(57)【要約】      （修正有）【課題】高速で移動するリーダに対して確実に電気設備の劣化の兆候を通知する機能を有する一方、電気設備の劣化が進んでいない場合は送信周期を長期化させて消費電力低減を図り、小型かつ安価な構成で長時間稼働可能な無線タグシステムを提供する。【解決手段】無線タグシステムは、設備の状態を計測するセンサ１４と、計測情報を蓄積した測定データと設定情報とを記憶する記憶部１３と、測定データを送信し、設定情報を受信する通信部１１と、電力量を検出する蓄電部１６と、起動時刻が到来したことを制御部に通知する計時部１５と、順次送信動作のうち順次送信処理を実行する制御部１２と、を有する無線タグ１と、移動体の速度を検知する速度情報取得部と、測定データを受信し、設定情報を送信する通信部と、設定情報と測定データとを保持する記憶部と、無線タグから測定データを順次取得する処理を実行する制御部と、を有するリーダ３とを備える。【選択図】図２
2017049894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備の状態を計測するセンサと、
前記センサによる計測情報を蓄積した測定データとリーダから送信された設定情報とを記憶する第１の記憶部と、
移動体に搭載された前記リーダと通信を行い、前記測定データを送信し、前記設定情報を受信する第１の通信部と、
受信した前記設定情報に基づいて、前記測定データを前記リーダに送信する送信処理を実行する第１の制御部と、
現在時刻を検出し、事前に設定された起動時刻が到来したことを前記第１の制御部に通知する計時部と、を備える無線タグと、
前記移動体の速度を検知する速度情報取得部と、
前記無線タグから前記測定データを受信し、前記設定情報を送信する第２の通信部と、
前記設定情報と前記通信部から受信した測定データとを保持する第２の記憶部と、
前記無線タグから前記測定データを取得する処理を実行する第２の制御部と、を備えるリーダと、
を備える無線タグシステムにおいて、
前記第１の制御部は、前記計時部から通知を受け付けたとき、省電力モードにある前記前記第１の通信部と前記第１の記憶部と前記センサとの動作を再開させることを特徴とする無線タグシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線タグシステムであって、
前記無線タグは、さらに、保持している電力量を検出する蓄電部を備え、この蓄電部が保持する電力量を定期的に監視して、前記電力量に対応して前記測定データの転送回数を調整することを特徴とする無線タグシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の無線タグシステムであって、
前記無線タグは、前記蓄電部が保持する電力量が最低となる時刻を保持し、前記時刻に動作可能な最低限の電力量を維持するように、前記電力量の推移を用いて推定し、前記測定データの転送回数を調整することを特徴とする無線タグシステム。
【請求項４】
請求項２に記載の無線タグシステムであって、
前記無線タグは、前記蓄電部が保持する電力量が、現在時刻から相対的に一定時間後において動作可能な最低限の前記電力量を維持するように、前記電力量の推移を用いて推定し、前記測定データの転送回数を調整することを特徴とする無線タグシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線タグシステムであって、
前記無線タグは、前記第１の記憶部の空き容量を定期的に監視し、前記空き容量に対応して前記測定データの転送回数を調整することを特徴とする無線タグシステム。
【請求項６】
請求項１に記載の無線タグシステムであって、
前記無線タグは、前記センサが計測した設備の状態に対応して前記測定データの転送回数を調整することを特徴とする無線タグシステム。
【請求項７】
請求項６に記載の無線タグシステムであって、
前記無線タグは、前記センサが計測した設備の状態を事前に設定されたしきい値と比較して異常か否かを判定し、異常であるとき、前記測定データの転送回数を増やし、異常ではないとき、前記測定データの転送回数を減らすことを特徴とする無線タグシステム。
【請求項８】
設備の状態を計測するセンサと、
前記センサによる計測情報を蓄積した測定データとリーダから送信された設定情報とを記憶する記憶部と、
移動体に搭載された前記リーダと通信を行い、前記測定データを送信し、前記設定情報を受信する通信部と、
受信した前記設定情報に基づいて、前記測定データを前記リーダに送信する送信処理を実行する制御部と、
現在時刻を検出し、事前に設定された起動時刻が到来したことを前記制御部に通知する計時部と、を備え、
前記制御部は、前記計時部から通知を受け付けたとき、省電力モードにある前記前記通信部と前記記憶部と前記センサとの動作を再開させることを特徴とする無線タグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路、鉄道、モノレール、案内軌条式鉄道、新交通システムを走行する移動体を含む輸送システムに適用される無線タグシステムおよび無線タグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、き電線圧縮部、張力調整装置、柱上変圧器を含む鉄道沿線に設置される鉄道電気設備の状態を点検する作業について、事業者は、検査員、巡回員を各所に派遣して、人手でおこなっている。これらの鉄道電気設備の故障は、列車の運行に深刻な影響を与える。このため、鉄道電気設備の定期的な点検作業が重要である。しかし、鉄道電気設備の敷設範囲が広域であるため、多大な労力とコストを必要としていた。
【０００３】
そこで近年、鉄道電気設備の点検作業を軽減するために、列車で鉄道電気設備の状態を収集するシステムが提案されている。具体的には、特許文献１は、鉄道電気設備上に当該設備の状態を検出する各種センサを備えたＩＤタグを設置し、列車に搭載されたＩＤタグリーダがＩＤタグに書き込まれたセンサ監視情報を読み取るシステムを開示する。
【０００４】
特許文献２は、センサの近傍に設置された無線で通信する小型の路側ユニットが道路設備の状態を検知するセンサの測定情報を収集し、高速で走行する点検車両が路側ユニットから測定情報を自動収集する方法を開示する。
【０００５】
特許文献３は、列車に複数台の受信装置を設置することにより大容量のデータ通信を行い、さらに受信装置の設置間隔を送信装置に通知することで送信装置が受信装置と通信を実施できない時間の通信動作を抑制し、送信装置の消費電力を抑える方法を開示する。
