(57)【要約】【課題】複数のセンサータグを設置する場合に、各センサータグの電力消費の効率化を図り、測定対象物の状態を長期にわたり測定することができるセンサーシステムを提供すること。【解決手段】本発明のセンサーシステム１は、第１のセンサー、第１の通信部および第１の制御部を備えるセンサータグ２ａと、第２のセンサー、第２の通信部および第２の制御部を備えるセンサータグ２ｂと、リーダーライター３とを有し、第１の制御部は、第１の期間に、第１の動作モードで第１のセンサーおよび第１の通信部を動作させ、第２の制御部は、第１の期間に、第２のセンサーおよび第２の通信部を動作させないか、または第１の動作モードよりも消費電力の少ない動作モードで動作させ、第１の期間後の第２の期間に、第２の動作モードで第２のセンサーおよび第２の通信部を動作させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の測定対象部位の状態を測定する第１のセンサーと、前記第１のセンサーの測定情報を無線送信する機能を有する第１の通信部と、前記第１のセンサーおよび前記第１の通信部の駆動を制御する第１の制御部とを備える第１のセンサータグと、
第２の測定対象部位の状態を測定する第２のセンサーと、前記第２のセンサーの測定情報を無線送信する機能を有する第２の通信部と、前記第２のセンサーおよび前記第２の通信部の駆動を制御する第２の制御部とを備える第２のセンサータグと、
前記第１の通信部および前記第２の通信部から無線送信された測定情報をそれぞれ直接的または間接的に受信する機能を有するリーダーライターとを有し、
前記第１の制御部は、第１の期間に、前記第１のセンサーによる測定および前記第１の通信部による無線送信が可能な第１の動作モードで前記第１のセンサーおよび前記第１の通信部を動作させ、
前記第２の制御部は、前記第１の期間に、前記第２のセンサーおよび前記第２の通信部を動作させないか、または前記第１の動作モードよりも消費電力の少ない動作モードで動作させ、前記第１の期間後の第２の期間に、前記第２のセンサーによる測定および前記第２の通信部による無線送信が可能な第２の動作モードで前記第２のセンサーおよび前記第２の通信部を動作させることを特徴とするセンサーシステム。
【請求項２】
前記第１のセンサータグは、時刻情報を生成する第１の時刻情報生成部を備え、
前記第２のセンサータグは、時刻情報を生成する第２の時刻情報生成部を備える請求項１に記載のセンサーシステム。
【請求項３】
前記第１の通信部は、前記第１の時刻情報生成部から生成した時刻情報を無線送信する機能をさらに有し、
前記第２の通信部は、前記第１の通信部から無線送信された時刻情報を受信する機能をさらに有し、
前記第２のセンサータグは、受信した時刻情報に基づいて、前記第２の時刻情報生成部の時刻を補正する請求項２に記載のセンサーシステム。
【請求項４】
前記リーダーライターは、時刻情報を生成し、前記時刻情報を無線送信する機能をさらに有し、
前記第２の通信部は、前記リーダーライターから無線送信された時刻情報を受信する機能をさらに有し、
前記第２のセンサータグは、受信した時刻情報に基づいて、前記第２の時刻情報生成部の時刻を補正する請求項２に記載のセンサーシステム。
【請求項５】
前記第２のセンサータグは、前記第１の期間の終了後かつ前記第２の期間の開始前の交代期間において、前記時刻情報の受信、および、前記時刻の補正を行う請求項３または４に記載のセンサーシステム。
【請求項６】
前記第１の通信部および前記第２の通信部の前記無線送信は、それぞれ、ＬＦ帯域の搬送波を用いるものである請求項１ないし５のいずれかに記載のセンサーシステム。
【請求項７】
前記リーダーライターは、受信した測定情報を無線送信する機能をさらに有する請求項１ないし６のいずれかに記載のセンサーシステム。
【請求項８】
前記リーダーライターの前記無線送信は、ＲＦ帯域の搬送波として用いるものである請求項７に記載のセンサーシステム。
【請求項９】
前記第１のセンサーおよび前記第２のセンサーは、同種である請求項１ないし８のいずれかに記載のセンサーシステム。
【請求項１０】
前記第１のセンサーおよび前記第２のセンサーは、互いに異なる種類である請求項１ないし８のいずれかに記載のセンサーシステム。
【請求項１１】
前記第１の測定対象部位および前記第２の測定対象部位は、互いに異なる位置に設定されている請求項９または１０に記載のセンサーシステム。
【請求項１２】
前記第１の測定対象部位および前記第２の測定対象部位は、それぞれ、コンクリート中または土壌中に設定される請求項１１に記載のセンサーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサーシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センサーシステムとしては、例えば、コンクリート構造物や土壌等の測定対象物に設定された測定対象部位の状態を測定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１に記載のセンサーシステムは、道路設備の状態を測定する複数のセンサーと、その複数のセンサーの近傍に設置した路側ユニットとを有し、路側ユニットが各センサーの測定情報を無線通信または有線通信により収集し、その収集した測定情報を無線通信により点検車両に搭載された車載ユニットへ送信する。
【０００３】
ところで、例えば、コンクリートの状態測定においては、測定の対象となる部位や状態等によって測定すべき時期が異なる。
しかし、特許文献１に記載のセンサーシステムは、すべてのセンサーがコンクリート内に埋め込まれた直後から動作し測定を行うため、これらのセンサーに組み込まれる電池は必要時以外にも消費され、センサーシステム全体の測定期間が短くなるという課題があった。
かかる課題は、各センサーと路側ユニットとの通信が無線通信である場合、特に、各センサーが電池を組み込んだアクティブ型タグである場合に顕著となる。
【０００４】
一方、各センサーと路側ユニットとの通信が有線通信である場合、各センサーをコンクリートに埋め込み、路側ユニットをコンクリートの外部に設置した状態において、各センサーと路側ユニットとを接続する配線またはその周辺部を通じて、コンクリート内の鉄筋の腐食要因となる水分、酸素、塩化物イオン等がコンクリート内に侵入し、コンクロート構造物の劣化を早めてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１７８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、複数のセンサータグを設置し、無線により通信を行なう場合に、各センサータグの電力消費の効率化を図り、測定対象物の状態を長期にわたり測定することができるセンサーシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のセンサーシステムは、第１の測定対象部位の状態を測定する第１のセンサーと、前記第１のセンサーの測定情報を無線送信する機能を有する第１の通信部と、前記第１のセンサーおよび前記第１の通信部の駆動を制御する第１の制御部とを備える第１のセンサータグと、
第２の測定対象部位の状態を測定する第２のセンサーと、前記第２のセンサーの測定情報を無線送信する機能を有する第２の通信部と、前記第２のセンサーおよび前記第２の通信部の駆動を制御する第２の制御部とを備える第２のセンサータグと、
前記第１の通信部および前記第２の通信部から無線送信された測定情報をそれぞれ直接的または間接的に受信する機能を有するリーダーライターとを有し、
前記第１の制御部は、第１の期間に、前記第１のセンサーによる測定および前記第１の通信部による無線送信が可能な第１の動作モードで前記第１のセンサーおよび前記第１の通信部を動作させ、
前記第２の制御部は、前記第１の期間に、前記第２のセンサーおよび前記第２の通信部を動作させないか、または前記第１の動作モードよりも消費電力の少ない動作モードで動作させ、前記第１の期間後の第２の期間に、前記第２のセンサーによる測定および前記第２の通信部による無線送信が可能な第２の動作モードで前記第２のセンサーおよび前記第２の通信部を動作させることを特徴とする。
【０００８】
