(57)【要約】      （修正有）【課題】狭域通信（ＤＳＲＣ）システム等に用いられる１０メートルから１０数メートルの比較的低い高さで設置される自立アンテナ支柱は利用者の近傍に設置されるため、劣化して倒壊等があると被害が大きくなる。数多くのアンテナ支柱のそれぞれに対する劣化状態を、通信回線を介して監視し、倒壊の危険と被害を未然に防ぐ。【解決手段】アンテナを取付けるアンテナ支柱に傾きを検知する傾きセンサ、ひずみを検知する歪みセンサ、コンクリート支柱のひび割れを検知するひび割れ検知センサ等をアンテナ支柱に取付けると共に、個々の前記アンテナ支柱に固有の識別情報を付加して設置場所と対応付けておき、監視センタから定期的にそれぞれのアンテナ支柱に対して、傾き状況あるいはひび割れ状況等の劣化進行状況について通信回線を介して調べ、履歴を記憶すると共に、所定の閾値を超えたアンテナ支柱に対するアラームを発するシステム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナを取り付けるアンテナ支柱の傾きを検知する傾斜センサ、または歪みセンサを前記アンテナ支柱に取付けた前記傾斜センサ、または前記歪みセンサからの出力信号と前記アンテナ支柱に付与した固有の識別情報が通信回線を介して監視センタの制御装置に接続されて複数設置された前記アンテナ支柱の固有の識別情報から設置場所と前記傾斜センサまたは前記歪みセンサからの出力信号で前記アンテナ支柱の傾き情報を得るように構成し、前記監視センタの制御装置は所定の間隔のタイミングで複数の前記アンテナ支柱の傾き情報と前記アンテナ支柱の設置場所情報を得ると共に、前記所定の間隔のタイミングで得られた前記傾き情報が所定の閾値を超えた場合、アラームを出力すると共に前記アンテナ支柱の設置場所を特定するように構成したことを特徴としたアンテナ支柱のセキュリティシステム。
【請求項２】
アンテナを取り付けるコンクリートアンテナ支柱のひび割れ劣化を検知するひび割れ検知センサを前記コンクリートアンテナ支柱に取り付けた前記ひび割れ検知センサの出力信号と前記コンクリートアンテナ支柱に付与した固有の識別情報が通信回線を介して監視センタの制御装置に接続されて複数設置された前記コンクリートアンテナ支柱の固有の識別情報から設置場所と前記ひび割れ検知センサからの出力信号で前記コンクリートアンテナ支柱のひび割れ情報を得るように構成し、前記監視センタの制御装置は所定の間隔のタイミングで複数の前記コンクリートアンテナ支柱のひび割れ情報と前記コンクリートアンテナ支柱の設置場所情報を得ると共に、前記所定の間隔のタイミングで得られた前記ひび割れセンサからの出力信号が予め定めた閾値を超えた場合、前記監視センタの制御装置はアラームを出力するように構成したことを特徴としたコンクリートアンテナ支柱のひび割れ監視システム。
【請求項３】
請求項１記載の前記歪みセンサは、前記アンテナ支柱が埋設された地面との境界部分の前記アンテナ支柱に取付けられたことを特徴とした請求項１記載のアンテナ支柱のセキュリティシステム。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の前記予め定めた閾値は、第一の閾値と第二の閾値を有し、前記第一の閾値は、前記所定の間隔で得た前記傾き情報、あるいは前記ひび割れ情報が、現在までの平均値の所定倍の大きさとし、該第一の閾値を超えた場合、前記監視センタの制御装置から第一のアラームを出すと共に、所定の前記第二の閾値を超える前記傾き情報、あるいは前記ひび割れ情報の入力が生じた時には前記制御装置から第二のアラームを出すことを特徴とした請求項１または請求項２記載のアンテナ支柱のセキュリティシステム。
【請求項５】
アンテナ支柱を埋設するコンクリート等の基礎との境界面の上下にわたって前記アンテナ支柱に巻き付けるように構成したパイプ状金属部材で所定の上下幅、前記アンテナ支柱を二重構造としたことを特徴としたアンテナ支柱。