【０００６】
無線タグは、き電線を含む高所へ設置されるため、無線タグの小型化・軽量化が求められる。しかし、無線タグは、商用電源の供給が困難な箇所に設置される。このため、無線タグは、電池、コンデンサ、太陽電池および環境発電を組み合わせて動作する。このため、無線タグの電源部は、無線通信を行う部分に比べ相対的に大きく、高価となる。この電源部の小型化・低価格化のため、無線タグ本体の省電力化も要求されている。
【０００７】
監視対象物の状態を測定するセンサを備えた無線タグは、測定データの送受信時の消費電力が大部分を占めている。このため、無線タグは、不要な送受信動作を避けて省電力を図ることが好ましい。一方、無線タグは、高速で移動するリーダが受信できるよう頻繁に送信・受信動作を行うと消費電力がさらに増え、長時間の稼働が困難となる。そのため、無線タグは、高速で移動するリーダに対して送信・受信可能であり、なおかつ長時間の稼働を両立する無線タグシステムが要求されている。
【０００８】
無線タグがセンサから取得する測定情報は、大部分が監視対象物に異常がないことを示すものであり、一部の測定情報が欠損しても直ちに深刻な影響はない。一方、監視対象物に異常が存在する場合、無線タグが迅速かつ確実にリーダへ測定情報を伝達する無線タグシステムが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１３１１７３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１７８３７号公報
【特許文献３】特開２０１２−０１６９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために行われた発明であって、輸送システムに適用される無線タグシステムにおいて、商用電源の供給を受けられない無線タグにおいて、省電力で動作して小型かつ安価な構成を可能とする無線タグシステムを提供する。また、高速走行する車両に搭載されたリーダと電気設備側の無線タグ間で長時間の稼働を可能とする無線タグシステムを提供する。さらに、電気設備の劣化により異常が発生した場合は、迅速かつ確実にリーダへ測定情報を伝達可能な無線タグシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題は、設備の状態を計測するセンサと、センサによる計測情報を蓄積した測定データとリーダから送信された設定情報とを記憶する第１の記憶部と、移動体に搭載されたリーダと通信を行い、測定データを送信し、設定情報を受信する第１の通信部と、受信した設定情報に基づいて、測定データをリーダに送信する送信処理を実行する第１の制御部と、現在時刻を検出し、事前に設定された起動時刻が到来したことを第１の制御部に通知する計時部と、を備える無線タグと、移動体の速度を検知する速度情報取得部と、無線タグから測定データを受信し、設定情報を送信する第２の通信部と、設定情報と通信部から受信した測定データとを保持する第２の記憶部と、無線タグから測定データを取得する処理を実行する第２の制御部と、を備えるリーダと、を備える無線タグシステムにおいて、第１の制御部は、計時部から通知を受け付けたとき、省電力モードにある第１の通信部と第１の記憶部とセンサとの動作を再開させる無線タグシステムにより、解決できる。
【００１２】
また、設備の状態を計測するセンサと、センサによる計測情報を蓄積した測定データとリーダから送信された設定情報とを記憶する記憶部と、移動体に搭載されたリーダと通信を行い、測定データを送信し、設定情報を受信する通信部と、受信した設定情報に基づいて、測定データをリーダに送信する送信処理を実行する制御部と、現在時刻を検出し、事前に設定された起動時刻が到来したことを制御部に通知する計時部と、を備え、制御部は、計時部から通知を受け付けたとき、省電力モードにある通信部と記憶部とセンサとの動作を再開させる無線タグにより、解決できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、輸送システムに適用される無線タグシステムにおいて、高速で移動するリーダに対して確実に電気設備の劣化の兆候を通知し、電気設備の劣化が進んでいない場合は送信周期を長期化させて消費電力低減を図る無線タグと、リーダと、を含む無線タグシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】無線タグシステムの構成図である。
【図２】無線タグとリーダのブロック図である。
【図３】無線タグとリーダの間のセンサ情報を送受信する動作のシーケンス図である。
【図４】サーバ、リーダ、無線タグ間の設定情報送受信からセンサ情報転送までのシーケンス図である。
【図５】無線タグおよびリーダが送信するパケットのフォーマットである。
【図６】無線タグが記憶部に保持する設定情報およびセンサ情報である。
【図７】無線タグの処理を説明するフローチャートである。
【図８】無線タグが設定モードにある場合の処理を説明するフローチャートである。
【図９】無線タグが測定モードにある場合の処理を説明するフローチャートである。
【図１０】無線タグの通信可能範囲および車両の移動速度を説明する構成図である。
【図１１】無線タグの蓄電量および転送回数の設定値の推移を説明するグラフである。
【図１２】無線タグの記憶部空き容量および転送回数の設定値の推移を説明するグラフである。
【図１３】無線タグが備えるセンサの測定データおよび転送回数の設定値の推移を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では移動体として鉄道車両を説明する。しかし、移動体は、鉄道車両に限定されるものではない。また、鉄道設備として、き電線接続部を説明するが、鉄道設備は、張力調整装置を含み、それらに限られない。
図１を参照して、無線タグシステムの構成を説明する。図１において、無線タグシステム１００は、無線タグ１と、車両２と、リーダ３と、線路４と、鉄道設備５と、サーバ６と、広域網７と、を含む。
無線タグ（RFID tag）１は、鉄道設備５（き電線）の接続部状態を計測する。無線タグ１は、所定の間隔で鉄道設備５上に設置されている。車両２は、リーダ３を搭載する。車両２は、線路４上を移動する。リーダ３は、無線タグ１から送信されるセンサ情報を高速で移動しながら、できる限り確実に受信する。リーダ３の移動速度が速くなれば、リーダ３は、無線タグ１から送信されるセンサ情報を受信可能な時間が短くなる。鉄道設備５は、架線を介して、車両２に給電する。車両２は、パンタグラフで受電する。
