(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を通す材質からなるコンクリートまたは樹脂の固化体内部に格子状に組み込まれた芯材に、ＲＦＩＤデータキャリアを設置することにより、上記固化体内部に上記ＲＦＩＤデータキャリアを埋設するためのＲＦＩＤデータキャリア設置治具であって、
治具本体と、
上記治具本体に設けられるとともに、上記ＲＦＩＤデータキャリアの取付部位外周に弾性変形可能な複数の保持爪により押さえ付けて保持、あるいは上記ＲＦＩＤデータキャリアを収容可能な凹部に嵌め込むようにして保持するようにしたキャリア保持部と、
上記芯材の格子の交点で交差している縦横２本の芯材にまたがって嵌合する構造である２つの嵌合部材と、を有するとともに、
上記２つの嵌合部材は、それぞれＵ字状に形成されており、Ｕ字開口部を押し広げたときの弾性復帰力により上記縦横２本の芯材のそれぞれを抱き込み掴むようにして上記芯材に嵌合すること
を特徴とするＲＦＩＤデータキャリア設置治具。
【請求項２】
上記治具本体は、くの字状に形成された平板状部材であって、
上記キャリア保持部は、上記治具本体の一方の面に設けられ、
上記２つの嵌合部材は、上記治具本体の他方の面に設けられるとともに、くの字の始端部と終端部付近のそれぞれに設けられること
を特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤデータキャリア設置治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート製の建設資材、構築物その他のコンクリート固化体または樹脂固化体の内部に、ＲＦＩＤデータキャリアを設置するためのＲＦＩＤデータキャリア設置治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木建築工事に使用するコンクリート製の建設資材または構築物には、その品質を保証するために、メーカ、型番、製造日、製造設備等のデータを記録しておく必要がある。従来は、この種のデータをラベルや銘板に記載し、これを建設資材や構築物に貼り付けていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のように、ラベルや銘板にデータを記載し、これを建設資材や構築物に貼り付ける方法では、建設資材の場合は主として流通過程や工事現場において、構築物の場合は主としてその工事現場において、ラベルや銘板が損傷したり、脱落しやすく、データが分からなくなるという問題があった。また、ラベルや銘板のデータはその書き込みに手間が掛かり、また、該データの読み取りは通常、人手によらなければならず、データの読み誤りをなくすことはできないという問題もあった。
【０００４】
そこで、本発明者は、上述の課題を解決し、記載されたデータが流通過程や工事現場等で損傷、脱落等するおそれがなく、データの書き込み、読み取りを正確かつ容易に行うことのできる建設資材と、この建設資材に記録するデータの読み取り書き込み方法を提案した。
【０００５】
本発明者の提案に係る建設資材等は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムを採用したものであり、ＲＦＩＤシステムとは、ＲＦＩＤ装置とＲＦＩＤデータキャリアとの間における非接触の無線通信により、ＲＦＩＤデータキャリアに記録されたデータをＲＦＩＤ装置側で読み取ったり、ＲＦＩＤ装置からデータを送ってこれをＲＦＩＤデータキャリアに書き込んだりするシステム構成である。
【０００６】
ところで、上記のようなＲＦＩＤシステムを適用したコンクリート製の建設資材、構築物、その他のコンクリート固化体を生産または構築する場合に、そのコンクリート固化体の内部にＲＦＩＤデータキャリアを生産性よく設置するためには、コンクリート固化体の成形時に、予め、その成形用型枠内の定位置にＲＦＩＤデータキャリアをセットしておき、このセット完了後の型枠内にコンクリートを流し込むという方法を採用することが好ましい。
【０００７】