【請求項６】
アンテナ支柱を埋設するコンクリート等の基礎との境界面の上下にわたって前記アンテナ支柱に巻き付けるように構成した複数の棒状金属部材で所定の上下幅、前記アンテナ支柱を二重構造としたことを特徴としたアンテナ支柱。
【請求項７】
複数のパイプ状金属部材を束ねるようにして一つのアンテナ支柱を構成するとともに、前記パイプ状金属部材のそれぞれの材質が少なくとも２種以上であることを特徴としたアンテナ支柱。
【請求項８】
アンテナ支柱を埋設するコンクリート等の基礎との境界面の上下にわたって前記アンテナ支柱に巻き付けるように構成したパイプ状金属部材で所定の上下幅、前記アンテナ支柱を二重構造にすると共に、前記基礎との境界面上部の前記アンテナ支柱と前記パイプ状金属部材それぞれに傾斜センサまたは歪みセンサを付けたことを特徴とした請求項１または請求項２記載のアンテナ支柱のセキュリティシステム。
【請求項９】
少なくとも、アンテナ、送受信回路、制御回路、通信インターフェースを有した無線機で構成される基地局ユニット内に傾斜センサ、アンテナ支柱固有の識別情報メモリを具備した一体化基地局ユニットを構成し、該一体化基地局ユニットをアンテナ支柱に固定すると共に、前記傾斜センサからの出力信号と前記識別情報が通信回線を介して監視センタの制御装置に接続され、前記アンテナ支柱の傾き情報と設置場所を得るように構成し、前記監視センタの制御装置は所定の間隔のタイミングで複数の前記アンテナ支柱の傾き情報と前記アンテナ支柱の設置場所情報を得ると共に、前記所定の間隔のタイミングで得られた前記傾き情報が所定の閾値を超えた場合、アラームを出力すると共に前記アンテナ支柱の設置場所を特定するように構成したことを特徴としたアンテナ支柱のセキュリティシステム。
【請求項１０】
少なくとも、ＤＳＲＣアンテナ、送受信回路、制御回路、通信インターフェースを有した無線機で構成される基地局ユニット内に傾斜センサ、アンテナ支柱固有の識別情報メモリを具備した一体化基地局ユニットを構成し、該一体化基地局ユニットをアンテナ支柱に固定すると共に、前記制御回路は入出力端子を有し、前記アンテナ支柱に取付けられたカメラからの映像情報を入力し、更に非常スイッチからの信号を入力するを共に、前記制御回路から音声情報を出力し、前記アンテナ支柱に取付けられたスピーカから、音声が出力されるように構成され、前記通信インターフェースを介して通信回線に接続され、集中局の監視センタで前記アンテナ支柱の傾き情報と前記アンテナ支柱の設置場所情報を得ると共に、所定の間隔のタイミングで得られた前記傾き情報が所定の閾値を超えた場合、アラームを出力すると共に、前記非常スイッチ、または前記カメラからの信号の監視と集中局からのサービス提供が可能となることを特徴とした多目的通信用アンテナ支柱のセキュリティシステム。
【請求項１１】
前記基地局ユニットの上部に太陽電池モジュールを配設し、該太陽電池モジュールから電力を得て前記基地局ユニットを動作させると共に、前記太陽電池モジュールからの電力が所定の値を下回る時には、商用電源からの電力を得て動作することを特徴とした請求項１、または請求項２、または請求項９、または請求項１０記載のアンテナ支柱セキュリティシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、直径数メートルから数１０メートルの限られた通信エリアを対象とした狭域通信（ＤＳＲＣ）システム等に用いられる１０メートルから１０数メートルの比較的低い高さで数多く設置される自立アンテナ支柱のそれぞれの状態を監視し、倒壊の危険と被害を未然に防ぐセキュリティシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】  通信線や電力線などの支柱としての電柱は町中の至る所に配設されていて、地震、地殻変動、あるいは台風による暴風雨等の影響を受けて傾いたりするが、電線、あるいは支えワイヤがあるために倒壊による大きな被害は比較的少ない。