【００１６】
なお、リーダ３は、高速で移動する鉄道車両に限定して搭載されるわけではない。リーダ３は、点検および運用上の理由により歩行する点検者に携帯されてもよい。また、リーダ３は、線路に近接する固定の収納設備に設置されていてもよい。さらに、リーダ３は、車両２に乗車する点検者が携帯してもよい。なお、本明細書において、搭載とは、携帯の意味を含む。
【００１７】
リーダ３が受信したセンサ情報は、広域網７を経由してサーバ６へ送信される。センサ情報は、鉄道設備５の劣化状況を把握するために利用される。車両２は、移動するため、リーダ３が受信する信号レベルは、大きく変動し、通信途中で通信不可能となる場合がある。
【００１８】
無線タグ１は、鉄道設備５に多数設置されることから、できる限り安価な通信部を採用する必要がある。これらの条件から、無線タグ１とリーダ３間の通信速度を大きくすることは困難である。したがって、無線タグ１から送信されるセンサ情報の情報量は、少なく抑えることが本システムを実現するための前提条件である。
【００１９】
無線タグ１とリーダ３とは、２.４ＧＨｚのＺｉｇＢｅｅ（登録商標）で通信する。ＺｉｇＢｅｅは、転送距離が短く転送速度も低速である代わりに、安価で消費電力が少ない特徴がある。リーダ３と広域網７とは、携帯基地局または無線ＬＡＮ基地局を介して通信する。なお、携帯型リーダの場合、有線ＬＡＮまたはメモリデバイスを介してサーバ６と接続してもよい。
【００２０】
図２を参照して、無線タグとリーダの構成を説明する。図２において、無線タグ１は、通信部１１と、制御部１２と、記憶部１３と、センサ１４と、計時部１５と、蓄電部１６と、発電部１７と、アンテナ１８と、を備える。通信部１１は、アンテナ１８を通じてリーダ３と通信を行う。通信部１１は、制御部１２からの送信要求に応じてセンサ情報をリーダ３に送信する。また、通信部１１は、リーダ３からの制御要求を受信し、制御部１２への伝送も行う。
【００２１】
制御部１２は、通信部１１、記憶部１３、センサ１４、計時部１５、蓄電部１６を制御する。制御部１２は、通信部１１がリーダ３に対しセンサ１４から得られたセンサ情報を送信する送信情報を決定し、送信周期毎に通信部１１に送信要求を出す。制御部１２は、送信するセンサ情報を記憶部１３から読み出し、通信部１１へ伝送する。さらに、制御部１２は、センサ１４の計測周期を決定し、計測周期毎にセンサ１４に計測要求を出す。制御部１２は、センサ１４から伝送された計測情報と、計時部１５から伝送された時刻情報と、記憶部１３から伝送された設定情報と、蓄電部１６から伝送された蓄電量情報とからセンサ情報を生成して、記憶部１３に記憶する。
【００２２】
また、無線タグ１は、一意に割り振られた識別情報を有する。制御部１２は、その識別番号を記憶し、参照する。制御部１２は、後述する間欠動作の終了時に次回の起動時刻を算出して、計時部１５に設定した後、主要機能を停止して通信部１１、記憶部１３およびセンサ１４とともに省電力モードに入る。制御部１２は、計時部１５から起動信号を受信すると、省電力モードから復帰して、通信部１１、記憶部１３およびセンサ１４とともに動作を再開する。
【００２３】
記憶部１３は、過去のセンサ情報を記憶する。制御部１２が最新のセンサ情報をリーダ３に伝送した後リーダ３から伝送が成功した旨を通知されると、記憶部１３は、制御部１２に伝送した最新のセンサ情報を削除する。後述するセンサ情報の伝送シーケンスにおいて、記憶部１３は、新しいセンサ情報から順次制御部１２に伝送する。記憶部１３は、リーダ３に伝送が成功したセンサ情報を削除する。この動作により、無線タグ１は、高速で移動するリーダ３に、最新のセンサ情報のみ伝送する。一方、無線タグ１は、設備点検時に低速で移動または停止状態のリーダ３を用いて過去のセンサ情報も確実に収集したいという要求に対しても対応する。
【００２４】
なお、センサ情報で記憶部１３の領域が満杯になった場合、無線タグ１は、最も古いセンサ情報を消去し、最新のセンサ情報を記憶する。また、記憶部１３は、過去のセンサ情報の他に無線タグ１の設定情報を保持する。記憶部１３は、制御部１２が送信周期を導出する際に当該設定情報について、制御部１２に伝送する。
【００２５】
センサ１４は、鉄道設備５の状態を計測する。センサ１４は、制御部１２からの計測要求に応じて設備の状態を計測し、計測した情報を制御部１２に伝送する。センサの種類は、特許文献１に示されたものに限らず、温度、変位、加重、振動を含む鉄道設備の状態を検知する必要に応じて選択できる。
【００２６】
計時部１５は、現在時刻を保持するリアルタイマクロックにより構成する。計時部１５は、リーダ３から通知された現在時刻を保持し、時間経過を管理する。計時部１５は、制御部１２から設定された次回起動時刻を保持し、当該起動時刻になると制御部１２に専用の起動信号を用いて制御部１２を省電力モードから復帰させる。また、計時部１５は、制御部１２からの要求に応じて現在時刻情報を制御部１２に伝送する。
【００２７】
蓄電部１６は、発電部１７によって得られた電力を一時的に蓄える。蓄えた電力は、無線タグ１の各動作の必要に応じて消費される。蓄電部１６は、蓄えた電力量を検出する。蓄電部１６は、制御部１２の要求に応じて蓄えた電力量を制御部１２に通知する。
【００２８】
発電部１７は、環境発電により無線タグ１の動作に必要な電力を生成する。発電部１７は、生成した電力を蓄電部１６に送電する。ここで、環境発電は、光、熱、振動、電波のエネルギーを電気エネルギーに変換する技術である。
【００２９】
リーダ３は、通信部３１と、制御部３２と、記憶部３３と、電源部３６と、アンテナ３８と、速度情報取得部３９と、を備えている。通信部３１は、アンテナ３８を通じて無線タグ１と通信を行う。通信部３１は、制御部３２からの送信要求に応じてあらかじめ記憶部３３に格納された無線タグの設定情報をリーダ３に送信する。通信部３１は、無線タグ１から送信されたセンサ情報を受信する。通信部３１は、無線タグ１から受信したセンサ情報に対して制御部３２が生成した確認応答信号を無線タグ１に伝送する。
【００３０】