しかしながら、ＲＦＩＤデータキャリアの設置深さがあまりに浅いと、コンクリート固化体の表面に若干の割れ等の損傷を生じたとき、ＲＦＩＤデータキャリアが設置場所から外れてしまうおそれがある。一方、ＲＦＩＤデータキャリアをあまりに深く設置すると、コンクリート層による電波の減衰はないが、ＲＦＩＤデータキャリアの能力を超えた距離では通信の信頼性が低くなる。また、コンクリート固化体内部に埋め込まれたＲＦＩＤデータキャリアの姿勢が傾いたりして設計どおりでなくなると、ＲＦＩＤデータキャリアの内蔵アンテナの向きが正常な通信方向からずれてしまい、この場合も通信の信頼性が低くなってしまう。従って、できるだけ均一で適度の深さに、設計どおりの姿勢でＲＦＩＤデータキャリアを設置することが実用上重要な課題となる。
【０００８】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、所定の深さと姿勢を維持してＲＦＩＤデータキャリアをコンクリートまたは樹脂の固化体内部に設置するＲＦＩＤデータキャリア設置治具を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、電磁波を通す材質からなるコンクリートまたは樹脂の固化体内部に格子状に組み込まれた芯材に、ＲＦＩＤデータキャリアを設置することにより、上記固化体内部に上記ＲＦＩDデータキャリアを埋設するためのＲＦＩＤデータキャリア設置治具であって、治具本体と、上記治具本体に設けられるとともに、上記ＲＦＩＤデータキャリアの取付部位外周に弾性変形可能な複数の保持爪により押さえ付けて保持、あるいは上記ＲＦＩDデータキャリアを収容可能な凹部に嵌め込むようにして保持するようにしたキャリア保持部と、上記芯材の格子の交点で交差している縦横２本の芯材にまたがって嵌合する構造である２つの嵌合部材と、を有するとともに、上記２つの嵌合部材は、それぞれＵ字状に形成されており、Ｕ字開口部を押し広げたときの弾性復帰力により上記縦横２本の芯材のそれぞれを抱き込み掴むようにして上記芯材に嵌合することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、上記治具本体は、くの字状に形成された平板状部材であって、上記キャリア保持部は、上記治具本体の一方の面に設けられ、上記２つの嵌合部材は、上記治具本体の他方の面に設けられるとともに、くの字の始端部と終端部付近のそれぞれに設けられることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＲＦＩＤデータキャリア設置治具（以下「キャリア設置治具」ともいう）の実施形態について図面を基に詳細に説明する。
【００１５】
図１に示されているキャリア設置治具Ｊは、図２にも示したように正面又は裏面からみて、「く」の字状に屈曲した形態の治具本体１からなり、この治具本体１の正面中央付近、即ち「く」の字の屈曲部１ａ周辺がキャリア保持部２として構成され、また、その「く」の字の始端部１ｂと終端部１ｃ付近のそれぞれに嵌合部材３、４が一体に設けられている。
【００１６】
キャリア保持部２は、ＲＦＩＤデータキャリア１０を一定の姿勢で取り付けられるように構成したものであり、その取付構造としては、ＲＦＩＤデータキャリア１０の取付部位外周に弾性変形可能な３つの保持爪５、５、５を立設し、この３つの保持爪５、５、５が外側に向って撓んだときに元に戻ろうとする弾性復帰力により、ＲＦＩＤデータキャリア１０を治具本体２側に押し付け固定する構造を採用している。
【００１７】
つまり、キャリア保持部２は、その上面に所定の姿勢でＲＦＩＤデータキャリア１０を載置し、その上から保持爪５、５、５の弾性復帰力で該ＲＦＩＤデータキャリア１０を押え付けて取り付け保持することができる。
【００１８】
上記のように治具本体１の「く」の字の始端部１ｂと終端部１ｃ付近に設けられている嵌合部材３、４は、ともにＵ字状に形成され、そのＵ字開口部３ａ、４ａが治具本体１の外側を向くように配置されている。
【００１９】