このように構成されたセンサーシステムによれば、第１の期間において、第１のセンサーが第１の測定対象部位の状態を測定し、第１の通信部がその測定情報を無線送信し、その後の第２の期間において、第２のセンサーが第２の測定対象部位の状態を測定し、第２の通信部がその測定情報を無線送信する。これにより、第１の期間における第１の測定対象部位の状態、および、第２の期間における第２の測定対象部位の状態をそれぞれ測定することができる。
【０００９】
ここで、第２のセンサーおよび第２の通信部が第１の期間において動作しないかまたは消費電力の少ない動作モードで動作するので、第１の測定対象部位の状態を測定するのに必要な期間が第１の期間であるとともに、第２の測定対象部位の状態を測定するのに必要な期間が第２の期間である場合に、第１の期間における第２のセンサータグの消費電力を抑えることができる。
このようなことから、複数のセンサータグを設置する場合に、各センサータグの電力消費の効率化を図り、測定対象物の状態を長期にわたり測定することができる。
【００１０】
本発明のセンサーシステムでは、前記第１のセンサータグは、時刻情報を生成する第１の時刻情報生成部を備え、
前記第２のセンサータグは、時刻情報を生成する第２の時刻情報生成部を備えることが好ましい。
これにより、第１のセンサータグおよび第２のセンサータグは、測定情報に時刻情報を付加することができる。そのため、測定情報の利用価値を高めることができる。
また、第１のセンサータグおよび第２のセンサータグの動作を時刻情報に基づいて同期させ必要な時刻のみ無駄なく行うことができる。そのため、第１のセンサータグおよび第２のセンサータグの消費電力を抑えることができる。
【００１１】
本発明のセンサーシステムでは、前記第１の通信部は、前記第１の時刻情報生成部から生成した時刻情報を無線送信する機能をさらに有し、
前記第２の通信部は、前記第１の通信部から無線送信された時刻情報を受信する機能をさらに有し、
前記第２のセンサータグは、受信した時刻情報に基づいて、前記第２の時刻情報生成部の時刻を補正することが好ましい。
これにより、第１の期間中に第２の時刻情報生成部の時刻が正規の時刻からずれてしまっても、第２の時刻情報生成部の時刻を補正することができる。
【００１２】
本発明のセンサーシステムでは、前記リーダーライターは、時刻情報を生成し、前記時刻情報を無線送信する機能をさらに有し、
前記第２の通信部は、前記リーダーライターから無線送信された時刻情報を受信する機能をさらに有し、
前記第２のセンサータグは、受信した時刻情報に基づいて、前記第２の時刻情報生成部の時刻を補正することが好ましい。
これにより、第１の期間中に第２の時刻情報生成部の時刻が正規の時刻からずれてしまっても、第２の時刻情報生成部の時刻を補正することができる。
【００１３】
本発明のセンサーシステムでは、前記第２のセンサータグは、前記第１の期間の終了後かつ前記第２の期間の開始前の交代期間において、前記時刻情報の受信、および、前記時刻の補正を行うことが好ましい。
これにより、第１の期間における第２のセンサータグの消費電力を抑えつつ、第２の期間における第２の時刻情報生成部の時刻を正確なものとすることができる。
【００１４】
本発明のセンサーシステムでは、前記第１の通信部および前記第２の通信部の前記無線送信は、それぞれ、ＬＦ帯域の搬送波を用いるものであることが好ましい。
これにより、第１の測定対象部位および第２の測定対象部位が例えばコンクリート中または土壌中に設定されている場合であっても、第１のセンサータグおよび第２のセンサータグの消費電力を抑えつつ、第１のセンサータグとリーダーライターとの通信可能な距離、および、第１のセンサータグと第２のセンサータグとの通信可能な距離をそれぞれ大きくすることができる。
【００１５】
本発明のセンサーシステムでは、前記リーダーライターは、受信した測定情報を無線送信する機能をさらに有することが好ましい。
これにより、リーダーライターが収集した測定情報をホストで簡単に取得することができる。
本発明のセンサーシステムでは、前記リーダーライターの前記無線送信は、ＲＦ帯域の搬送波として用いるものであることが好ましい。
これにより、ホストとリーダーライターとの通信可能な距離を大きくすることができる。
【００１６】
本発明のセンサーシステムでは、前記第１のセンサーおよび前記第２のセンサーは、同種であることが好ましい。
これにより、互いに異なる位置に設定された第１の測定対象部位および第２の測定対象部位の測定情報として同種の測定情報を時間差で得ることができる。
本発明のセンサーシステムでは、前記第１のセンサーおよび前記第２のセンサーは、互いに異なる種類であることが好ましい。
これにより、第１の測定対象部位および第２の測定対象部位の測定情報として異なる種類の測定情報を得ることができる。
【００１７】
本発明のセンサーシステムでは、前記第１の測定対象部位および前記第２の測定対象部位は、互いに異なる位置に設定されていることが好ましい。
これにより、測定対象物の互いに異なる２つの部位の状態を測定することができる。
本発明のセンサーシステムでは、前記第１の測定対象部位および前記第２の測定対象部位は、それぞれ、コンクリート中または土壌中に設定されることが好ましい。
これにより、コンクリートまたは土壌の状態を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサーシステムの使用状態の一例を示す図である。
【図２】図１に示すセンサーシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示すセンサーシステムの第１のセンサータグおよび第２のセンサータグの設置状態を示す模式図である。
【図４】図３に示す第１のセンサータグの構成を示すブロック図である。
【図５】図３に示す第２のセンサータグの構成を示すブロック図である。
【図６】図２に示すセンサーシステムのリーダーライターの概略構成を示すブロック図である。
【図７】図３に示す第１のセンサータグおよび第２のセンサータグの動作を説明するための図である。
【図８】図３に示す第１のセンサータグおよび第２のセンサータグの動作を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るセンサーシステムにおける第１のセンサータグおよび第２のセンサータグの動作を説明するための図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るセンサーシステムにおける第１のセンサータグおよび第２のセンサータグの動作を説明するための図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るセンサーシステムの使用状態の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係るセンサーシステムの使用状態の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係るセンサーシステムの使用状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のセンサーシステムの好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るセンサーシステムの使用状態の一例を示す図、図２は、図１に示すセンサーシステムの概略構成を示すブロック図、図３は、図２に示すセンサーシステムの第１のセンサータグおよび第２のセンサータグの設置状態を示す模式図、図４は、図３に示す第１のセンサータグの構成を示すブロック図、図５は、図３に示す第２のセンサータグの構成を示すブロック図、図６は、図２に示すセンサーシステムのリーダーライターの概略構成を示すブロック図、図７および図８は、それぞれ、図３に示す第１のセンサータグおよび第２のセンサータグの動作を説明するための図である。
【００２０】
なお、以下では、本発明のセンサーシステムをコンクリート構造物の品質測定に用いる場合を例に説明する。
図１に示すセンサーシステム１は、橋梁を構成するコンクリート構造物１００の品質を測定するものである。