制御部３２は、通信部３１、記憶部３３、速度情報取得部３９を制御する。制御部３２は、通信部３１が無線タグ１に対応して送信すべき無線タグの設定情報を決定する。制御部３２は、無線タグ１から起動信号を受信すると当該無線タグ１に送信する設定情報を通信部３１に伝送する。さらに、制御部３２は、速度情報取得部３９に要求して速度情報取得部３９から車両２の移動速度を取得し、無線タグ１に送信すべき確認応答信号に当該移動速度を付与して無線タグ１に送信すべく通信部３１に伝送する。制御部３２は、無線タグ１から送信されたセンサ情報を通信部３１を通じて取得し、当該センサ情報を記憶部３３に格納する。リーダ３は、一意に割り振られた識別番号を有する。制御部３１は、その識別番号を記憶し、参照する。
【００３１】
記憶部３３は、無線タグ１に伝送すべき設定情報を記憶する。記憶部３３は、制御部３２が要求した際に、当該無線タグ１に対応する設定情報を制御部３２に伝送する。また、記憶部３３は、無線タグ１から送信されたセンサ情報を制御部３２の制御に従って記憶する。さらに、記憶部３３は、鉄道設備５の点検時に、センサ情報を読み出して点検者に通知する。
【００３２】
電源部３６は、車両２から提供される電源仕様をリーダ３が動作可能な電圧を含む諸条件に従う電源仕様に変換し、リーダ３内の各部に分配する。また、車両２の提供する電源仕様に瞬断を含む不安定要素が含まれる場合、電源部３６は、当該要素を補償する。
【００３３】
速度情報取得部３９は、車両２の制御システム系との通信またはＧＰＳ（Global Positioning System）により車両２の移動速度を常時把握する。速度情報取得部３９は、制御３２の要求に応じてその時点の車両２の移動速度を制御部３２に通知する。
【００３４】
図３を参照して、無線タグがリーダにセンサ情報を伝送するシーケンスを説明する。図３において、リーダ３の下の縦線の破線部は、リーダ３が無線タグ１と通信できない位置を移動していることを意味する。
【００３５】
無線タグ１は、起動信号を送信周期毎に無線タグ１近傍に送信する（Ｓ３０）。このとき無線タグ１近傍にリーダ３が存在しなければ、起動信号は、受信されることはなく応答も無線タグ１に返らない。無線タグ１近傍にリーダ３が接近していた場合、起動信号は、リーダ３に受信される（Ｓ３１）。当該起動信号に対してリーダ３は、確認応答信号およびセンサ情報要求を無線タグ１に送信する（Ｓ３２）。ここで確認応答信号とセンサ情報要求は、無線タグ１およびリーダ３の対応する無線通信規格に従い、単一のパケットとなってもよいし複数のパケットに分割されて送信されてもよい。しかし、消費電力の観点から極力短時間で小さい情報量で送信されることが好ましく、今後の説明では確認応答信号およびセンサ情報要求は、単一のパケットで構成されるものとして説明を進める。
【００３６】
確認応答信号およびセンサ情報要求を受信した無線タグ１は、最新のセンサ情報をリーダ３に送信する（Ｓ３３）。最新のセンサ情報を受信したリーダ３は、確認応答信号と同時に過去のセンサ情報を要求すべくセンサ情報要求を無線タグ１に送信する（Ｓ３４）。無線タグ１は、記憶部１３に格納された測定情報を参照して次に新しいセンサ情報をリーダ３に送信する（Ｓ３５）。センサ情報を受信したリーダ３は、同様に確認応答信号およびセンサ情報要求を無線タグに送信する（Ｓ３６）。以後、リーダ３が無線タグ１近傍に存在し、記憶部１３に過去の測定情報が残っている限り同様のシーケンスが継続する。このシーケンスにより、車両２に搭載され移動するリーダ３は無線タグ１から最新の測定情報を可能な限り受信する。なお、点検動作によりリーダ３が低速または静止状態になる場合、リーダ３は、無線タグ１が記憶している全てのセンサ情報を同一のシーケンスにより受信する（Ｓ３７、Ｓ３８）。
【００３７】
車両２に搭載されて移動するリーダ３が当該シーケンス中に無線タグ１と通信可能な範囲から離れていった場合、無線タグ１は、センサ情報を送信しても（Ｓ３９）、確認応答信号を受信することはない。一定時間（具体的には送信周期に等しい時間）確認応答信号を受信しなかった無線タグ１は、センサ情報について、リーダ３に受信されなかったものと判定して、起動信号を周期的に送信する動作に遷移する。
【００３８】
図４を参照して、リーダが無線タグに設定情報を伝送するシーケンスを説明する。図４において、リーダ３は、無線タグ１に接近する前に予めサーバ６と通信を行う。リーダ３は、サーバ６から、各無線タグに設定する設定情報を受信する（Ｓ４０）。
【００３９】
リーダ３が受信した設定情報について、点検または無線タグの運用方法の調整の必要がある場合、リーダ３は、無線タグ１に送信する。無線タグ１は、事前に設定された送信周期に従って、起動信号を送信する（Ｓ４１、Ｓ４２）。ただし、リーダ３が無線タグ１の近傍にないとき、リーダ３は、起動信号を受信することはない。一方、シーケンス４２で、起動信号を受信したリーダ３は、起動信号に含まれるタグＩＤを読み取り、当該無線タグ１に送信すべき設定情報が記憶部３３に記憶されていることを確認すると、確認応答信号とともに設定モード移行要求信号を無線タグ１に向けて送信する（Ｓ４３）。設定モード移行要求を受信した無線タグ１は、設定モードに移行し、リーダ３に向けて確認応答信号を送信する（Ｓ４４）。この確認応答信号には、設定情報が分割されていることを想定して、受信バイト数またはシーケンス番号により設定情報をどこまで受信しているかを示す信号を含めてもよい。確認応答信号を受信したリーダ３は、無線タグ１が設定モードに移行したことを把握し、当該無線タグ１に対して設定情報を伝送する（Ｓ４５）。設定信号を受信した無線タグ１は、確認応答信号をリーダ３に送信する（Ｓ４６）。
【００４０】
無線タグ１に送信すべき設定情報が設定信号の１回で送信しきれない場合、リーダ３は、続けて設定情報を無線タグ１に送信してもよい。設定情報を受信した無線タグ１は、リーダ３に確認応答を送信する。これらのシーケンスを設定情報の伝送が完了するまで繰り返す。無線タグ１に送信すべき設定情報が全て無線タグ１に伝送完了しなかった場合、無線タグ１は、途中まで受信した設定情報を記憶部１３に保持しておき、再度リーダ３が接近してくるときに設定情報を途中から受信するよう動作してもよい。また、途中まで送信された設定情報が一定時間（具体的には１週間）経過しても受信完了しない場合、無線タグ１は、その設定情報を削除してもよい。
リーダ３は、サーバ６との通信エリアに入ったとき、複数の無線タグから収集したセンサ情報をサーバ６に転送する（Ｓ４７）。
【００４１】
