液面位置計測装置
【課題】センサに対する電気ケーブルの接続を不要にして信頼性を向上できると共に、設置費用を安価にでき、しかも、設置の自由度を大きくできる液面位置計測装置の提供。
【解決手段】複数のＩＣタグ２１，２２，２３・・・を垂直方向に配置し、しかも各ＩＣタグの外周囲の少なくとも一部に当該ＩＣタグから放射される電波の強度を制御する遮蔽体４を設け、水位の上昇によって水没した少なくとも１個のＩＣタグ２１，２２，２３・・・とＩＣタグリーダー１５との無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことを検知して河川等の水位を計測する。
【解決手段】複数のＩＣタグ２１，２２，２３・・・を垂直方向に配置し、しかも各ＩＣタグの外周囲の少なくとも一部に当該ＩＣタグから放射される電波の強度を制御する遮蔽体４を設け、水位の上昇によって水没した少なくとも１個のＩＣタグ２１，２２，２３・・・とＩＣタグリーダー１５との無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことを検知して河川等の水位を計測する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川の水位などを計測する液面位置計測装置に関するものであり、特に、無線で情報を取得できる液面位置計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
河川の水位を計測する液面位置計測装置としては、図８に示すように、赤外線測定器２０を計測筒２１の上部に配置し、計測筒２１の内部には反射板２２をフロート２３に貼り付けて配置して水面２４に浮かせておき、赤外線測定器２０から発光された赤外光２５を反射板２２で反射させ、赤外光２５の反射角度や反射光量を計測して水位を計測する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、液面位置計測装置の他の例としては、図９に示すように、圧力計２６を底地盤２８上に置き、その上部に加わる水圧を測定し、その値から水位を計測して電気ケーブル２７で送信する方法が知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０３９５７４号公報
【特許文献２】特開平０７−２１８２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
赤外線測定器を用いた液面位置計測装置は、センサとしての赤外線測定器に電源を必要とするため、商用電源を用いるか、ソーラーとバッテリーを組み合わせた電源を構成する必要があり、また、送出された赤外光を赤外線測定器に正確に反射させる必要があることから、振動の大きな場所や、波動の大きな場所での計測は困難となる。
【０００６】
水圧を測定する方式では、圧力計として電気を使用した半導体方式圧力計や水晶方式圧力計が一般に用いられが、これらの圧力計は電気を使用して計測する関係から、圧力計まで信号用電気ケーブルを接続する必要があり、雷や他の電気機械器具などからの電磁ノイズからの影響を受けやすく、特に屋外で使用する場合には保安器を設置するなどの対策が必要になる。
【０００７】
また、圧力計は計測部である圧力計測部（センサヘッド）と圧力計測結果から液面位置に変換する変換器の構成となるが、高価なものであり、多点で計測する目的などには経済性の点で困難である。
【０００８】
さらに、水圧を測定する方式では、大気圧の変動が計測結果に誤差となり影響を及ぼすことから、圧力計内と大気間をパイプで連結し、圧力計内部の大気圧を外部の大気圧と同じにする大気圧開放の方法をとるか、別途計測した大気圧によって大気圧の誤差を補正する必要があり、装置が複雑化する。
【０００９】
さらに、水圧を測定する方式では、測定対象の水の比重により水面位置の計測を補正する必要があり、例えば濁流などの土砂を含む水の場合、測定誤差が発生する。
【００１０】
そこで、本発明は、センサに対する電気ケーブルの接続を不要にして信頼性を向上できると共に、設置費用を安価にでき、しかも、設置の自由度を大きくできる液面位置計測装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、ＩＣタグを主体として構成されるＩＣタグ装置とＩＣタグリーダーとを備え、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測する装置であって、前記ＩＣタグ装置は前記ＩＣタグの外周囲の少なくとも一部に当該ＩＣタグから放射される電波の強度を制御する遮蔽体が設けられてなる液面位置計測装置を特徴としている。
【００１２】
また、請求項２の発明は、前記ＩＣタグ装置は、液面の上昇時に受ける浮力によって前記遮蔽体が前記ＩＣタグに近づき、液面の下降にともなう浮力の解放によって前記遮蔽体が前記ＩＣタグから遠ざかるように構成されている請求項１記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１３】
また、請求項３の発明は、前記ＩＣタグは、電池を内蔵するアクティブタイプＩＣタグである請求項１および請求項２のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１４】
また、請求項４の発明は、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が所定値より低下したことの検知および所定値より上昇したことの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１５】
また、請求項５の発明は、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が両者間での無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことの検知および両者間での無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１６】
また、請求項６の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって高レベルから低レベルへ変化することの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１７】
また、請求項７の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって所定値より低下したことの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項４および請求項６のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１８】