なお、コンクリート構造物１００は、橋梁に限定されず、例えば、トンネル、ダム、ビルディングや住宅等の建築物、護岸等の港湾構造物、河川構造物、滑走路などの空港施設等の他のコンクリート構造物にも適用可能である。また、センサーシステム１の測定対象物は、コンクレート構造物に限定されず、例えば、土手、堤防、のり面等を形成する土壌であってもよい。
【００２１】
このセンサーシステム１は、コンクリート構造物１００内に埋設された複数のセンサータグ２ａおよび複数のセンサータグ２ｂと、コンクリート構造物１００外に設置されたリーダーライター３とを有している。
図１に示す例では、センサータグ２ａおよびセンサータグ２ｂが対をなし、その対をなすセンサータグ２ａ、２ｂが、コンクリート構造物１００の橋桁部１０１と、コンクリート構造物１００の橋脚部１０２とにそれぞれ複数埋設されている。
【００２２】
また、本実施形態では、図２に示すように、複数のセンサータグ２ａ（第１のセンサータグ）からなるセンサータグ群５（第１のセンサータグ群）において、１つのセンサータグ２ａがリーダーライター３と無線通信可能に構成され、センサータグ２ａ同士が相互に無線通信可能に構成されている。同様に、複数のセンサータグ２ｂ（第２のセンサータグ）からなるセンサータグ群６（第２のセンサータグ群）において、１つのセンサータグ２ｂがリーダーライター３と無線通信可能に構成され、センサータグ２ｂ同士が相互に無線通信可能に構成されている。これにより、複数のセンサータグ２ａおよび複数のセンサータグ２ｂがそれぞれリーダーライター３と直接無線通信しなくても、各センサータグ２ａ、２ｂの各測定情報をリーダーライター３に収集することができる。
【００２３】
なお、複数のセンサータグ２ａおよび複数のセンサータグ２ｂがそれぞれリーダーライター３と直接無線通信するように構成されていてもよい。また、以下では、複数のセンサータグ２ａおよび複数のセンサータグ２ｂに関し、リーダーライター３と無線通信可能なセンサータグ２ａ、２ｂについて代表的に説明し、他のセンサータグ２ａ、２ｂについては、その説明を省略する。
【００２４】
ここで、センサータグ群５は、第１の期間に主に動作するものであり、センサータグ群６は、その第１の期間後の第２の期間に主に動作するものである。
また、リーダーライター３は、ホスト４と無線通信可能に構成されており、リーダーライター３に収集された測定情報は、ホスト４（サーバー）へ送信される。
ここで、ホスト４は、必要時にリーダーライター３との通信可能な距離にあれば、コンクリート構造物１００から離れた建造物内に固定設置されていてもよいし、点検車両（図１に示す移動体Ｍ）に搭載したものであってもよい。また、ホスト４は、携帯端末で構成されていてもよい。
【００２５】
以下、センサーシステム１を構成する各部を順次説明する。
（第１のセンサータグ）
図３に示すように、センサータグ２ａは、測定対象物であるコンクリート構造物１００のコンクリート１０３内の鉄筋１０４付近に埋設されている。なお、センサータグ２ａは、コンクリート構造物１００の打設する際に、コンクリート１０３の打設前に鉄筋１０４に固定して埋め込んでもよいし、打設後に硬化したコンクリート１０３に穿孔して埋め込んでもよい。
図４に示すように、センサータグ２ａ（第１のセンサータグ）は、センサー２１ａ、２２ａ（第１のセンサー）と、通信部２３ａ（第１の通信部）と、インターフェース部２４ａと、記憶部２５ａ（第１の記憶部）と、時刻情報生成部２６ａ（第１の時刻情報生成部）と、制御部２７ａと、電源部２８ａとを有する。
【００２６】
［第１のセンサー］
センサー２１ａ、２２ａは、それぞれ、コンクリート１０３の鉄筋１０４付近に設定された第１の測定対象部位（以下、単に「第１の測定対象部位」ともいう）の状態を測定するものである。
具体的には、センサー２１ａは、第１の測定対象部位の状態として塩化物イオン濃度を測定するセンサーである。これにより、第１のセンサー２１ａの測定情報に基づいて、コンクリート１０３の内部の環境が鉄筋１０４の腐蝕する状態であるかを測定することができる。
【００２７】
本実施形態では、センサー２１ａがコンクリート１０３の外表面と鉄筋１０４との間に設置されている。そのため、センサー２１ａは、鉄筋１０４が腐食に至る前に、コンクリート１０３への塩化物イオンの侵入を検知することができる。これにより、コンクリート１０３への塩化物イオンの侵入による鉄筋１０４の腐蝕を予防する措置を予め適切な時期にとることができる。
【００２８】
かかるセンサーとしては、特に限定されず、公知の各種センサーを用いることができ、例えば、金属製の電気抵抗体または電極対を有し、その電気抵抗体または電極の腐食に伴う電気的特性変化に基づいて塩化物イオン濃度を測定するセンサーを用いることができる。
より具体的には、かかるセンサーとしては、例えば、電気抵抗体の腐蝕に伴う抵抗値、インピーダンス等の変化に基づいて塩化物イオン濃度を測定するセンサーや、電極対の腐蝕に伴う電極対間のインピーダンス、電位差、静電容量、インダクタンス等の変化に基づいて塩化物イオン濃度を測定するセンサー等を用いることができる。
【００２９】
センサー２２ａは、第１の測定対象部位の状態として歪みを測定する歪センサーである。これにより、センサー２２ａの測定情報に基づいて、コンクリート１０３または鉄筋１０４の歪状態を測定することができる。
本実施形態では、センサー２２ａが鉄筋１０４に沿って設置されている。これにより、鉄筋１０４の歪状態を高感度に測定することができる。
かかる歪センサーとしては、特に限定されず、公知の各種歪センサーを用いることができ、例えば、外力により抵抗値が変化する電気抵抗体を用いたものや、半導体を用いた半導体ひずみセンサー等を用いることができる。
【００３０】
［第１の通信部］
通信部２３ａは、無線通信機能を有する。
より具体的に説明すると、通信部２３ａは、前述したセンサー２１ａ、２２ａの測定情報を無線送信する機能を有する。この無線送信された測定情報は、リーダーライター３で受信される。
【００３１】
また、通信部２３ａは、他のセンサータグ２ａから無線送信された測定情報を受信する機能と、その受信した測定情報を無線送信する機能とをさらに有する。この無線送信された測定情報も、リーダーライター３で受信される。
さらに、通信部２３ａは、リーダーライター３から無線送信された時刻情報を受信する機能をさらに有する。この受信した時刻情報は、時刻情報生成部２６ａの時刻の補正に用いられる。
【００３２】
これにより、時刻情報生成部２６ａおよびリーダーライター３の時刻を合わせることにより、センサータグ２ａおよびリーダーライター３の動作を簡単かつ確実に同期させることができる。そのため、センサータグ２ａを無駄なく動作させ、センサータグ２ａの消費電力を抑えることができる。
【００３３】
また、通信部２３ａは、時刻情報生成部２６ａから生成した時刻情報を無線送信する機能をさらに有する。この無線送信された時刻情報は、他のセンサータグ２ａまたはセンサータグ２ｂで受信され、他のセンサータグ２ａの時刻情報生成部２６ａの時刻の補正、または、センサータグ２ｂの時刻情報生成部２６ｂの時刻の補正に用いられる。
このような通信部２３ａは、アンテナ２３１ａと、通信回路２３２ａとを有する。
【００３４】
アンテナ２３１ａは、特に限定されないが、例えば、金属材料、カーボン等で構成され、巻線、薄膜等の形態をなす。なお、アンテナ２３１ａは、送信および受信に共通して１つのアンテナで構成されていてもよいし、送信および受信のそれぞれに対応して２つのアンテナで構成されていてもよい。
通信回路２３２ａは、例えば、電磁波を送信するための送信回路と、送信する信号を変調する機能を有する変調回路と、電磁波を受信するための受信回路と、受信する信号を復調する機能を有する復調回路とを有する。なお、通信回路２３２ａは、信号の周波数を小さく変換する機能を有するダウンコンバータ回路、信号の周波数を大きく変換する機能を有するアップコンバータ回路、信号を増幅する機能を有する増幅回路等を有していてもよい。なお、これらの回路は、同一基板上に設けられていてもよいし、互いに異なる基板上に設けられていてもよい。
【００３５】