図５を参照して、無線タグおよびリーダ３送信するフレームフォーマットを説明する。図５（ａ）において、無線タグ１が送信するフレーム５０は、種別５１と、タグＩＤ５２と、宛先ＩＤ５３と、ＡＣＫ５４と、センサ情報５５と、により構成される。なお、フレーム５０は、必要があれば続けて他の情報を含めてもよいし、各構成要素の有無や順序も図５（ａ）に限定されない。種別５１とタグＩＤ５２と宛先ＩＤ５３とは、フレーム５０のヘッダを構成する。ＡＣＫ５４とセンサ情報５５とは、フレーム５０のペイロードを構成する。
【００４２】
種別５１は、フレーム５０を送信する送信装置が無線タグ１かリーダ３かを区別するために付与され、フレーム５０が無線タグ１から送信されたことを示す。複数の無線タグ１が近接して設置されている場合、リーダ３は、この種別５１を参照して受信すべきか無視すべきか判断してもよい。また、無線タグ１から送信されたフレームについて、リーダ３は、マルチホップ技術を用いて遠方の受信局まで転送するために種別５１を利用してもよい。
【００４３】
タグＩＤ５２は、フレーム５０を送信する無線タグ１を識別するために一意に無線タグ１に設定された識別情報である。センサ情報５５は、タグＩＤ５２とともに管理され、鉄道設備の状態監視に利用する。宛先ＩＤ５３は、フレーム５０の送信先を示しており、特に宛先を明示する場合に用いられる。フレーム５０が不特定の受信装置に宛てたものだった場合（具体的には起動信号）、宛先ＩＤ５３は、ブロードキャストを示す固有値とする。また、無線タグ１が設置される場所またはネットワークを区別する目的でタグＩＤ５２および宛先ＩＤ５３にネットワーク識別情報や位置情報、路線識別情報を含めても良い。
【００４４】
ＡＣＫ５４は、フレーム５０が確認応答信号であるかを示す情報である。ＡＣＫ５４は、先だってリーダ３から送信されたフレームが正常に受信されたことをリーダ３に通知するために利用される。センサ情報５５は、無線タグ１がセンサ１４を用いて計測した鉄道設備の状態を示す情報。計測した時刻情報、蓄電部１６が保持する電力量、無線タグ１の状態に関する情報が含まれる。なお、センサ情報５５の具体的な構成は、図６（ｂ）を用いて説明する。
【００４５】
図５（ｂ）において、リーダ３が送信するフレーム６０は、種別６１と、リーダＩＤ６２と、宛先ＩＤ６３と、ＡＣＫ６４と、メッセージデータ６５と、により構成される。なお、フレーム６０は、必要があれば続けて他の情報を含めてもよい。また、フレーム６０は、各構成要素の有無や順序も図５（ｂ）に限定されない。種別６１とリーダ６２と宛先ＩＤ６３とは、フレーム６０のヘッダを構成する。ＡＣＫ６４とメッセージデータ６５とは、フレーム６０のペイロードを構成する。
【００４６】
種別６１は、フレーム６０がリーダ３から送信されたことを示す。リーダＩＤ６２は、フレーム６０の送信するリーダ３を識別するために一意にリーダ３に設定された識別情報である。宛先ＩＤ６３は、フレーム６０の送信先を示しており、特に宛先を明示する場合に用いられる。先だって無線タグ１から起動信号を受信したリーダ３は、起動信号に含まれるタグＩＤ５２を読み取って宛先ＩＤ６３に指定する。タグＩＤ５２および宛先ＩＤ５３と同様に、無線タグ１が設置される場所およびネットワークを区別する目的でリーダ６２または宛先ＩＤ６３にネットワーク識別情報、位置情報、路線識別情報を含めてもよい。
【００４７】
ＡＣＫ６４は、フレーム６０が確認応答信号であるかを示す情報である。ＡＣＫ６４は、先だって無線タグ１から送信されたフレームが正常に受信されたことを無線タグ１に通知する。メッセージデータ６５は、リーダ３が無線タグ１に伝送すべき設定情報、センサ情報要求コマンド、設定モード移行要求コマンドを収容する。
【００４８】
図６を参照して、無線タグの記憶部１３に記憶される設定情報とセンサ情報を説明する。図６（ａ）において、設定情報７０は、装置種別７１と、センサ種別７２と、タグＩＤ７３と、計測周期７４と、送信周期７５と、休止時間７６と、記憶部空き容量７７と、転送回数７８と、リーダ速度７９と、により構成される。なお、設定情報７０は、必要があれば他の設定情報も含まれて良い。設定情報７０は、各構成要素の有無、順序も図６（ａ）に限定されない。さらに記憶部１３の内部は、図６の設定情報７０、センサ情報８０に限定されず、必要な情報があれば適宜追加されてもよい。
【００４９】
装置種別７１は、無線タグであるかリーダであるかを識別する情報である。装置種別７１は、無線タグ１に対応して無線タグであることを示す情報が記憶される。センサ種別７２は、無線タグ１が備えるセンサ１４の計測可能な鉄道設備の状態を示す情報である。センサ種別７２は、具体的には温度、変位、加重、振動を示す値が記録される。無線タグ１が備えるセンサ１４が複数存在する場合。その数に応じてセンサ種別７２は、拡張され、各々のセンサ１４の計測情報を管理する。
【００５０】
タグＩＤ７３は、無線タグ１を識別するために一意に設定された値である。サーバ６は、タグＩＤ７３に関連付けられた位置情報または鉄道設備識別情報を照合して、無線タグ１から集めたセンサ情報がどの鉄道設備に関するものかを識別する。計測周期７４は、無線タグ１が後述する計測モードに移行する周期を示している。計測周期７４により指示された間隔で無線タグ１は、センサ１４に計測要求を出して鉄道設備の状態を計測する。
【００５１】
送信周期７５は、無線タグ１が起動信号を送信する周期を示している。無線タグ１は、リーダ３が近接しておらず、さらに計測周期でもない場合、この周期で開局して起動信号を送信する。無線タグ１は、一定時間（具体的には０.１秒）リーダ３からの応答があるか受信可能状態で待機した後に省電力モードに移行することを繰り返す。送信周期７５を短くすれば、省電力モードの間に無線タグ１の通信可能範囲を通過する車両２の移動距離は短くなり、無線タグ１がリーダ３にセンサ情報を伝送できる可能性が高まる。しかし、省電力モードにある時間の割合が短くなり１日あたりに消費する電力は多くなる。したがって、この送信周期７５が本実施例で着目する課題を解決する重要な構成要素である。本実施例では後述するように無線タグの蓄電部状態、記憶部空き容量、測定データを参照して計測周期を自律的に調整する。
【００５２】