このようなＵ字状の嵌合部材３、４は、コンクリート固化体２０内部に組み込まれる鉄筋等の芯材２０ａ、２０ｂと嵌合することができる。Ｕ字状の嵌合部材３、４を芯材２０ａ、２０ｂに嵌合させるときは、Ｕ字開口部３ａ、４ａを少し押し広げながら、そのＵ字開口部３ａ、４ａよりＵ字内側奥部３ｂ、４ｂに向って芯材２０ａ、２０ｂを押し込むものとする。このとき、嵌合部材３、４にはＵ字開口部３ａ、４ａを押し広げたときの弾性復帰力が生じている。したがって、この弾性復帰力によりＵ字状の嵌合部材３、４はＵ字内側の対向面間で芯材２０ａ、２０ｂを抱き込むように掴んでいる。
【００２０】
図１および図２においては、コンクリート固化体２０内部に組み込まれる鉄芯等の芯材２０ａ、２０ｂは格子状に組まれているが、このように芯材２０ａ、２０ｂが格子状に組まれている場合、本キャリア設置治具Ｊにおける２つの嵌合部材３、４と芯材２０ａ、２０ｂとの嵌合構造は、治具本体１が「く」の字の形状であることとの関係から、格子の交点で交差している縦横２本の芯材２０ａ、２０ｂにまたっがって嵌合する構造となる。これにより、本キャリア設置治具Ｊとこれに取り付けられているＲＦＩＤデータキャリア１０は、格子状に組まれた芯材２０の交点付近に、交差する２本の芯材２０ａ、２０ｂにまたがって取り付けられるものとなる。
【００２１】
なお、嵌合部材３、４のＵ字開口部３ａ、３ｂにはストッパー爪６、６が設けられており、このストッパー爪６、６はＵ字開口部３ａ、３ｂの内側に向って折れ曲がり、かつ芯材２０ａ、２０ｂがＵ字開口部３ａ、３ｂから簡単に抜け出ないようにするストッパーとしての機能を有している。
【００２２】
図３に示すように、ＲＦＩＤデータキャリア１０は、ＩＣ等を実装した基板を有するＲＦＩＤチップ１１と、このＲＦＩＤチップ１１と接続されたループコイルアンテナ１２とが、樹脂１３でパッケージされたもので、上記ループコイルアンテナ１２の軸線方向Ａがアンテナ指向方向であり、この方向において通信電磁波に対する感度が最もよい。
【００２３】
また、ＲＦＩＤデータキャリア１０は、上記の如く構成されたキャリア設置治具Ｊを用いてコンクリート固化体２０内部に設置することができ、その設置は図４に示したフローチャートの工程に従って行われる。
【００２４】
すなわち、同図に示すように、ＲＦＩＤデータキャリア１０をコンクリート固化体２０内部に設置するときは、まず、設置前の準備工程として、図１および図２に示すように、ＲＦＩＤデータキャリア１０をキャリア設置治具Ｊのキャリア保持部２に取り付ける（ステップ１００）。
【００２５】
そして、コンクリート固化体２０の成形用型枠（図示省略）内に、鉄筋等の芯材２０ａ、２０ｂを組み込み配置し、この芯材２０ａ、２０ｂにキャリア設置治具Ｊの嵌合部材３、４を嵌合装着させる（図１および図２参照）。このように嵌合装着すると、その装着の状態で、コンクリート固化体２０表面からのＲＦＩＤデータキャリア１０の埋め込み深さと姿勢（向き）とが定められたことになるとともに、ＲＦＩＤデータキャリア１０に内蔵のループコイルアンテナ１２（図３参照）がコンクリート固化体２０の外部と無線送受信できることになる（ステップ１０２）。
【００２６】
その後、成形用型枠内に流動状のコンクリート（図示省略）を流し込み、キャリア設置治具Ｊとこれに取り付けられているＲＦＩＤデータキャリア１０とをコンクリートで閉じ込めた状態のまま、該コンクリートを固化する。流動状コンクリートの流し込み時には、キャリア設置治具Ｊに対しコンクリート流による力が加わるが、本実施形態の場合、キャリア設置治具Ｊは２つの嵌合部材３、４によって２本の芯材２０ａ、２０ｂにまたがって取り付けられていること、およびストッパー爪６、６により芯材２０ａ、２０ｂの抜け出しが防止されていることから、コンクリート流による力に対するキャリア設置治具Ｊの抵抗力が大きく、コンクリート固化体２０の成形時に、キャリア設置治具Ｊとこれに取り付けられているＲＦＩＤデータキャリア１０が簡単に移動したり傾いたりすることはない（ステップ１０４）。
【００２７】
続いて、コンクリートの固化後に成形用型枠を取り外すと、ＲＦＩＤデータキャリア１０内蔵のコンクリート固化体２０が得られる（ステップ１０６）。
【００２８】