また、通信部２３ａは、コンクリート構造物１００内での無線通信が可能であれば、特に限定されないが、ＬＦ帯域（３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ）の搬送波を用いるものが好ましい。これにより、センサータグ２ａの消費電力を抑えつつ、センサータグ２ａとリーダーライター３との通信可能な距離、および、センサータグ２ａとセンサータグ２ｂとの通信可能な距離をそれぞれ大きくすることができる。
【００３６】
［インターフェース部］
インターフェース部２４ａは、前述したセンサー２１ａ、２２ａの測定情報を制御部２７ａに入力する機能を有する。
また、インターフェース部２４ａは、必要に応じて、センサー２１ａ、２２ａの測定情報に所定の処理を施して後、その処理後の測定情報を制御部２７ａに入力する。例えば、インターフェース部２４ａは、Ａ／Ｄ変換回路を備え、センサー２１ａ、２２ａの測定情報をアナログからデジタルに変換して制御部２７ａに入力する。また、インターフェース部は、増幅回路を備え、センサー２１ａ、２２ａの測定情報を増幅した後に制御部に入力する。
【００３７】
［第１の記憶部］
記憶部２５ａは、センサー２１ａ、２２ａの測定情報と、通信部２３ａで受信した測定情報とを記憶する機能を有する。この記憶された情報は、前述した通信部２３ａで無線送信される。
これにより、通信部２３ａがセンサー２１ａ、２２ａによる測定を複数回行うごとに通信動作を行って、複数回の測定情報を一括して無線送信することができる。
【００３８】
ここで、記憶部２５ａは、時刻情報生成部２６ａで生成した時刻情報とともにセンサー２１ａ、２２ａの測定情報を記憶する。すなわち、記憶部２５ａは、センサー２１ａ、２２ａの測定情報に時刻情報を付加した状態で、センサー２１ａ、２２ａの測定情報を記憶する。このような測定情報を用いることにより、第１の測定対象部位の状態を時刻ごとに知ることができる。
【００３９】
このような記憶部２５ａは、特に限定されず、不揮発性メモリ、揮発性メモリのいずれも用いることができるが、電力を供給しなくても情報を記憶した状態を保持することができ、省電力化を図ることができるという観点から、不揮発性メモリを用いるのが好ましく、特に、省電力で情報の読み書きができるという観点から、フラッシュメモリを用いるのが好ましい。
【００４０】
［第１の時刻情報生成部］
時刻情報生成部２６ａは、時刻情報（クロック信号）を生成する機能を有する。これにより、センサータグ２ａは、測定情報に時刻情報を付加することができる。そのため、測定情報の利用価値を高めることができる。また、センサータグ２ａの動作を時刻情報に基づいて他のセンサータグ２ａおよびリーダーライター３の動作に同期させ必要な時刻のみ無駄なく行うことができる。そのため、センサータグ２ａの消費電力を抑えることができる。
この時刻情報生成部２６ａは、特に限定されないが、例えば、水晶振動子を利用した発振回路で構成されている。これにより、時刻情報生成部２６ａは比較的省電力で時刻情報を生成することができる。
【００４１】
［制御部］
制御部２７ａは、センサータグ２ａを構成する各部、具体的には通信部２３ａ、インターフェース部２４ａ、記憶部２５ａ、時刻情報生成部２６ａ等を制御する機能を有する。
この制御部２７ａは、特に限定されないが、例えば、ＭＰＵで構成されている。
なお、制御部２７ａの動作については、後述するセンサーシステム１の動作の説明において、詳述する。
【００４２】
［第１の電源部］
電源部２８ａは、センサータグ２ａを動作可能な電力を供給できるものであれば、特に限定されないが、例えば、ボタン型電池のような電池を用いることができ、特に、電池動作寿命が比較的長いという観点から、リチウム電池を用いるのが好ましい。
以上説明したように構成されたセンサータグ２ａでは、通信部２３ａの通信回路２３２ａ、インターフェース部２４ａ、記憶部２５ａ、時刻情報生成部２６ａおよび制御部２７ａが電気回路４１ａを構成している。
【００４３】
また、通信部２３ａ、インターフェース部２４ａ、記憶部２５ａ、時刻情報生成部２６ａ、制御部２７ａおよび電源部２８ａは、封止部４２ａにより封止されている。これにより、センサータグ２ａを水分やコンクリートの存在下に設置した場合に、通信部２３ａ、インターフェース部２４ａ、記憶部２５ａ、時刻情報生成部２６ａ、制御部２７ａおよび電源部２８ａの劣化を防止することができる。
【００４４】
ここで、センサー２１ａ、２２ａは、封止部４２ａの外部に露出している。これにより、封止部４２ａがセンサー２１ａ、２２ａ以外の各部の劣化を防止しつつ、センサー２１ａ、２２ａによる測定を行うことができる。
この封止部４２ａの構成材料としては、公知の封止樹脂を用いることができ、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂のような熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂のような熱硬化性樹脂等の各種樹脂材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４５】
（第２のセンサータグ）
次に、センサータグ２ｂについて詳述する。なお、以下、センサータグ２ｂについて、前述したセンサータグ２ａと同様の事項については、その説明を省略する。
図３に示すように、センサータグ２ｂは、測定対象物であるコンクリート構造物１００のコンクリート１０３内の鉄筋１０４付近に埋設されている。
【００４６】
また、センサータグ２ｂは、コンクリート構造物１００の外表面からの距離が前述したセンサータグ２ａと等しくなるように設置されている。
図５に示すように、センサータグ２ｂ（第２のセンサータグ）は、センサー２１ｂ、２２ｂ（第２のセンサー）と、通信部２３ｂ（第２の通信部）と、インターフェース部２４ｂと、記憶部２５ｂ（第２の記憶部）と、時刻情報生成部２６ｂ（第２の時刻情報生成部）と、制御部２７ｂと、電源部２８ｂとを有する。
【００４７】
［第２のセンサー］
センサー２１ｂ、２２ｂは、それぞれ、コンクリート１０３の鉄筋１０４付近に設定された第２の測定対象部位（以下、単に「第２の測定対象部位」ともいう）の状態を測定するものである。
センサー２１ｂは、前述したセンサータグ２１ａとは異なる種類のセンサーである。これにより、第１の測定対象部位および第２の測定対象部位の測定情報として異なる種類の測定情報を得ることができる。
具体的には、センサー２１ｂは、第２の測定対象部位の状態としてｐＨを測定するｐＨセンサーである。これにより、第２のセンサー２１ｂの測定情報に基づいて、コンクリート１０３内部の環境が鉄筋１０４の腐蝕するｐＨ状態であるかを測定することができる。
【００４８】
本実施形態では、センサー２１ｂがコンクリート１０３の外表面と鉄筋１０４との間に設置されている。そのため、センサー２１ｂは、鉄筋１０４が腐食に至る前に、コンクリート１０３の中性化を検知することができる。これにより、コンクリート１０３の中性化による鉄筋１０４の腐蝕を予防する措置を予め適切な時期にとることができる。
かかるｐＨセンサーとしては、特に限定されず、公知の各種ｐＨセンサーを用いることができ、例えば、金属製の電気抵抗体または電極対を有し、その電気抵抗体または電極の腐食に伴う電気的特性変化に基づいてｐＨを測定するセンサーを用いることができる。
【００４９】
より具体的には、かかるｐＨセンサーとしては、例えば、電気抵抗体の腐蝕に伴う抵抗値、インピーダンス等の変化に基づいてｐＨを測定するセンサーや、電極対の腐蝕に伴う電極対間のインピーダンス、電位差、静電容量、インダクタンス等の変化に基づいてｐＨを測定するセンサー等を用いることができる。
また、センサー２２ｂは、前述したセンサータグ２ａのセンサー２２ａと同様に構成することができる。なお、センサー２２ｂは、センサー２２ａとは異なる種類のセンサーであってもよいし、センサー２２ａと同種のセンサーあってもよい。
【００５０】
［第２の通信部］
通信部２３ｂは、前述したセンサータグ２ａの通信部２３ａと同様に構成することができる。
より具体的に説明すると、通信部２３ｂは、前述したセンサー２１ｂ、２２ｂの測定情報を無線送信する機能を有する。この無線送信された測定情報は、リーダーライター３で受信される。
【００５１】
また、通信部２３ｂは、他のセンサータグ２ｂから無線送信された測定情報を受信する機能と、その受信した測定情報を無線送信する機能とをさらに有する。この無線送信された測定情報も、リーダーライター３で受信される。