休止時間７６は、無線タグ１が送信周期７５または計測周期７４に関わらず起動信号の送信および鉄道設備の計測を停止する時間である。休止時間７６の時間帯において無線タグ１は、省電力モードに移行する。リーダ３が無線タグ１に接近する時間帯が事前に分かっている場合または監視対象となる鉄道設備の特性上、鉄道設備の計測を停止して問題ないと判断される場合、当該時間帯を休止時間７６に指定することで無用な送信動作および計測動作を抑制できる。その結果、無線タグ１の稼働時間を長くし、長期的な運用が可能となる。記憶部空き容量７７は、記憶部１３の空き容量を示す。鉄道設備の計測によって記憶すべきセンサ情報が増加した場合、記憶部空き容量７７は、減少する。また、リーダ３にセンサ情報の伝送が成功すると、成功したセンサ情報を削除するので、記憶部空き容量７７は、増加する。点検時に静止したリーダ３で過去のセンサ情報８０を一度に収集する運用方法が多く実施される場合、記憶部空き容量７７が多い場合は点検によりセンサ情報８０が収集されることを期待して起動信号の送信周期７５を自律的に長くして消費電力の低減を図る。一方で記憶部空き容量７７が少なくなってくると、センサ情報８０が喪失する可能性が出てくるため高速で移動する車両２に搭載されたリーダ３にも送信可能とすべく起動信号の送信周期７５を短く設定する。この制御により、センサ情報の喪失を抑止しながら点検後の無線タグ１の消費電力を抑制できる。
【００５３】
転送回数７８は、無線タグ１の通信可能範囲をリーダ３が通過する時間内に何回起動信号を送信するかを保持する。転送回数７８は、無線タグ１の蓄電部状態８６、記憶部空き容量７７、測定データ８３の一つ以上を参照して決定される。リーダ速度７９および転送回数７８を用いて送信周期７５を導出する方法については後述する。リーダ速度７９は、過去に無線タグ１の近傍を通過したリーダ３の最高速度を示す。リーダ速度７９は、リーダ３が速度情報取得部３９により取得した移動速度の最大値が記憶される。具体的には、無線タグ１の周辺の線路４がカーブを描いていた場合、車両２の速度は低く制限される。このため、無線タグ１は、頻繁に起動信号を送信する必要はなくなる。無線タグ１は、この傾向を自律的に把握し、起動信号の送信周期７５を長くして消費電力の低減を図るためリーダ速度７９を利用する。リーダ速度１０８ｋｍ／ｈは、３０ｍ／秒である。
【００５４】
図６（ｂ）において、センサ情報８０は、センサＩＤ８１と、計測番号８２と、測定データ８３と、測定時刻８４と、タグ状態８５と、蓄電部状態８６と、転送状態８７と、により構成されている。なお、センサ情報８０は、必要があれば他のセンサ情報も含まれてよい。また、センサ情報８０は、各構成要素の有無および順序も図６（ｂ）に限定されない。
【００５５】
センサＩＤ８１は、センサ情報８０が無線タグ１のどのセンサ１４の測定データ８３を用いて生成されたか示す。センサＩＤ８１は、センサ１４に一意に付与された識別情報が記憶される。計測番号８２は、センサ１４の測定情報を用いて生成された個々のセンサ情報を識別する。無線タグ１は、計測動作を行うたびに異なる計測番号８２を付与されたセンサ情報８０を生成する。測定データ８３は、センサ１４により計測された鉄道設備の状態を表す値を保持する。測定データ８３を参照することにより無線タグ１は、鉄道設備が良好な状態であるか判断する。測定データ８３を参照することにより無線タグ１は、消費電力の低減を行うか、センサ情報８０を確実にリーダ３に伝送することを優先するかを自律的に判断する。測定時刻８４は、センサ１４が鉄道設備の計測を行い、センサ情報８０が生成された時刻である。測定時刻８４は、サーバ６が鉄道設備の状態を把握するために利用する。測定時刻８４は、無線タグ１が転送回数７８を導出するためにも用いられる。
【００５６】
タグ状態８５は、無線タグ１の故障有無を示す。具体的には、センサ１４が異常な値を返す、または蓄電部状態８６が５％未満の値となり無線タグ１が間もなく動作しなくなる兆候が現れた場合、タグ状態８５に無線タグ１が異常である情報が記憶される。タグ状態８５が異常であることを把握した点検者は、無線タグ１を交換することができる。蓄電部状態８６は、蓄電部１６に保持された電力量（フル蓄電（１００％）に対するパーセンテージ）を示す。無線タグ１は、蓄電部状態８６を参照して、十分な電力量がない場合には自律的に送信周期７５を長く設定して消費電力の低減を図る。
【００５７】
転送状態８７は、センサ情報８０がリーダ３に伝送されたか示す。無線タグ１がリーダ３にセンサ情報８０を送信した後リーダ３から確認応答信号が返ってくるまで転送状態８７は、未転送を表す状態を示す。無線タグ１は、リーダ３から確認応答信号が返ってくると転送状態８７を転送済みの状態に書き換える。
【００５８】
記憶部１３の実装によっては記憶されたデータを削除（イレース）する単位が大きく、さらに時間がかかる。このため、無線タグ１は、センサ情報８０が転送された後であり削除してもよいかを転送状態８７によって管理する。まとまった量のセンサ情報が転送状態となった後にまとめて削除すると、無線タグ１は、センサ情報８０が伝送された後に都度削除する場合を比較して削除動作にかかる動作時間を節約でき消費電力の低減を図ることができる。
【００５９】
図７ないし図９を参照して、無線タグの動作を説明する。図７において、省電力モードにある無線タグ１は、制御部１２、通信部１１、記憶部１３、センサ１４の動作を停止させて消費電力を低減しており、計時部１５に設定された動作時刻になるまで待機している（Ｓ９１でＮｏ）。動作時刻になると（Ｓ９１でＹｅｓ）、計時部１５は、制御部１２の動作を再開させ、アクティブモードへと移行する（Ｓ９２）。制御部１２は、計時部１５が提供する現在時刻、計測周期７４、計測時刻８４を参照して測定時刻でないか判断する（Ｓ９３）。測定時刻でない場合（Ｓ９３でＹｅｓ）、制御部１２は、通信部１１を用いて起動信号を送信する（Ｓ９４）。制御部１２は、起動信号を送信して一定時間（具体的には０.１秒間）リーダ３から送信されるべき確認応答信号を受信すべく待機する（Ｓ９５）。確認応答信号が受信できない場合（Ｓ９５でＹｅｓ）、制御部１２は、計時部１５に次回起動時刻を設定する。
【００６０】
ここで、設定する次回起動時刻は、現在時刻に送信周期７５を加えて一定時間（確認応答信号を受信するための待機時間０.１秒）を引いた時刻αか、最新の測定データ８０の測定時刻８４に計測周期７４を加えて一定時間（確認応答信号を受信するための待機時間０.１秒）を引いた時刻βのうち現在時刻に近い時刻とする。ただし、この時刻が休止時間７６の範囲内に入る場合、制御部１２は、次回起動時刻について休止時間７６の終了時刻とする。
【００６１】
計時部１５に次回起動時刻を設定完了した制御部１２は、通信部１１、記憶部１３、センサ１４の動作を停止させた後に制御部１２自身の動作を停止させて省電力モードへ移行して（Ｓ９６）、ステップ９１に遷移する。
【００６２】