近年、大きな普及が見込まれる、直径数メートルから数１０メートルの限られた通信エリアを対象とした狭域通信（ＤＳＲＣ）システム等に用いられる１０メートルから１０数メートルの比較的低い高さで数多く設置される自立アンテナ支柱は利用者の近傍に設置されるため、劣化して倒壊等があると被害が大きくなる。電柱やパイプ状物体の傾斜異常検出や折損検知装置、あるいはコンクリートのひび割れ監視関連出願として、特開２００４−１４７３７４、特開２００２−３５６１６６、特開２００５−２８３１９６がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】しかしながら、以上の技術によれば、近年、大きな普及が見込まれる、直径数メートルから数１０メートルの限られた通信エリアを対象とした狭域通信（ＤＳＲＣ）システム等に用いられる１０メートルから１０数メートルの比較的低い高さで数多く設置される自立アンテナ支柱は利用者の近傍にそれぞれ設置されるため、劣化して倒壊等があると被害が大きくなる。これら数多くのアンテナ支柱のそれぞれに対する劣化状態を、通信回線を介して監視して倒壊の危険と被害を未然に防ぐシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】以上の課題を解決するために、本発明はアンテナを取付けるアンテナ支柱に傾きを検知する傾きセンサ、ひずみを検知する歪みセンサ、コンクリート支柱のひび割れを検知するひび割れ検知センサ等を前記アンテナ支柱に取付けると共に、個々の前記アンテナ支柱に固有の識別情報を付加して設置場所と対応付けておき、監視センタから定期的にそれぞれのアンテナ支柱に対して、傾き状況あるいはひび割れ状況等の劣化進行状況について通信回線を介して調べ、倒壊の危険と被害を未然に防ぐシステムを提供するものである。また、前記アンテナ支柱の基礎との境界部分を補強する新規な構造を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】  本発明によれば、狭域通信（ＤＳＲＣ）サービスにより、地域への情報の提供、決済、情報の接続等が、光ケーブル等の通信回線を介して高速道路のサービスエリア、市街地のガソリンスタンド、コンビニ、駅前広場等多くの場所に設置される多目的の通信タワーから限られたエリアに的確な通信情報を確保することが可能となるが、多目的通信タワーとしてのアンテナとアンテナを取り付けた支柱は、情報利用者の近傍に設置されるが、これらの数多くのアンテナ支柱に固有の情報を付加して設置場所と対応付けると共に、このアンテナ支柱の傾き状況やひび割れ状況を前記光ケーブル等の通信回線を介して監視センターの制御装置で調べられるようにシステムを構成したので、どのアンテナ支柱が倒壊の危険にあるかを知ることができ、倒壊等の被害を未然に防ぐことができる。また、前記アンテナ支柱に車などが不用意に衝突してアンテナ支柱が損傷を受けた場合、直ちに監視センターで知ることができ、修復等の迅速な対応ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  本発明の一実施形態を図１、図２に示す。狭域通信（ＤＳＲＣ）システムは直径数メートルから数１０メートルの限られた通信エリアに確実に情報を発信し、的確な通信情報を確保することが可能となる。図１の集中局１９のサービスセンタ２０から狭域通信（ＤＳＲＣ）サービスにより、地域への情報の提供、決済、情報の接続等が、光ケーブル９等の通信回線を介して高速道路のサービスエリア、市街地のガソリンスタンド、コンビニ、駅前広場等多くの場所に設置される多目的通信タワーから限られたエリアに情報を発信し、それぞれの場所で的確な通信情報を確保することが可能となるが、多目的通信タワーとしてのＤＳＲＣアンテナ１と基地局８で構成される図２の基地局ユニット３０を取り付けたアンテナ支柱３３は、情報利用者の近傍に設置される。