さらに、通信部２３ｂは、前述したセンサータグ２ａの通信部２３ａから無線送信された時刻情報を受信する機能をさらに有する。この受信した時刻情報は、時刻情報生成部２６ｂの時刻の補正に用いられる。
これにより、センサータグ２ｂの消費電力を抑えつつ、時刻情報生成部２６ｂの時刻を補正することができる。
【００５２】
また、通信部２３ｂは、時刻情報生成部２６ｂから生成した時刻情報を無線送信する機能をさらに有する。この無線送信された時刻情報は、他のセンサータグ２ｂで受信され、他のセンサータグ２ｂの時刻情報生成部２６ｂの時刻の補正に用いられる。
このような通信部２３ｂは、アンテナ２３１ｂと、通信回路２３２ｂとを有する。
アンテナ２３１ｂは、前述したセンサータグ２ａのアンテナ２３１ａと同様に構成することができる。
【００５３】
通信回路２３２ｂは、前述したセンサータグ２ａの通信回路２３２ａと同様に構成することができる。
また、通信部２３ｂは、コンクリート構造物１００内での無線通信が可能であれば、特に限定されないが、ＬＦ帯域の搬送波を用いるものが好ましい。これにより、センサータグ２ｂの消費電力を抑えつつ、センサータグ２ｂとリーダーライター３との通信可能な距離、および、センサータグ２ａとセンサータグ２ｂとの通信可能な距離を大きくすることができる。
【００５４】
［インターフェース部］
インターフェース部２４ｂは、前述したセンサータグ２ａのインターフェース部２４ａと同様に構成することができ、前述したセンサー２１ｂ、２２ｂの測定情報を制御部２７ｂに入力する機能を有する。
［第２の記憶部］
記憶部２５ｂは、前述したセンサータグ２ａの記憶部２５ａと同様に構成することができ、センサー２１ｂ、２２ｂの測定情報と、通信部２３ｂで受信した測定情報とを記憶する機能を有する。この記憶された情報は、前述した通信部２３ｂで無線送信される。
これにより、通信部２３ｂがセンサー２１ｂ、２２ｂによる測定を複数回行うごとに通信動作を行って、複数回の測定情報を一括して無線送信することができる。
【００５５】
［第２の時刻情報生成部］
時刻情報生成部２６ｂは、時刻情報（クロック信号）を生成する機能を有する。これにより、センサータグ２ｂは、測定情報に時刻情報を付加することができる。そのため、測定情報の利用価値を高めることができる。また、センサータグ２ｂの動作を時刻情報に基づいて他のセンサータグ２ｂおよびリーダーライター３の動作に同期させ必要な時刻のみ無駄なく行うことができる。そのため、センサータグ２ｂの消費電力を抑えることができる。
この時刻情報生成部２６ｂは、前述したセンサータグ２ａの時刻情報生成部２６ａと同様に構成することができる。
【００５６】
［制御部］
制御部２７ｂは、センサータグ２ｂを構成する各部、具体的には通信部２３ｂ、インターフェース部２４ｂ、記憶部２５ｂ、時刻情報生成部２６ｂ等を制御する機能を有する。
この制御部２７ｂは、特に限定されないが、例えば、ＭＰＵで構成されている。
なお、制御部２７ｂの動作については、後述するセンサーシステム１の動作の説明において、詳述する。
【００５７】
［第２の電源部］
電源部２８ｂは、前述したセンサータグ２ａの電源部２８ａと同様に構成することができ、センサータグ２ｂを動作可能な電力を供給するものである。
以上説明したように構成されたセンサータグ２ｂでは、通信部２３ｂの通信回路２３２ｂ、インターフェース部２４ｂ、記憶部２５ｂ、時刻情報生成部２６ｂおよび制御部２７ｂが電気回路４１ｂを構成している。
また、通信部２３ｂ、インターフェース部２４ｂ、記憶部２５ｂ、時刻情報生成部２６ｂ、制御部２７ｂおよび電源部２８ｂは、封止部４２ｂにより封止されている。
【００５８】
（リーダーライター）
次に、リーダーライター３について詳述する。
図６に示すように、リーダーライター３は、タグ側通信部３１と、ホスト側通信部３２と、記憶部３３と、時刻情報生成部３４と、制御部３５と、電源部３６とを有する。
［タグ側通信部］
タグ側通信部３１は、前述したセンサータグ２ａの通信部２３ａと同様に構成することができる。
【００５９】
ただし、タグ側通信部３１は、測定情報を送信する機能と、時刻情報を受信する機能とを省略することができる。
より具体的に説明すると、タグ側通信部３１は、前述したセンサータグ２ａの通信部２３ａから無線送信された測定情報を受信する機能を有する。この受信した測定情報は、記憶部３３に記憶された後に、所定時にホスト側通信部３２から無線送信される。
【００６０】
また、タグ側通信部３１は、時刻情報生成部３４から生成した時刻情報を無線送信する機能をさらに有する。この無線送信された時刻情報は、センサータグ２ａまたはセンサータグ２ｂで受信され、センサータグ２ａの時刻情報生成部２６ａの時刻の補正、または、センサータグ２ｂの時刻情報生成部２６ｂの時刻の補正に用いられる。
このようなタグ側通信部３１は、アンテナ３１１と、通信回路３１２とを有する。
アンテナ３１１は、前述したセンサータグ２ａのアンテナ２３１ａと同様に構成することができる。
通信回路３１２は、前述したセンサータグ２ａの通信回路２３２ａと同様に構成することができる。
【００６１】
［ホスト側通信部］
ホスト側通信部３２は、前述したタグ側通信部３１で受信した測定情報を送信する機能を有する。この送信した測定情報は、ホスト４で受信される。
これにより、リーダーライター３が収集した測定情報をホスト４で簡単に取得することができる。
【００６２】
このホスト側通信部３２は、前述したセンサータグ２ａの通信部２３ａと同様に構成することができるが、ＬＦ帯域よりも高い周波数（例えばＧＨｚ帯域）の搬送波を用いて無線送信するように構成されているのが好ましく、ＲＦ帯域の搬送波を用いて無線送信するように構成されているのがより好ましい。
リーダーライター３の無線送信がＲＦ帯域の搬送波として用いるものであると、ホスト４とリーダーライター３との通信可能な距離を大きくすることができる。
【００６３】
なお、ホスト側通信部３２は、測定情報を受信する機能と、時刻情報を送信および受信する機能とを省略することができる。
このようなホスト側通信部３２は、アンテナ３２１と、通信回路３２２とを有する。
アンテナ３２１は、前述したセンサータグ２ａのアンテナ２３１ａと同様に構成することができるが、ホスト側通信部３２がＲＦ帯域の搬送波を送信し得るように構成されているのが好ましい。
通信回路３２２は、前述したセンサータグ２ａの通信回路２３２ａと同様に構成することができるが、ホスト側通信部３２がＲＦ帯域の搬送波を送信し得るように構成されているのが好ましい。
【００６４】
［記憶部］
記憶部３３は、前述したセンサータグ２ａの記憶部２５ａと同様に構成することができ、タグ側通信部３１で受信した測定情報とを記憶する機能を有する。この記憶された情報は、前述したホスト側通信部３２で無線送信される。
また、後述するようにリーダーライター３の電源部３６として、比較的容量の大きい電池、商用電源、太陽電池に接続された二次電池等を用いることができるため、記憶部３３は、比較的消費電力の大きいメモリで構成されていてもよい。
【００６５】
［時刻情報生成部］
時刻情報生成部３４は、前述したセンサータグ２ａの時刻情報生成部２６ａと同様に構成することができ、時刻情報（クロック信号）を生成する機能を有する。
また、後述するようにリーダーライター３の電源部３６として、比較的容量の大きい電池、商用電源、太陽電池に接続された二次電池等を用いることができるため、時刻情報生成部３４は、比較的消費電力の大きいものであっても、より正確な時刻情報を生成し得るもの、例えば、原子発振器や、ＧＰＳなど標準電波を利用して時刻情報を取得する装置等を用いることができる。また、ホスト側通信部３２が時刻情報を受信する機能を有する場合、ホスト側通信部３２でホスト４からの時刻情報を受信し、その時刻情報に基づいて時刻情報生成部３４の時刻を補正することもできる。
【００６６】
［制御部］
制御部３５は、リーダーライター３を構成する各部、具体的にはタグ側通信部３１、ホスト側通信部３２、記憶部３３、時刻情報生成部３４等を制御する機能を有する。
この制御部３５は、特に限定されないが、例えば、ＭＰＵで構成されている。