上記のように、本実施形態のキャリア設置治具Ｊは、コンクリート固化体２０の成形用型枠にコンクリートを流し込むときに、コンクリート固化体２０の外周面からＲＦＩＤデータキャリア２までの深さを設計値に合致させて、そのＲＦＩＤデータキャリア２をコンクリート固化体２０内部に埋設する手段として用いられる。
【００２９】
本実施形態のキャリア設置治具ＪにＲＦＩＤデータキャリア１０を取り付けてコンクリート固化体２０内部に埋設する際は、ＲＦＩＤデータキャリア１０のループコイルアンテナ１２の軸線方向Ａ（図３参照）が、コンクリート固化体２０の外周面に向くように配置するのが好ましい。このように設置すると、コンクリート固化体２０の外側に配置するＲＦＩＤ装置１４（図５参照）との間で電磁波の交信が感度よく行える。
【００３０】
ＲＦＩＤデータキャリア１０にデータを書き込んだり、データを読み取ったりするには、図５に示すようにＲＦＩＤ装置１４を使用する。ＲＦＩＤ装置１４はＲＦＩＤコントローラ１５、ループコイルアンテナ１６およびコンピュータ１７を備え、かつ、電磁誘導方式によりＲＦＩＤデータキャリア１０との間でデータ等の通信を行うように構成されている。
【００３１】
ＲＦＩＤコントローラ１５は、コンピュータ１７からの指示によりＲＦＩＤデータキャリア１０宛のコマンド、たとえば、データ書き込みコマンドあるいはデータ読み取りコマンドをループコイルアンテナ１６へ出力する機能と、そのループコイルアンテナ１６が受信したＲＦＩＤデータキャリア１０からのデータを取り入れコンピュータ１７側へ送出する機能等を有している。
【００３２】
ＲＦＩＤ装置１４のループコイルアンテナ１６とＲＦＩＤデータキャリア１０のループコイルアンテナ１２との間では無線通信が行われる。すなわち、ＲＦＩＤ装置１４側からはＲＦＩＤデータキャリア１０に供給する電力、書き込み用のデータ、その他のコマンドが、またＲＦＩＤデータキャリア１０側からは読み出したデータ、その他のレスポンスが、それぞれ相手側に向けて送信される。このときの通信電磁波の周波数は、電磁誘導方式に好適な長波〜短波の周波数のうちから、コンクリート固化体２０の表面からＲＦＩＤデータキャリア１０までの深さに応じて適宜選択できる。
【００３３】
コンクリート固化体２０が建設資材である場合には、その建設資材内部に埋め込まれたＲＦＩＤデータキャリア１０には、建設資材の出荷前に、ＲＦＩＤ装置１４によって非接触でメーカ名、型式、製造日等のデータが書き込まれる。そして、このような建設資材が搬入された建設工事現場においては、同様のＲＦＩＤ装置１４を用い、その搬入された建設資材中のＲＦＩＤデータキャリア１０の所在位置にＲＦＩＤ装置１４のループコイルアンテナ１６を向け、ＲＦＩＤデータキャリア１０のループコイルアンテナ１２との間でデータ交信を行い、ＲＦＩＤデータキャリア１０に書き込まれたデータを読み取って、仕様通りの建設資材であることを確認することができる。また、必要に応じて、更に、ＲＦＩＤデータキャリア１０に追加データを書き込んだり、データの一部の書き換えや、データの消去も行うことができる。
【００３４】
以上のように、本実施形態のキャリア設置治具Ｊにあっては、治具本体１のキャリア保持部２にＲＦＩＤデータキャリア１０を一定の姿勢で取り付けたまま、治具本体１の嵌合部材３、４がコンクリート固化体２０内部の組み込み芯材２０ａ、２０ｂに嵌合するように構成したものである。このため、コンクリート固化体２０の成形用型枠を改造することなく、コンクリート固化体２０内部に、設計通りの深さと姿勢を維持してＲＦＩＤデータキャリア１０を設置することが可能となり、ＲＦＩＤデータキャリア１０との間における通信の信頼性の向上と、型枠改造費等の削減を図れる。
【００３５】
また、本実施形態のキャリア設置治具Ｊによると、芯材２０ａ、２０ｂと一体にコンクリート固化体２０内部に埋設されるので、成形用型枠と本治具との固定部分がなく、型枠内からの固化体を容易に取り出すことが可能である。
【００３６】
なお、上記実施形態では、キャリア保持部２へのＲＦＩＤデータキャリア１０の取付手段として弾性変形可能な３つの保持爪５、５、５を用いる構成を採用したが、この取付手段は、３つの保持爪５、５、５に限定されることはなく、たとえば、図示は省略するが、キャリア保持部２上のＲＦＩＤデータキャリア取付部位に、ＲＦＩＤデータキャリア１０を収容可能な凹部を設け、この凹部にＲＦＩＤデータキャリア１０を嵌め込むように構成してもよい。