ステップ９５で確認応答信号をリーダ３から受信した場合（Ｓ９５でＮｏ）、制御部１２は、センサ情報要求３２を受信したか確認する（Ｓ９９）。センサ情報要求３２を受信した場合（Ｓ９９でＹｅｓ）、制御部１２は、記憶部１３に記憶されているセンサ情報のうち転送状態８７が未転送になっているセンサ情報８０を記憶部１３から取得し、通信部１１に要求して当該センサ情報８０をリーダ３に向けて送信して（Ｓ１００）、ステップ９５に遷移する。
【００６３】
ステップ９９でセンサ情報要求を受信せずに設定モード移行要求を受信した場合（Ｓ９９でＮｏ）、無線タグ１は、設定モードへ移行して（Ｓ１０１）、ステップ９１に遷移する。ステップ９３で現在時刻が測定時刻であると判断された場合（Ｓ９３でＮｏ）、無線タグ１は、測定モードへ移行して（Ｓ９８）、ステップ９１に遷移する。
【００６４】
図８を参照して、設定モードへの移行処理を説明する。図８において、無線タグ１は、確認応答信号をリーダ３に送信する（Ｓ１１１）。無線タグ１は、その後一定時間（具体的には０.１秒間）リーダ３から送信されるべき設定情報が受信できたか確認する（Ｓ１１２）。受信できなかった場合（Ｓ１１２でＮｏ）、無線タグ１は、上述したステップ９６の手順により省電力モードへ移行して（Ｓ１１７）、リターンする。
【００６５】
ステップ１１２で設定情報４５を受信した場合（Ｓ１１２でＹｅｓ）、無線タグ１は、記憶部１３にある設定情報７０を更新する（Ｓ１１３）。無線タグ１は、設定情報７０のリーダ速度７９、記憶部空き容量７７、最新のセンサ情報８０の蓄電部状態８６、測定データ８３、測定時刻８４を用いて転送回数７８、計測周期７４、送信周期７５を導出する（Ｓ１１４）。無線タグ１は、送信周期７５および計測周期７４を更新する（Ｓ１１５）。転送回数７８、送信周期７５、計測周期７４の更新方法については後述する。
【００６６】
無線タグ１は、通信部１１に要求して確認応答信号を送信する（Ｓ１１６）。無線タグ１は、上述したステップ９６の手順により省電力モードへ移行して（Ｓ１１７）、リターンする。
【００６７】
図９を参照して、測定モードへの移行処理を説明する。図９において、無線タグ１が測定モードに入ると、制御部１２は、センサ１４に要求して鉄道設備５の計測を行う（Ｓ１２１）。制御部１２は、センサ１４から取得したセンサＩＤ８１、測定データ８３と、計時部１５から取得した測定時刻８４と、蓄電部１６から取得した蓄電部状態８６と、記憶部１３に記憶された最新のセンサ情報と、を用いて計測番号８２を収集する。制御部１２は、タグ状態８５を判定した後、転送状態８７を未転送としてセンサ情報８０を生成する。生成したセンサ情報８０について、制御部１２は、記憶部１３に格納する（Ｓ１２２）。制御部１２は、設定情報７０のリーダ速度７９、記憶部空き容量７７と、最新のセンサ情報８０の蓄電部状態８６、測定データ８３、測定時刻８４と、を用いて転送回数７８、計測周期７４、送信周期７５を導出する（Ｓ１２３）。制御部１２は、送信周期７５および計測周期７４を更新する（Ｓ１２４）。転送回数７８、送信周期７５、計測周期７４の更新方法については後述する。制御部１２は、ステップ９６と同様の手順で次回動作時刻を計時部１５に設定して省電力モードに移行して（Ｓ１２５）、リターンする。
【００６８】
なお、鉄道設備５の状況変化が緩慢である理由により、最新のセンサ情報８０が受信できれば過去の測定データはそれほど必要ではない場合がある。上述したフローの場合、ステップ１００で１回以上センサ情報をリーダ３に伝送すると、次の計測時刻に再度リーダ３が近接した場合に送信されるセンサ情報は過去のものであり冗長である。この場合は、１回以上センサ情報を送信した後に設定される次回起動時刻は最新の測定データ８０の測定時刻８４に計測周期７４を加えて一定時間（確認応答信号を受信するための待機時間０.１秒）を引いた時刻βとしてよい。ただし、この時刻が休止時間７６の範囲内に入る場合、制御部１２は、次回起動時刻について、休止時間７６の終了時刻後に到来する計測時刻とする。この動作を行うことにより、過去のセンサ情報８０を高速で移動するリーダ３に送信する動作を抑制して消費電力を低減しつつ、点検時に停止してセンサ情報８０を収集したいという点検者の要求にも対応できる。
【００６９】
図１０を参照して、無線タグの通信可能範囲と、リーダ速度と、を利用した送信周期の導出方法を説明する。無線タグ１は、周期的に開局して起動信号を送信する無線局である。無線タグ１は、法的に定められた送信出力の範囲内でリーダ３との通信を試みる。送信出力および無線周波数帯により通信可能な領域は、予測可能である。通信可能な領域にマージンを持たせた距離を通信可能範囲Ｌとして定める。また、線路４上を走行する車両２が取りうる走行速度は、線路４の敷設状態により制限される。無線タグ１の直下を移動するリーダ３の速度について、過去の車両の移動速度の最高値をリーダ速度として保持しておけば、未知の速度ｖで移動するリーダ３に対しても十分対応できる。具体的には、Ｌ＝１２０ｍ、リーダ速度（最高値）＝毎秒３０ｍ、転送回数＝１回の場合、送信周期＝Ｌ／（リーダ速度＊転送回数）＝４.０秒と求められる。ｖ＝毎秒２５ｍで無線タグ１の直下を移動するリーダ３は、送信周期の時間で１００ｍ移動するため、通信可能範囲を通過する間に必ず１回以上の通信可能なタイミングが存在する。
【００７０】
無線タグ１が蓄電部１６およびセンサ情報８０を参照して自律的に転送回数を求めるように動作を定めれば、通信可能範囲Ｌおよびリーダ速度ｖは、無線タグ１の採用する無線規格および設置位置により、ほぼ固定の値をとるため、送信周期も直ちに求められる。
【００７１】
図１１を参照して、無線タグの蓄電部状態を用いた転送回数の導出方法を説明する。図１１において、上の図は、各時刻における蓄電部１６の蓄電量の推移Ａを示す。一方、下の図は、各時刻における転送回数の推移Ｂを示す。発電部１７に太陽光発電を採用した場合、蓄電量Ａは、太陽の高度が高い時間帯は多くなり、日の出直後付近の時間帯で少なくなる周期的な変動を示す。時刻ｔ１は、太陽の高度が高い時間帯の計測時刻を示しており、以降計測時刻をｔ２、ｔ３…と表現する。転送回数７８は、計測時刻が到来するたびに更新される。休止時間７６の開始時刻をＴｓ、終了時刻をＴｗ、日の出時刻をｔｄと表現する。
【００７２】
さらに蓄電部１６が保持できる電力量の最大値をＶｍａｘ、無線タグ１が動作を維持できる最低現の電力量をＶｍｉｎとする。このとき、太陽の高度が高いｔ１時点では蓄電量は最大値Ｖｍａｘに到達することもあり、この時点では消費電力を低減する必要性は低い。このため、転送回数７８は、高く（具体的には３.０回／ｍｉｎ）設定される。時間が経過するにつれて太陽の高度は下がり、発電部１７の発電量では高く設定された転送回数の状態における消費電力を賄うことはできない。したがって、蓄電量は、低下を始める。