なお、制御部３５の動作については、後述するセンサーシステム１の動作の説明において、詳述する。
【００６７】
［電源部］
電源部３６は、前述したセンサータグ２ａの電源部２８ａと同様に構成することができ、リーダーライター３を動作可能な電力を供給するものである。
ただし、リーダーライター３は、コンクリート構造物１００の外部に設置することができるため、電源部３６は、点検、修理、交換等が容易であるとともに、センサータグ２ａの電源部２８ａよりも大型なものを用いることができる。また、コンクリート構造物１００に穿孔等することなく、外部から有線により電源部３６に電力を供給することが可能である。
【００６８】
このようなことから、電源部３６としては、センサータグ２ａの電源部２８ａと比較してより大きな電力を発生する電源、例えば、比較的容量の大きい電池、商用電源、太陽電池に接続された二次電池等を用いることができる。このような電源を用いることにより、前述したタグ側通信部３１およびホスト側通信部３２の通信距離を大きくすることができる。
【００６９】
（センサーシステムの動作）
次に、図７、図８に基づいて、センサーシステム１の動作について説明する。なお、以下の説明では、複数のセンサータグ２ａおよび複数のセンサータグ２ｂのうち、リーダーライター３と通信を行うセンサータグ２ａ、２ｂについて代表的に説明し、他のセンサータグ２ａ、２ｂについては、その説明を省略する。
【００７０】
センサーシステム１は、第１の期間にセンサータグ２ａによる測定および通信を行い、その第１の期間後の第２の期間にセンサータグ２ｂによる測定および通信を行う。また、第１の期間と第２の期間との交代期間において、センサータグ２ａとセンサータグ２ｂとの通信を行う。
以下、これらの期間の経時的順に沿って、センサーシステム１の動作を詳述する。
【００７１】
［第１の期間］
第１の期間では、図７および図８（ａ）に示すように、センサータグ２ａによる測定および通信を行う。また、第１の期間では、センサータグ２ｂによる測定および通信を実質的に行わない。
より具体的に説明すると、センサータグ２ａの制御部２７ａは、第１の期間において、センサー２１ａ、２２ａによる測定および通信部２３ａによる無線送信が可能な第１の動作モードでセンサー２１ａ、２２ａおよび通信部２３ａを動作させる。
【００７２】
この第１の期間において、例えば、センサータグ２ａは、センサー２１ａ、２２ａによる測定を所定の測定時間間隔で間欠的に行う。そして、センサータグ２ａの通信部２３ａは、センサー２１ａ、２２ａによる測定と重複しない時間に動作する。これにより、各センサー２１ａ、２２ａによる測定を常時行う場合に比し、センサータグ２ａの消費電力を抑えることができる。
【００７３】
また、センサータグ２ａにおいて、通信部２３ａによる通信とセンサー２１ａ、２２ａによる測定とが時間的に重複しないので、センサータグ２ａの瞬間的な消費電力の増大を抑えることができる。このようなことから、センサータグ２ａの電源が長期使用により消耗してきた状態（電源の電流または電圧が低下した状態）においても、センサー２１ａ、２２ａによる測定および通信部２３ａによる通信を確実に行うことができる。
【００７４】
また、通信部２３ａは、センサー２１ａ、２２ａによる測定を複数回行うごとに通信動作を行うのが好ましい。これにより、センサータグ２ａの消費電力を抑えることができる。
また、通信部２３ａから無線送信された測定情報は、リーダーライター３で受信される。
【００７５】
一方、センサータグ２ｂの制御部２７ｂは、第１の期間において、センサー２１ｂ、２２ｂおよび通信部２３ｂを動作させないか、または前記第１の動作モードよりも消費電力の少ない動作モードで動作させる。
これにより、第１の測定対象部位の状態を測定するのに必要な期間が第１の期間であるとともに、第２の測定対象部位の状態を測定するのに必要な期間が第２の期間である場合において、第１の期間におけるセンサータグ２ｂの無駄な消費電力を抑えることができる。
【００７６】
なお、以下では、センサー２１ｂ、２２ｂおよび通信部２３ｂを動作させないモード、または、第１の動作モードよりも消費電力の少ない動作モードを「スリープモード」ともいう。
このような第１の期間は、センサータグ２ａ、２ｂの設置後の初期に設定される。
ところで、コンクリート構造物１００において、中性化は、外表面から内部へゆっくりと進み、建造後２０年程度経過しないと、鉄筋１０４に対する影響が出ないのに対して、塩害（塩化物イオンの侵入）、特に海岸近くの塩害や寒冷地の融雪剤による塩害は、進行が速く、建造後１０年よりも前に鉄筋１０４の腐蝕が生じることがある。
【００７７】
したがって、第１の期間をコンクリート構造物１００の建造から１０年間程度の期間に設定し、第１の期間において、センサータグ２ａにより塩害の有無を検知することが有効である。
また、第１の期間は、第１の測定対象部位の測定に必要な期間に応じて設定されるが、センサータグ２ａの電源部２８ａが消耗してセンサー２１ａ、２２ａによる測定および通信部２３ａによる通信が行えなくなる時間よりも短く設定される。これにより、第１の期間の終了まで前述したような第１の動作モードを維持することができるとともに、後述する交代期間において、センサータグ２とセンサータグ２ｂとの通信を行うことができる。
【００７８】
また、センサータグ２ｂの制御部２７ｂは、例えば時刻情報生成部２６ｂの時刻情報に基づいて、計時を行い、第１の期間が終了したか否かの判断を行い、第１の期間が終了したと判断するまでは、前述したスリープモードを維持する。
そして、制御部２７ｂは、第１の期間が終了したと判断したとき、前述したスリープモードを終了し、通信部２３ｂを起動する。
【００７９】
［交代期間］
交代期間では、図７および図８（ｂ）に示すように、まず、センサータグ２ｂがセンサータグ２ａに対して通信要求を行い、その通信要求がセンサータグ２ａで確認され、センサータグ２ａとセンサータグ２ｂとの通信が確立する。
すると、センサータグ２ａの通信部２３ａは、時刻情報生成部２６ａで生成した時刻情報を送信する。その送信された時刻情報は、センサータグ２ｂの通信部２３ｂで受信される。センサータグ２ｂの制御部２７ｂは、その受信した時刻情報に基づいて、時刻情報生成部２６ｂの時刻を補正する。これにより、第１の期間中に時刻情報生成部２６ｂの時刻が正規の時刻からずれてしまっても、時刻情報生成部２６ｂの時刻を補正することができる。また、第１の期間と第２の期間との間の期間（すなわち第１の期間の終了後かつ第２の期間の開始前の期間）である交代期間において、センサータグ２ｂが時刻情報の受信および時刻の補正を行うので、第１の期間におけるセンサータグ２ｂの消費電力を抑えつつ、第２の期間における時刻情報生成部２６ｂの時刻を正確なものとすることができる。
【００８０】
その後、センサータグ２ｂの制御部２７ｂは、センサー２１ｂ、２２ｂも動作可能な状態とし、後述する第２の動作モードに移行する。
一方、センサータグ２ａは、前述したように時刻情報を送信した後、センサー２１ａ、２２ａおよび通信部２３ａを動作させないモード、または、第１の動作モードよりも消費電力の少ない動作モードに移行する。
【００８１】
［第２の期間］
第２の期間では、図７および図８（ｃ）に示すように、センサータグ２ｂによる測定および通信を行う。また、第２の期間では、センサータグ２ａによる測定および通信を実質的に行わない。
より具体的に説明すると、センサータグ２ｂの制御部２７ｂは、センサー２１ｂ、２２ｂによる測定および通信部２３ｂによる無線送信が可能な第２の動作モードでセンサー２１ｂ、２２ｂおよび通信部２３ｂを動作させる。
【００８２】
この第２の期間において、例えば、センサータグ２ｂは、前述した第１の期間におけるセンサータグ２ａと同様、センサー２１ｂ、２２ｂによる測定を所定の測定時間間隔で間欠的に行う。そして、センサータグ２ｂの通信部２３ｂは、センサー２１ｂ、２２ｂによる測定と重複しない時間に動作する。
また、通信部２３ｂは、センサー２１ｂ、２２ｂによる測定を複数回行うごとに通信動作を行うのが好ましい。
また、通信部２３ｂから無線送信された測定情報は、リーダーライター３で受信される。
【００８３】
