドを地上付近まで延ばし、延長ロッドの回転をギアで弁開度に変換して目盛板と指針とで表示することにより、実際に地上で開度確認できるようにしている場合がある。この場合は、目盛板と指針とからなる開度計の寸法を、ある程度細かく開度表示できる大きさとすることにより、開度計を覆う蓋として、市販されている一般的なマンホール用蓋（直径６００ｍｍ）よりも大きいものが必要となることが多い。このため、設置コストが高く、また蓋上を車が通行したときの騒音が大きいことが問題となっている。
【０００５】
これらの弁開度表示に関する問題を解決できる表示装置として、非接触で情報の読出しおよび書込みが可能なＲＦＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを利用したものがある。この弁開度表示装置は、複数のＲＦＩＤタグを、弁の開閉に連動してＲＦＩＤタグと相対的に回転する磁性体製遮蔽板の相対移動方向に沿って配し、遮蔽板に一部のＲＦＩＤタグを露出させる開口部を設けて、アンテナを遮蔽板の側からＲＦＩＤタグに接近させ、遮蔽板開口部から露出しているＲＦＩＤタグから読み取った情報に基づいて弁開度を表示するようになっている（特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３３３０７９号公報
【０００７】
この弁開度表示装置を使用すれば、地下埋設弁の弁開度を地上で確認でき、電源の設置も不要である。また、装置寸法も目盛板と指針による開度計に比べて小さくできるので、装置を地面の凹所に設置する場合も、装置を覆うのに一般的なマンホール用蓋が使用できるようになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したＲＦＩＤタグを利用した弁開度表示装置では、アンテナが複数のＲＦＩＤタグと同時に交信するようになっているので、弁開度に対応する情報が書き込まれたＲＦＩＤタグだけをアンテナと交信させるために、各ＲＦＩＤタグを開口部を有する磁性体製遮蔽板で覆い、一部のＲＦＩＤタグのみを開口部から露出させる必要がある。このため、従来の開度計に比べて部品点数が増え、装置の組立ておよびメンテナンスに手間がかかる。また、細かな開度表示が難しい問題もある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、ＲＦＩＤタグを利用した弁開度表示装置の構造を簡単にして、部品点数を減らし、より細かな開度表示を可能とすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、ＲＦＩＤタグと交信するアンテナを指針状に形成した。指針状とは、近接する部材のごく一部を指し示せるように、少なくとも先端部が細長くなっている形状をいう。そして、この指針状のアンテナをＲＦＩＤタグの列に近接させて配置し、タグ列に対しその列方向に相対移動したときに、対向する位置にある一つのＲＦＩＤタグのみと交信させるようにしたのである。このとき、アンテナとこれに対向するＲＦＩＤタグとの間隔は、ＲＦＩＤタグの伝送方式に応じて適切に設定すればよい。これにより、ＲＦＩＤタグを覆う磁性体製遮蔽板が不要となり、部品点数を減らすことができる。また、より細かな開度表示も可能となる。
【００１１】
具体的には、弁の開閉に連動して変位する部材の近傍に固定部材を配置し、これらの両部材の一方の所定の部位に、前記変位部材の変位方向に沿って複数のＲＦＩＤタグを配して、各ＲＦＩＤタグに書き込まれた位置情報と弁開度とを対応させ、他方の部材には、指針状のアンテナを、前記各ＲＦＩＤタグのうちの一つのみと交信できるように前記一方の部材のＲＦＩＤタグが配された部位に近接させて取り付け、このアンテナが弁の開閉により前記ＲＦＩＤタグの列に対しその列方向に相対移動して、アンテナと対向する位置にある一つのＲＦＩＤタグのみから位置情報を受け取り、この受け取られた位置情報に基づいて弁開度を表示するようにしたのである。
【００１２】
また、前記変位部材を弁の開閉に連動して回転する軸とし、前記固定部材を前記軸を通された基板とし、この基板に前記軸の回転方向に沿って前記各ＲＦＩＤタグを配し、前記軸に前記指針状のアンテナを取り付けるようにすれば、本発明を既設の弁に適用する際に、従来の目盛板と指針とからなる開度計の大部分を流用して改造することができるので、表示装置設置作業の負荷およびコストをより少なくすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図６に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は、第１の実施形態を示す。この弁開度表示装置の常設部１は、図１に示すように、地盤２の凹所３に固定したケース４に、地下に埋設したバタフライ弁５の延長ロッド６の上端部とともに収納されている。バタフライ弁５は、弁本体７に取り付けた開閉装置８から上方に延びる回転軸９の上端部が、ユニバーサルジョイント１０で延長ロッド６の下端部に連結され、地上から延長ロッド６をその軸心のまわりに回転させることにより、回転軸９および開閉装置８を介して開閉するようになっている。