【００３７】
ＲＦＩＤデータキャリア１０の設置対象となるコンクリート固化体２０の例としては、▲１▼土地への定着前は動産的な態様で取引される建築資材、たとえば、ヒューム管、電柱、コンクリート壁パネル、コンクリート製枕木等が挙げられるほか、▲２▼不動産として工事現場で構築される構築物、たとえば、用水路、堤防、トンネル、橋、ダム、高架式道路、高架式線路、ビルディング、ヒューム管や電気電話線等の接続部に設けられる接続ボックス等が挙げられ、これら各種のコンクリート固化体２０が本発明のキャリア設置治具ＪによるＲＦＩＤデータキャリアの設置対象と成り得る。
【００３８】
上記実施形態では、コンクリート固化体２０内部にＲＦＩＤデータキャリア１０を設置する例について説明したが、本発明に係るＲＦＩＤデータキャリアの設置治具と設置方法は、コンクリート固化体２０以外の固化体、たとえば芯材２０ａ、２０ｂ（図１参照）が内装される構造の樹脂固化体があるときは、この樹脂固化体の内部にＲＦＩＤデータキャリア１０を設置する場合にも適用できる。
【００３９】
ＲＦＩＤ装置１４とＲＦＩＤデータキャリア１０との間の無線通信の方式としては、上述の電磁誘導方式の他、電磁結合方式、光通信方式等が可能であるが、コンクリート等の非金属材料の中にＲＦＩＤデータキャリアを埋設するような場合は、電磁波がよく通過する電磁誘導方式が適している。
【００４０】
ＲＦＩＤデータキャリア１０とＲＦＩＤ装置１４の両ループコイルアンテナ１２、１６の指向方向は、互いに合わせることが好ましいが、使用する周波数の指向性に応じて許容範囲がある。従って、ＲＦＩＤデータキャリア１０のループコイルアンテナ１２の設置向きも、その許容範囲内であればよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係るＲＦＩＤデータキャリア設置治具にあっては、上記の如く、キャリア保持部にＲＦＩＤデータキャリアを一定の姿勢で取り付けたまま、嵌合部材が固化体内部に組み込まれる芯材に嵌合するように構成したものである。このため、固化体の成形用型枠を改造することなく、固化体内部に、設計通りの深さと姿勢を維持してＲＦＩＤデータキャリアを設置することが可能となり、ＲＦＩＤデータキャリア１０との間における通信の信頼性の向上と、型枠改造費等の削減を図れる。
【００４２】
また、本発明のＲＦＩＤデータキャリア設置治具は、芯材と一体に固化体内部に埋設されるので、成形用型枠と本治具との固定部分がなく、型枠内からの固化体の取り出しが容易である等の効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキャリア設置治具を用いてＲＦＩＤデータキャリアをコンクリート固化体内部に設置した状態の説明図。
【図２】図１のＡ矢視図。
【図３】ＲＦＩＤデータキャリアの説明図。
【図４】本発明に係るＲＦＩＤデータキャリア設置方法の説明図。
【図５】ＲＦＩＤデータキャリアとの間で無線通信を行うＲＦＩＤ装置のブロック図。
【符号の説明】
Ｊ  ＲＦＩＤデータキャリア設置治具
１  治具本体
１ａ  治具本体の「く」の字屈曲部
１ｂ  治具本体の「く」の字始端部
１ｃ  治具本体の「く」の字終端部
２  キャリア保持部
３、４  嵌合部材
３ａ、４ａ  嵌合部材のＵ字状開口部
３ｂ、４ｂ  嵌合部材のＵ字内側奥部
５  保持爪
６  ストッパー爪
１０  ＲＦＩＤデータキャリア
１１  ＲＦＩＤチップ
１２  ＲＦＩＤデータキャリアのループコイルアンテナ
１３  樹脂
１４  ＲＦＩＤ装置
１５  ＲＦＩＤコントローラ
１６  ＲＦＩＤ装置のループコイルアンテナ
１７  コンピュータ
【図１】
0004310763.tif 000002
【図２】
0004310763.tif 000003
【図３】
0004310763.tif 000004
【図４】
0004310763.tif 000005
【図５】
0004310763.tif 000006