一方、センサータグ２ａの制御部２７ａは、第２の期間において、センサー２１ａ、２２ａおよび通信部２３ａを動作させないか、または前記第１の動作モードよりも消費電力の少ない動作モードで動作させる。また、第２の期間において、センサータグ２ａは、電源部２８ａの寿命により動作不能な状態であってもよい。
このような第２の期間は、センサータグ２ａ、２ｂの設置後の中期または長期に設定される。
【００８４】
前述したように、コンクリート構造物１００において、中性化は、外表面から内部へゆっくりと進み、建造後２０年程度経過しないと、鉄筋１０４に対する影響が出ないため、第１の期間をコンクリート構造物１００の建造から１０年後程度から建造後２０年後程度までの期間に設定し、第２の期間において、センサータグ２ａにより中性化の有無を検知することが有効である。
【００８５】
また、第２の期間は、第２の測定対象部位の測定に必要な期間に応じて設定されるが、センサータグ２ｂの電源部２８ｂが消耗してセンサー２１ｂ、２２ｂによる測定および通信部２３ｂによる通信が行えなくなる時間よりも短く設定される。これにより、第２の期間の終了まで前述したような第２の動作モードを維持することができる。
また、センサータグ２ｂの制御部２７ｂは、例えば時刻情報生成部２６ｂの時刻情報に基づいて、計時を行い、第２の期間が終了したか否かの判断を行い、第２の期間が終了したと判断するまでは、前述した第２の動作モードを維持する。なお、第２の期間は、センサータグ２ｂの電源部２８ｂの寿命となることにより、終了させてもよい。
【００８６】
以上説明したようなセンサーシステム１によれば、初期の第１の期間において、センサータグ２ａのセンサー２１ａ、２２ａが第１の測定対象部位の状態を測定し、通信部２３ａがその測定情報を無線送信し、その後の中期または長期の第２の期間において、センサータグ２ｂのセンサー２１ｂ、２２ｂが第２の測定対象部位の状態を測定し、通信部２３ｂがその測定情報を無線送信する。これにより、第１の期間における第１の測定対象部位の状態、および、第２の期間における第２の測定対象部位の状態をそれぞれ測定することができる。
【００８７】
ここで、センサータグ２ｂのセンサー２１ｂ、２２ｂおよび通信部２３ｂが第１の期間において動作しないかまたは消費電力の少ない動作モードで動作するので、第１の測定対象部位の状態を測定するのに必要な期間が第１の期間であるとともに、第２の測定対象部位の状態を測定するのに必要な期間が第２の期間である場合に、第１の期間におけるセンサータグ２ｂの無駄な消費電力を抑えることができる。
このようなことから、複数のセンサータグ２ａ、２ｂを設置する場合に、各センサータグ２ａ、２ｂの電力消費の効率化を図り、測定対象物であるコンクリート構造物１００の状態を長期にわたり測定することができる。
【００８８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図９および図１０は、それぞれ、本発明の第２実施形態に係るセンサーシステムにおける第１のセンサータグおよび第２のセンサータグの動作を説明するための図である。
以下、第２実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８９】
第２実施形態のセンサーシステムは、交代期間における動作が異なる以外は、第１実施形態のセンサーシステムとほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態でのセンサーシステム１Ａは、センサータグ２ａ、２ｂと、リーダーライター３Ａとを有する。
【００９０】
このセンサーシステム１Ａは、第１の期間にセンサータグ２ａによる測定および通信を行い、交代期間にセンサータグ２ｂとリーダーライター３Ａとの通信を行い、第２の期間にセンサータグ２ｂによる測定および通信を行う。
ここで、第１の期間および第２の期間におけるセンサータグ２ａ、２ｂの動作は、図９および図１０（ａ）、（ｃ）に示すように、前述した第１実施形態と同様である。
【００９１】
以下、交換期間におけるセンサータグ２ａ、２ｂおよびリーダーライター３Ａの動作を説明する。
本実施形態における交代期間では、図９および図１０（ｂ）に示すように、まず、センサータグ２ｂがリーダーライター３Ａに対して通信要求を行い、その通信要求がリーダーライター３Ａで確認され、センサータグ２ｂとリーダーライター３Ａとの通信が確立する。
【００９２】
すると、リーダーライター３Ａのタグ側通信部３１は、時刻情報生成部３４ａで生成した時刻情報を送信する。その送信された時刻情報は、センサータグ２ｂの通信部２３ｂで受信される。センサータグ２ｂの制御部２７ｂは、その受信した時刻情報に基づいて、時刻情報生成部２６ｂの時刻を補正する。これにより、第１の期間中に時刻情報生成部２６ｂの時刻が正規の時刻からずれてしまっても、時刻情報生成部２６ｂの時刻を補正することができる。
【００９３】
その後、センサータグ２ｂの制御部２７ｂは、センサー２１ｂ、２２ｂも動作可能な状態とし、後述する第２の動作モードに移行する。
また、リーダーライター３Ａは、前述したように時刻情報を送信した後、センサータグ２ａに対して、測定を終了し、スリープモードに移行する指示を送信する。
これにより、センサータグ２ａは、センサー２１ａ、２２ａおよび通信部２３ａを動作させないモード、または、第１の動作モードよりも消費電力の少ない動作モードに移行する。
以上説明したような第２実施形態のセンサーシステムによっても、複数のセンサータグ２ａ、２ｂを設置する場合に、各センサータグ２ａ、２ｂの電力消費の効率化を図り、測定対象物であるコンクリート構造物１００の状態を長期にわたり測定することができる。
【００９４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態に係るセンサーシステムの使用状態の一例を示す図である。
以下、第３実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９５】
第３実施形態のセンサーシステムは、第１のセンサータグの設置位置が異なるとともに第１のセンサータグのセンサーの種類が異なる以外は、第１実施形態のセンサーシステムとほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態のセンサーシステム１Ｂは、センサータグ２ｃ、２ｄと、センサータグ２ｃ、２ｄとの無線通信を行うリーダーライター３Ｂとを有する。
【００９６】
センサータグ２ｃ、２ｄは、コンクリート構造物１００のコンクリート１０３内に埋設されるが、センサータグ２ｃとコンクリート１０３の外表面との間の距離は、センサータグ２ｄとコンクリート１０３の外表面との間の距離と異なっている。より具体的には、センサータグ２ｃとコンクリート１０３の外表面との間の距離は、センサータグ２ｄとコンクリート１０３の外表面との間の距離よりも短くなっている。
【００９７】
このように第１の測定対象部および第２の測定対象部位が互いに異なる位置に設定されていることにより、測定対象物であるコンクリート構造物１００の互いに異なる２つの部位の状態を測定することができる。
ところで、コンクリート構造物１００において、中性化および塩害は、外表面から内部へ徐々に進む。
【００９８】
特に、コンクリート構造物１００の建造後の１０年間程度の初期においては、コンクリート１０３の外表面側の中性化を検知することが重要で、コンクリート１０３の鉄筋１０４付近の中性化を検知する必然性は高くない。コンクリート構造物１００の建造から１０年後程度から２０年後程度までの中期または長期において、コンクリート１０３の鉄筋１０４付近の中性化を検知すればよい。
【００９９】
このような観点から、本実施形態では、第１の期間においてセンサータグ２ｃを動作させ、第２の期間においてセンサータグ２ｄを動作させる。また、センサータグ２ｃ、２ｄのセンサーとして、それぞれ、ｐＨセンサーを用いる。
このようにセンサータグ２ｃ、２ｄのセンサーが同種であると、互いに異なる位置に設定された第１の測定対象部位および第２の測定対象部位の測定情報として同種の測定情報（本実施形態ではｐＨ）を時間差で得ることができる。
以上説明したような第３実施形態のセンサーシステムによっても、複数のセンサータグ２ａ、２ｂを設置する場合に、各センサータグ２ｃ、２ｄの電力消費の効率化を図り、測定対象物であるコンクリート構造物１００の状態を長期にわたり測定することができる。