これらの数多くのアンテナ支柱３３に図１の固有情報記憶回路５から固有情報を付加して設置場所と対応付けると共に、図２のアンテナ支柱３３の傾き状況を傾斜センサ３１で検知し、あるいはひび割れセンサ３２でひび割れ状況を前記光ケーブル９等の通信回線を介して集中局１９内に監視センタ２１を構成し、該監視センター２１の制御装置２２で調べられるようにシステムを構成する。基地局８の傾斜センサ２からは、アンテナ支柱３３の傾き信号出力が得られ、信号処理回路４で増幅とアナログ・デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）が行われ、傾き角度と対応付けられた傾き情報が得られる。該傾き情報と固有情報記憶回路５からのアンテナ支柱に付与した固有の識別情報は、ＣＰＵ等で構成される制御回路６と通信インターフェース回路７を介して光ケーブル９に出力される。前記通信インターフェース回路７には図示しないが光Ｉ／Ｏ回路を介して光ケーブル９に接続されている。制御回路６は前記ＤＳＲＣの無線機としての変復調、送信・受信の制御を行う。送受信回路３に送信信号を出力し、ＤＳＲＣアンテナ１を介して、集中局１９からのサービス情報が図３の電波４３として発射される。利用者からの決済情報等がＤＳＲＣアンテナ１で受信され送受信回路３を介して双方向通信が行われる。
図１では、前記傾斜センサ２は前記アンテナ支柱３３に取付ける構造としているが、前記基地局８内に具備した構造としても、該基地局８は前記アンテナ支柱３３に固定されているので、前記アンテナ支柱３３の傾き情報を得ることができる。
図１で、基地局１２〜基地局１８からもそれぞれのアンテナ支柱３３に付与した固有の識別情報と傾き情報が出力されるように構成されている。前記アンテナ支柱の傾き情報は図２のひび割れセンサ３２、あるいは図３の歪みセンサ３７からの出力でもよい。
ＤＳＲＣアンテナ１を含めた基地局ユニットを取り付けたアンテナ支柱３３は、狭域通信を目的とすることから、１０メートルから１０数メートル程度の高さで自立するように立設される。前記高さのアンテナ支柱３３が台風等の強風、地震、劣化等で倒壊する場合、電柱の倒壊に見られるように、コンクリート基礎３４の地表面３５との境界面から折れると考えられる。このため、図２、図３に示したように、コンクリートのひび割れセンサ３２、あるいは歪みセンサ３７は、前記アンテナ支柱３３とコンクリート基礎３４の境界面近傍の前記アンテナ支柱３３に取付けることにより、ひび割れセンサ３２で確実なひび割れ状況の検知と歪みセンサ３７で同様に傾きに伴う歪みの検知が可能となる。
集中局１９の中の監視センター２１からそれぞれの前記基地局８、１２、１５〜１８のアンテナ支柱３３に付与した固有の識別情報の収集と傾き情報を例えば１回／月の頻度で収集して図６の制御回路２２内で、前記それぞれの基地局からの前記傾き情報ａが平均値回路５０に入力され、前回の値との平均値が計算されて記憶されると共に、該平均値ｂが出力され、比較回路５１では、前記傾き情報ａと前記平均値ｂを２倍した第一の閾値２ｂと比較を行い、ａ＞２ｂの場合、第一のアラーム信号ｄを出力する。メモリ５２には、この値を超えたら倒壊の危険と判定される絶対値としての第二の閾値ｃを記憶しており、該第二の閾値ｃと前記傾き情報ａとの比較が、比較回路５３で行われ、ａ＞ｃの場合、第二のアラーム信号ｅが出力される。アラーム装置２３では、図示しないが、必要に応じて警報を出したり、それぞれの場所に設置された前記アンテナ支柱の前記第一、第二のアラーム信号を記憶、蓄積していくようにしてある。以上、前記傾き情報ａについて説明したが、前記ひび割れセンサ３２から前記アンテナ支柱のひび割れ情報、あるいは、歪みセンサ３７から前記アンテナ支柱の歪み情報を用いても同様の効果が得られる。