【００１４】
図２および図３に示したように、前記ケース４は、円筒状で上下に２分割されており、その上半部１１は、上端の開口部に市販のマンホール用蓋１２が取り付けられ、下端の鍔部１１ａで下半部１３上端の鍔部１３ａに接合されている。また、ケース下半部１３は、垂直方向の中央部に段差が形成された２段形状となっており、鍔部１３ａの周方向の４箇所で地盤２に固定されている。
【００１５】
このケース４に収納される表示装置常設部１は、タグ用基板１４をその周縁部の４箇所でケース下半部１３の段差部に固定して、ケース下半部１３の底部に下端部を回転自在に支持された指針軸１５と延長ロッド６とを基板１４に通し、基板１４上面に位置情報を書き込んだ７つのＲＦＩＤタグ１６を埋め込み、指針軸１５の基板１４上面からの突出部に指針状のアンテナ１７の基端部を固定し、指針軸１５を歯数の異なる２つのギア１８、１９を介して延長ロッド６に連結して、延長ロッド６を弁開度が全開から全閉となるまで回転させたときに、アンテナ１７が指針軸１５と一体に１８０°回転するようにしたものである。
【００１６】
前記各ＲＦＩＤタグ１６は、コイン状に形成したタグに情報を非接触で読み書きできる小型ＩＣを内蔵し、電源を必要とせず半永久的に使用できるもので、それぞれに書き込まれた位置情報が弁開度と対応するように、基板１４上面の指針軸１５を中心とする半円上に３０°間隔で埋め込まれている。なお、タグの形状は、棒状等、コイン状以外の形としてもよい。また、位置情報は、弁開度と対応するデータでもよいし、弁開度そのものでもよい。
【００１７】
また、前記アンテナ１７は、延長ロッド６を回転させたときに、その先端がＲＦＩＤタグ１６の半円状の配列に沿って移動し、先端と僅かな間隔をおいて対向する位置にある一つのＲＦＩＤタグ１６のみから弁開度に対応した位置情報を受け取るようになっている。
【００１８】
ここで、アンテナの角度変化量は、必ずしも１８０°とする必要はなく、指針軸と延長ロッドとを連結する２つのギアの歯数を変えることにより任意に変更することができる。従って、延長ロッドの回転数に応じて各ギアの歯数を適切に選定して、アンテナの角度変化量を必要な表示精度が確保できる大きさに調節し、その角度変化量に対応する位置にＲＦＩＤタグを配置すればよい。
【００１９】
この弁開度表示装置は、その常設部１が上記の構成であり、ケース４の蓋１２を取り外してアンテナ１７に図示省略した携帯用の電源、リーダおよび携帯情報端末（以下、ＰＤＡと称す。）を接続するだけで、アンテナ１７が一つのＲＦＩＤタグ１６と交信して弁開度に対応した位置情報を受け取り、この位置情報がリーダで読み取られ、ＰＤＡで弁開度に変換されて表示される。なお、携帯用電源は、乾電池等の簡易的なものでも十分に対応できる。また、リーダは、アンテナと一体に設置しておくこともできる。
【００２０】
従って、この弁開度表示装置を使用することにより、専用の電源を設置せずに地上で精度よく弁開度の確認ができるし、装置がコンパクトであるため、装置を覆うのに市販のマンホール用蓋が使用できる。そのうえ、指針状のアンテナが一つのＲＦＩＤタグのみと交信するようになっているので、従来のＲＦＩＤタグを利用した表示装置に比べて、アンテナと交信させたくないＲＦＩＤタグを覆うための遮蔽板が不要で、その分だけ部品点数が少なくなり、装置の組立ておよびメンテナンスが簡単になる。
【００２１】
図４（ａ）、（ｂ）は、第２の実施形態を示す。この実施形態では、弁開度表示装置の常設部２０が、地下に埋設したバタフライ弁２１の減速機２２に取り付けられている。バタフライ弁２１は、弁本体２３に減速機２２を介して開閉装置２４が取り付けられ、この開閉装置２４から地上付近まで延びる延長ロッド２５を回転させることにより開閉するようになっている。
【００２２】
この弁開度表示装置の常設部２０は、弁軸に直結して回転する弁軸カバー２８の減速機２２上面からの突出部にアンテナ２７とリーダ２６を一体に固定し、減速機２２上面に設けたタグ用基板２２ａに１１個のＲＦＩＤタグ２９を取り付け、リーダ２６から延ばした配線３０を地上付近に設けた端子箱３１に接続している。なお、この実施形態を既設の弁に適用する場合、弁軸カバーおよび基板には、従来の開度計で指針取付用部材および目盛板として使用されていたものを流用できるものもあり、改造が容易である。また、リーダは、バタフライ弁の設置深さがリーダ機能内にある場合は、端子箱に設けた方がメンテナンスしやすくなる。
【００２３】