【００７３】
次に到来する計測時刻ｔ２では、転送回数７８をより低い値に設定して消費電力の低減を図る。このときの転送回数の導出にあたり、蓄電部１６の蓄電可能な容量は、経年劣化により変化する。また、発電部１７の発電量も、天候により大きく変動する。このことから、ｔ２時点の蓄電量のみに対応して転送回数７８を決定するのは好ましくない。ｔ１からｔ２までの時間に消費した蓄電量と、蓄電量Ａが一般的に最低値を示す時間帯までに消費可能な蓄電量を比較して、転送回数が調整されることが好ましい。
【００７４】
具体的に時刻ｔ２時点で設定されるべき転送回数ｐ（ｔ２）は、時刻ｔ１時点の蓄電量Ｖ（ｔ１）、時刻ｔ２時点の蓄電量Ｖ（ｔ２）、一般的に最低値を示す時間帯をｔｄ＋Ｃとする。なお、ここでＣは、マージンを表す時間である。Ｃは、具体的には１時間などの時間を採用できる。ここで、ｔ２時点で設定されるべき転送回数ｐ（ｔ２）は、式１により転送回数７８を求めることができる。式１は、時刻ｔｄ＋Ｃまでに消費可能な蓄電量Ｖ（ｔ２）−Ｖｍｉｎを、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に１回の転送動作で消費する蓄電量（Ｖ（ｔ１）−Ｖ（ｔ２））／（ｐ（ｔ１）＊（ｔ２−ｔ１））で除し、さらに蓄電量が最低となる時刻までの動作時間ｔｄ＋Ｃ−ｔ２−（Ｔｗ−Ｔｓ）で除したものである。
【００７５】
ｐ（ｔ２）
＝p(t1)*(t2-t1)*(V(t2)-Vmin)/(V(t1)-V(t2))/(td+C-t2-(Tw-Ts))…（式１）
なお、転送回数７８の導出方法は、式１に限られない。
【００７６】
日の出時刻ｔｄは、無線タグ１の設置される場所の各日における日の出時刻データ一覧を記憶部１３に保持しておく方法、冬至付近の最も日の出の遅い日の日の出時刻をｔｄとして保持しておく方法、無線タグ１の設置される場所の緯度・経度情報から三角関数を用いて求める方法がある。
【００７７】
また、日の出後の蓄電量が最低となる時刻までを基準に転送回数を求めたが、この基準時刻は、絶対的なものである必要はなく、２４時間後といった相対的な時刻でもよい。また、発電部１７の実装により蓄電量Ａに一般的に最低となるような時刻が存在する場合、当該時刻を基準にしてもよい。
【００７８】
図１２を参照して、無線タグの記憶部の空き容量を用いた転送回数の導出方法を説明する。図１２において、上図は、各時刻における記憶部空き容量７７の推移Ｃを示す。下図は、各時刻における転送回数の推移Ｄを示す。計測時刻が到来するたびに測定データ８０が生成され、記憶部１３に記憶される。このため、記憶部空き容量７７は、減少する。また無線タグ１がリーダ３に測定データの伝送に成功すると記憶部空き容量７７は、増加する。この２つの動作のバランスにより空き容量は、変動する。無線タグ１の点検が行われ、測定データがまとめて収集される場合、高速で走行する車両２に搭載されたリーダ３への送信はあまり行わず、点検時にまとめて測定データ８０の送信を行うほうが消費電力の観点から効率がよい。
【００７９】
そのため、図１２に示すように空き容量が大きい場合、無線タグ１は、転送回数について、小さく設定して高速で移動するリーダ３への送信を抑制する。空き容量Ｃが小さくなると、無線タグ１は、転送回数を高くする。すなわち、無線タグ１は、適応的に動作する。その結果、消費電力の低減とできるだけ多くの測定データを受信したいという点検者の要求に対応できる。具体的には記憶部空き容量が事前に定めたしきい値Ｓｔｈに到達した時点で転送回数ｐｍａｘを設定する。また、時刻ｔにおける空き容量ｓ（ｔ）を用いて転送回数ｐ（ｔ）を式２で求めることができる。
【００８０】
ｐ（ｔ）＝ｐｍａｘ＊（Ｓｍａｘ−ｓ（ｔ））／（Ｓｍａｘ−Ｓｔｈ）…（式２）
なお、転送回数７８の導出方法は、式２に限られない。ただし、移動するリーダ３に一度に伝送できる測定データ（センサ情報８０）にも限度があるため、転送回数Ｄには上限Ｐｍａｘ（ここでは、３.０回／ｍｉｎ）が設けられることが好ましい。
【００８１】
図１３を参照して、無線タグが収集した測定データ値を用いた転送回数の導出方法を説明する。図１３において、上図は、各時刻における最新の測定データ８３の推移Ｅを示す。また、下図は、各時刻における転送回数の推移Ｆを示す。測定データは、鉄道設備５の状態により上下する。測定データは、経年劣化または初期故障のため事前に定めたしきい値を超過する場合がある。この場合、無線タグ１は、当該測定データ８０を迅速かつ確実にリーダ３へ伝送する必要がある。そのため、これ以降、無線タグ１は、事前に定めた転送回数の上限（具体的には、３.０回／ｍｉｎ）を転送回数７８に設定して迅速かつ確実にリーダ３へ伝送する動作を行う。同時に、無線タグ１は、計測周期７４も事前に定めた値（具体的には、６００秒）に設定して、よりリアルタイムな計測動作を行う。なお、測定データがしきい値を超過する前について、無線タグ１は、図１１または図１２で説明した方法により転送回数を自律的に変更する。
【００８２】
図１１、図１２、図１３を用いて転送回数７８の導出方法を説明したが、これらの単一の方法だけに限らず、点検者の目的によって部分的に組み合わせてもよい。また、時間帯または鉄道設備２の状況、無線タグ１のある構成要素の種類によって使い分けてもよい。
【００８３】
以上説明したように構成すれば、無線タグ１は、高速で移動するリーダに対して確実に電気設備の劣化の兆候を通知できる。一方、無線タグ１は、電気設備の劣化が進んでいない場合、送信周期を長期化させて消費電力低減を図り、小型かつ安価な構成で長時間稼働可能な動作を実現する。
【符号の説明】
【００８４】
１…無線タグ、２…車両、３…リーダ、４…線路、５…鉄道設備、１１…通信部、１２…制御部、１３…記憶部、１４…センサ、１５…計時部、１６…蓄電部、１７…発電部、１８…アンテナ、３１…通信部、３２…制御部、３３…記憶部、３６…電源部、３８…アンテナ、３９…速度情報取得部、５０…無線タグの送信フレームフォーマット、６０…リーダの送信フレームフォーマット、７０…設定情報、８０…センサ情報、１００…無線タグシステム。
【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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