本発明の他の実施例を図３、図４、図５に示す。ＤＳＲＣアンテナ１を含めた基地局ユニットを取り付けたアンテナ支柱３３は、狭域通信を目的とすることから、１０メートルから１０数メートル程度の高さで自立するように立設される。前記高さのアンテナ支柱が台風等の強風、地震、劣化等で倒壊する場合、電柱の倒壊に見られるように、コンクリート基礎３４の地表面３５との境界面から折れると考えられる。このため、図３の本発明の実施例では、コンクリート基礎３４に埋め込まれて自立させたアンテナ支柱３３に対して、パイプ状金属部材３６を前記アンテナ支柱３３の外側に巻き付けるように配設すると共に、前記コンクリート基礎３４の境界面に対して上下に所定の幅、前記アンテナ支柱３３を二重構造に構成する。前記パイプ状金属部材３６のコンクリート基礎３４の境界面から上の幅は、前記アンテナ支柱３３の高さの１／２以下でよい。更に、図３に示したように、歪みセンサ３７は、前記アンテナ支柱３３とコンクリート基礎３４の境界面近傍の前記アンテナ支柱３３に取付けることにより、該歪みセンサ３７で同様に傾きに伴う歪みの検知が可能となる。本発明の実施例では、前記アンテナ支柱３３とパイプ状金属部材３６のそれぞれに前記歪みセンサ３７を付けて傾き状況を監視できるように構成している。
図４に示した本発明の他の実施例では、前記アンテナ支柱３３を埋設するコンクリート基礎３４との境界面の上下にわたって前記アンテナ支柱３３に巻き付けるように構成した複数の棒状金属部材３８で所定の上下幅分、前記アンテナ支柱３３を二重構造になるように構成した。前記棒状金属部材３８は、バンド部材３９で締め付ける構造としている。前記コンクリート基礎３４の境界面から上の部分の前記棒状金属部材３８の長さは、前記アンテナ支柱３３の高さの１／２以下でよい。
図５に示す本発明の他の実施例では、前記アンテナ支柱を第一のパイプ状部材４０を１本と第二のパイプ状部材４１を２本複数のバンド部材４２で束ねるように構成してある。前記パイプ状金属部材４０、４１のそれぞれの材質が異なるように構成している。
図３、図４の本発明の実施例では、いずれもアンテナ支柱３３の折れやすい部分を低コストで２重構造とすることにより冗長を持たせて強度を増し、自立アンテナの倒壊を防ぐ構造としている。図５においても、材質の異なる複数のパイプ状部材を束ねるように構成して冗長度を持たせているので、強度が増し、倒壊しにくい構造としている。
図７に示す本発明の他の実施例では、平面パッチアンテナ等で構成されるＤＳＲＣアンテナ１、前記傾斜センサ２が前記基地局ユニット３０内に組み込まれた新たな基地局ユニット６０が、更に入出力端子を有し、図１に示した前記基地局８の中の制御回路６にカメラ６２、非常スイッチ６３からの出力信号が入力されると共に、スピーカ６１に音声が出力されるように構成されている。更に、前記カメラ６２、非常スイッチ６３からの出力信号、およびスピーカ６１への出力信号は前記通信インターフェース７を介して前記集中局１９の監視センタ２１に接続され、前記カメラ６２、前記非常スイッチ６３、からの出力信号の監視を行う。前記集中局１９のサービスセンタ２０から音声情報の伝達等がスピーカ６１を介して出力される。
図８と図９に本発明の他の実施例を示す。太陽電池モジュール７０は、基地局ユニット３０の上部に配設され、ＤＣ電力を出力し、日中は前記太陽電池モジュール７０から生成されたＤＣ電力で前記基地局ユニット３０が動作するように構成されている。夜間等で前記太陽電池モジュール７０から生成されたＤＣ電力が所定の値以下となる時、電源切り替え回路７３で判断が行われて、ＡＣ１００Ｖ、または２００Ｖ等の商用電源７１を入力したＡＣ／ＤＣコンバータ７２からのＤＣ出力が、前記電源切り替え回路７３で切り替えが行われて出力される構成としている。このように、構成されることにより、電波出力が１０ｍＷのＤＳＲＣシステム等における比較的小さな電力で動作する基地局ユニット３０は、小規模の前記太陽電池モジュール７０で日中の動作を行うことができるので、省エネルギーとなり、環境に配慮したものとなる。