【０１００】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
図１２は、本発明の第４実施形態に係るセンサーシステムの使用状態の一例を示す図である。
以下、第４実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１０１】
第４実施形態のセンサーシステムは、センサータグの設置位置が異なるとともにセンサータグのセンサーの種類が異なる以外は、第１実施形態のセンサーシステムとほぼ同様である。
本実施形態のセンサーシステム１Ｃは、センサータグ２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈと、センサータグ２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈとの無線通信を行うリーダーライター３Ｃとを有する。
【０１０２】
センサータグ２ｅ、２ｇは、それぞれ、コンクリート構造物１００Ｃの橋桁部１０１Ｃの上面側または橋脚部１０２Ｃの外側に埋設され、センサータグ２ｆ、２ｈは、それぞれ、橋桁部１０１Ｃの下面側または橋脚部１０２Ｃの内側に埋設されている。
ところで、コンクリート構造物１００Ｃが寒冷地に建造されている場合、橋桁部１０１Ｃの上面には塩化カルシウム等の融雪剤が散布されるため、橋桁部１０１Ｃの上面側が下面側よりも塩害の進行が速い。
【０１０３】
また、コンクリート構造物１００Ｃが海岸付近に建造されている場合、橋脚部１０２Ｃの内側および外側には海からの塩化物イオンが付着するが、橋脚部１０２Ｃの外側では、雨や風により塩化物イオンが洗い流されるため、橋脚部１０２Ｃの内側よりも塩害の進行が遅い。言い換えれば、橋脚部１０２Ｃの内側では、橋脚部１０２Ｃの外側よりも塩害の進行が速くなる。
【０１０４】
このような観点から、本実施形態では、第１の期間においてセンサータグ２ｅを動作させ、第２の期間においてセンサータグ２ｆを動作させ、さらに、第２の期間後の第３の期間においてセンサータグ２ｇ、２ｈを動作させる。また、センサータグ２ｅ、２ｆのセンサーとして、それぞれ、塩化物イオンの侵入を検知するセンサーを用いる。また、センサータグ２ｇ、２ｈのセンサーとして、それぞれ、ｐＨセンサーを用いる。
以上説明したような第４実施形態のセンサーシステムによっても、複数のセンサータグ２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈを設置する場合に、各センサータグ２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈの電力消費の効率化を図り、測定対象物であるコンクリート構造物１００Ｃの状態を長期にわたり測定することができる。
【０１０５】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態を説明する。
図１３は、本発明の第５実施形態に係るセンサーシステムの使用状態の一例を示す図である。
以下、第５実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１０６】
第５実施形態のセンサーシステムは、センサータグの設置位置が異なるとともにセンサータグのセンサーの種類が異なる以外は、第１実施形態のセンサーシステムとほぼ同様である。
本実施形態のセンサーシステム１Ｄは、センサータグ２ｉ、２ｊと、センサータグ２ｉ、２ｊとの無線通信を行うリーダーライター３Ｄとを有する。
【０１０７】
センサータグ２ｉは、護岸建造物であるコンクリート構造物１００Ｄの橋脚部１０２Ｄの上側に埋設され、センサータグ２ｊは、センサータグ２ｉよりも橋脚部１０２Ｄの下側に埋設されている。
コンクリート構造物１００Ｄの橋脚部１０２Ｄにおいて、常時海中に存在する部分は、酸素の供給が極端に少ないため、塩害の進行が遅いが、海面の干潮位よりも上の部分、特に、下面の干潮位と満潮位との間の部分は、塩化物イオンおよび酸素の供給が多いため、塩害の進行が速い。
【０１０８】
このような観点から、本実施形態では、第１の期間においてセンサータグ２ｉを動作させ、第２の期間においてセンサータグ２ｊを動作させる。また、センサータグ２ｉ、２ｊのセンサーとして、それぞれ、塩化物イオンの侵入を検知するセンサーを用いる。
以上説明したような第４実施形態のセンサーシステムによっても、複数のセンサータグ２ｉ、２ｊを設置する場合に、各センサータグ２ｉ、２ｊの電力消費の効率化を図り、測定対象物であるコンクリート構造物１００Ｄの状態を長期にわたり測定することができる。
以上、本発明のセンサーシステムを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０９】
例えば、本発明のセンサーシステムでは、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。また、例えば、本発明の測定方法では、任意の目的の工程が１または２以上追加されてもよい。
また、前述した実施形態では各センサータグがアクティブ型タグである場合を例に説明したが、これに限定されず、各センサータグはパッシブ型タグであってもよい。
【０１１０】
また、前述した実施形態では、１つのセンサータグに２つのセンサーが設けられている場合を例に説明したが、１つのセンサータグに設けられるセンサーの数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、１つのセンサータグに複数のセンサーが設けられる場合において、その複数のセンサーは、互いに同種であってもよいし、互いに異なる種類であってもよい。また、
また、センサーの配置は、センサーの種類、目的等に応じて適宜設定することができる。
また、センサーの種類は、前述した実施形態のものに限定されず、例えば、温度センサー、磁気センサー、加速度センサー、光センサー、圧力センサー等であってもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１‥‥センサーシステム  １Ａ‥‥センサーシステム  １Ｂ‥‥センサーシステム  １Ｃ‥‥センサーシステム  １Ｄ‥‥センサーシステム  ２‥‥センサータグ  ２ａ‥‥センサータグ  ２ｂ‥‥センサータグ  ２ｃ‥‥センサータグ  ２ｄ‥‥センサータグ  ２ｅ‥‥センサータグ  ２ｆ‥‥センサータグ  ２ｇ‥‥センサータグ  ２ｈ‥‥センサータグ  ２ｉ‥‥センサータグ  ２ｊ‥‥センサータグ  ３‥‥リーダーライター  ３Ａ‥‥リーダーライター  ３Ｂ‥‥リーダーライター  ３Ｃ‥‥リーダーライター  ３Ｄ‥‥リーダーライター  ４‥‥ホスト  ５‥‥センサータグ群  ６‥‥センサータグ群  ２１ａ‥‥センサー  ２１ｂ‥‥センサー  ２２ａ‥‥センサー  ２２ｂ‥‥センサー  ２３ａ‥‥通信部  ２３ｂ‥‥通信部  ２４ａ‥‥インターフェース部  ２４ｂ‥‥インターフェース部  ２５ａ‥‥記憶部  ２５ｂ‥‥記憶部  ２６ａ‥‥時刻情報生成部  ２６ｂ‥‥時刻情報生成部  ２７ａ‥‥制御部  ２７ｂ‥‥制御部  ２８ａ‥‥電源部  ２８ｂ‥‥電源部  ３１‥‥タグ側通信部  ３２‥‥ホスト側通信部  ３３‥‥記憶部  ３４‥‥時刻情報生成部  ３４ａ‥‥時刻情報生成部  ３５‥‥制御部  ３６‥‥電源部  ４１ａ‥‥電気回路  ４１ｂ‥‥電気回路  ４２ａ‥‥封止部  ４２ｂ‥‥封止部  １００‥‥コンクリート構造物  １００Ｃ‥‥コンクリート構造物  １００Ｄ‥‥コンクリート構造物  １０１‥‥橋桁部  １０１Ｃ‥‥橋桁部  １０２‥‥橋脚部  １０２Ｃ‥‥橋脚部  １０２Ｄ‥‥橋脚部  １０３‥‥コンクリート  １０４‥‥鉄筋  ２３１ａ‥‥アンテナ  ２３１ｂ‥‥アンテナ  ２３２ａ‥‥通信回路  ２３２ｂ‥‥通信回路  ３１１‥‥アンテナ  ３１２‥‥通信回路  ３２１‥‥アンテナ  ３２２‥‥通信回路  Ｍ‥‥移動体
【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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