前記各ＲＦＩＤタグ２９は、弁軸を中心とした９０°のアンテナ２７回転範囲に、アンテナ２７の回転方向に沿って弁軸中心からの距離を変えて配置され、より細かな開度表示ができる配列となっている。アンテナ２７が対向する一つのＲＦＩＤタグ２９のみと交信して位置情報を受け取る点は、第１の実施形態と同じである。
【００２４】
この表示装置で弁開度を確認するときは、図４（ａ）に示したように、地上付近の端子３１に携帯用の電源３２およびＰＤＡ３３を接続して、ＰＤＡ３３に弁開度を表示させればよい。さらに、ＰＤＡ３３にパソコン３４を接続することにより、弁開度データを即座に管理用コンピュータに送信して、弁の管理を行っている事務所等で弁開度を表示させることもできる。
【００２５】
なお、この実施形態では、アンテナが弁軸に直結して回転するように取り付けられ、その角度変化量が常に９０°となるため、延長ロッドの回転数によってＲＦＩＤタグの配置を変更する必要はない。
【００２６】
また、リーダについては、第１の実施形態と同様に、アンテナと一体に設置せずに携帯用のものを使用することもできる。
【００２７】
上述した各実施形態では、弁の開閉に連動して変位する部材にアンテナを、変位部材の近傍に配置した固定部材にＲＦＩＤタグを取り付けたが、逆に、アンテナを固定部材に、ＲＦＩＤタグを変位部材に取り付けるようにしてもよい。
【００２８】
例えば、第１の実施形態の変形例として、図５および図６に示すように、ギア１８、１９を介して延長ロッド６に連結した支軸３５に、支軸３５を中心とする半円上にＲＦＩＤタグ１６を埋め込んだ基板３６をねじで固定して、基板３６が弁の開閉に連動して回転するようにし、指針状のアンテナ３７を、各ＲＦＩＤタグ１６のうちの一つのみと交信できるように、その先端部を基板３６上面に近接させた状態で、ケース下半部１３の段差部に設けた取付台３８に取り付けることもできる。なお、この変形例では、ケース下半部１３の段差部に固定されて基板３６を回転自在に支持する支持板３９に、延長ロッド６が通されている。
【００２９】
また、弁の埋設深さが２ｍ以下程度の場合は、ＲＦＩＤタグを変位部材に取り付けることにより、アンテナおよびリーダを固定部材に取り付ける代わりに、ハンディタイプのアンテナ付リーダを使用することができる。このハンディ型リーダは、２ｍ程度の長さの端子の先端に指針状のアンテナが接続されたもので、アンテナを変位部材のＲＦＩＤタグが配された部位に近接させて保持することにより、アンテナに対向する位置にきたＲＦＩＤタグのみから位置情報を読み取ることができる。この場合は、アンテナとリーダとの間の配線も不要となる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明の弁開度表示装置は、弁開度と対応した位置情報が書き込まれたＲＦＩＤタグと交信するアンテナを指針状とし、このアンテナを、弁の開閉に連動してＲＦＩＤタグの列に対しその列方向に相対移動し、対向する位置にある一つのＲＦＩＤタグのみと交信するように配置したものであるから、従来のＲＦＩＤタグを利用した表示装置に比べて、ＲＦＩＤタグを覆う磁性体製遮蔽板が不要で、その分部品点数が少なく、組立ておよびメンテナンスを簡単に行うことができ、かつ、より細かな開度表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の表示装置の設置状態を示す正面図
【図２】図１の表示装置の縦断正面図
【図３】図１の表示装置のケースの蓋および上半部を取り外した状態の平面図
【図４】ａは第２の実施形態の表示装置の設置状態を示す正面図、ｂはａの矢視Ｂ方向からの拡大平面図
【図５】図１の表示装置のアンテナおよび基板の配置の変形例を示す縦断正面図
【図６】図５の表示装置のケースの蓋および上半部を取り外した状態の平面図
【符号の説明】
１  表示装置常設部
２  地盤
３  凹所
４  ケース
５  バタフライ弁
６  延長ロッド
７  弁本体
８  開閉装置
９  回転軸
１０  ユニバーサルジョイント
１１  上半部
１１ａ  鍔部
１２  蓋
１３  下半部
１３ａ  鍔部
１４  基板
１５  指針軸
１６  ＲＦＩＤタグ
１７  アンテナ
１８、１９  ギア
２０  表示装置常設部
２１  バタフライ弁
２２  減速機
２２ａ  基板
２３  弁本体
２４  開閉装置
２５  延長ロッド
２６  リーダ
２７  アンテナ
２８  弁軸カバー
２９  ＲＦＩＤタグ
３０  配線
３１  端子箱
３２  電源
３３  ＰＤＡ
３４  パソコン
３５  支軸
３６  基板
３７  アンテナ
３８  取付台
３９  支持板
【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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