【実施形態の効果】
【０００７】  本発明によれば、狭域通信（ＤＳＲＣ）サービスにより、地域への情報の提供、決済、情報の接続等が、光ケーブル等の通信回線を介して高速道路のサービスエリア、市街地のガソリンスタンド、コンビニ、駅前広場等多くの場所に設置される多目的の通信タワーから限られたエリアに的確な通信情報を確保することが可能となるが、多目的通信タワーとしてのアンテナとアンテナを取り付けた支柱は、情報利用者の近傍に設置されるが、これらの数多くのアンテナ支柱に固有の情報を付加して設置場所と対応付けると共に、このアンテナ支柱の傾き状況やひび割れ状況を前記光ケーブル等の通信回線を介して監視センターの制御装置で調べられるようにシステムを構成したので、どのアンテナ支柱が倒壊の危険にあるかを知ることができ、倒壊等の被害を未然に防ぐことができる。また、前記アンテナ支柱に車などが不用意に衝突してアンテナ支柱が損傷を受けた場合、直ちに監視センターで知ることができ、修復等の迅速な対応ができる。
更に、ＤＳＲＣシステム等の１０メートルから１０数メートル程度の高さのアンテナに対し、折れやすい部分に低コストながら二重化構造とし、冗長を持たせたので利用者の身近に立っていても倒壊の心配のないアンテナ支柱を提供できる。
更に、高速道路のパーキングエリア、スタンド、コンビニ、駅前広場、駐車場等の安全の見守りと音声ガイダンス等安心の提供が可能となる。
更に、日中は、前記アンテナ支柱に取付けられたＤＳＲＣの基地局ユニットを太陽電池モジュールで動作させるようにしたので、環境に配慮したシステムとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態を示すアンテナ支柱のセキュリティシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す基地局ユニットとセンサを取り付けたアンテナ支柱である。
【図３】本発明の他の実施形態を示すアンテナ支柱である。
【図４】本発明の他の実施形態を示すアンテナ支柱である
【図５】本発明の他の実施形態を示すアンテナ支柱である
【図６】本発明の一実施形態を示す監視センタ内制御装置の詳細を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す多目的アンテナ支柱である。
【図８】本発明の他の実施形態を示すアンテナ支柱である。
【図９】〔図８〕の動作を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０００９】１  ＤＳＲＣアンテナ    ２  傾斜センサ    ３  送受信回路    ４  信号処理回路
５  固有情報記憶回路    ６  制御回路    ７  通信インターフェース回路
８  基地局    ９  光ケーブル    １９  集中局    ２０  サービスセンタ
２１  監視センタ    ２２  制御装置    ２３  アラーム装置
３０  基地局ユニット    ３１  傾斜センサ    ３２  ひび割れセンサ
３３  アンテナ支柱    ３４  コンクリート基礎    ３５  地表面
３６  パイプ状金属部材    ３７  歪みセンサ    ３８  棒状金属部材
３９  バンド部材    ４０  第一のパイプ状部材    ４１  第二のパイプ状部材
４２  バンド部材    ５０  平均値回路    ６０  基地局ユニット
６１  スピーカ    ６２  カメラ    ６３  非常スイッチ
７０  太陽電池モジュール    ７１  商用電源
７２  ＡＣ／ＤＣコンバータ    ７３  電源切り替え回路    ７４  ＤＣ電源出力
【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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