また、請求項８の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって両者間での無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３、請求項５および請求項６記載のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１９】
また、請求項９の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって低レベルから高レベルへ変化することの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００２０】
また、請求項１０の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって所定値より上昇したことの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項４および請求項９のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００２１】
また、請求項１１の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって両者間での無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３、請求項５および請求項９のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００２２】
また、請求項１２の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置すると共に、最上位の前記ＩＣタグの上方に前記ＩＣタグリーダーを配置し、前記ＩＣタグリーダーは液面の上昇にともなって全ての前記ＩＣタグからの電波到達強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知に基づくと共に、前記ＩＣタグリーダーの水没の検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００２３】
また、請求項１３の発明は、水位に追従して上下動可能なフロートに前記ＩＣタグ装置を設置し、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づいて河川等の水位を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、ＩＣタグリーダーがＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測する装置であり、ＩＣタグとＩＣタグリーダとの間は非接触式（無線）で情報の授受が可能であり、また、ＩＣタグリーダーはバッテリーで動作可能なため商用電源を引き込む必要が無く、ＩＣタグリーダー自体に無線によって外部から給電することができることから電気ケーブルの接続を不要にすることが可能で、これによって信頼性を向上できると共に設置の自由度を大きくすることができる。
【００２５】
また、通信範囲が広範囲となるＩＣタグ、例えば、電池内蔵型のアクティブタイプＩＣタグを、使用周波数３００ＭＨｚ帯域で使用した場合には、ＩＣタグの水没によって電波強度が減衰されるにもかかわらずＩＣタグリーダーへの到達電波強度が比較的高いレベルに保たれるため水位計測に困難を生じるが、ＩＣタグの外周囲の少なくとも一部に当該ＩＣタグから放射される電波の強度を制御する遮蔽体が設けられているＩＣタグ装置を使用することにより、通信範囲が広範囲となるＩＣタグ使用した場合であっても、ＩＣタグからＩＣタグリーダーへの到達電波強度のレベルが低下し、さらにＩＣタグの水没によってＩＣタグリーダーへの到達電波強度が弱められるので、水位計測を行いやすくなる。
【００２６】
また、液面の上昇時に受ける浮力によって遮蔽体がＩＣタグに近づき、液面の下降にともなう浮力の解放によって遮蔽体がＩＣタグから遠ざかるように構成されているＩＣタグ装置を使用すると、遮蔽体がＩＣタグに近づいているときはＩＣタグからの電波強度の減衰が大きく、遮蔽体がＩＣタグから遠ざかっているときはＩＣタグからの電波強度の減衰が小さいため、ＩＣタグが液中にあるときと空中にあるときとでのＩＣタグリーダーへの到達電波強度の変化をより大きくとることができ、通信範囲を広く確保できると共に、液面位置の計測をより確実に行うことができる。
【００２７】
また、ＩＣタグおよびＩＣタグリーダーは市販のものを利用でき、計測データ処理も市販のパーソナルコンピュータを利用できるので、設置費用を安価にすることができる。
【００２８】
本発明の液面位置計測装置は、河川等の水位計測などに適用することができ、これによって、計測の信頼性を向上できると共に設置の自由度を大きくでき、また、設置費用を安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の液面位置計測装置の作用を示すフローチャートであり、図１（ａ）は到達電波強度の変化を利用するときのフローチャートであり、図１（ｂ）は通信可能状態と通信不可能状態の変化を利用するときのフローチャートである。
【図２】本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置の一例の側断面説明図である。
【図３】本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置の他の例の側断面説明図である。
【図４】本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置のさらに他の例の側断面説明図である。
【図５】本発明の液面位置計測装置を河川等の水位計測装置に適用した最良の実施の形態の第１例を説明する図面であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。
【図６】本発明の液面位置計測装置を河川等の水位計測装置に適用した最良の実施の形態の第２例を説明する図面であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図である。
【図７】本発明の液面位置計測装置を河川等の水位計測装置に適用した最良の実施の形態の第３例を説明する図面であり、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は側面図である。
【図８】河川等の水位計測装置の従来例を説明する図面である。
【図９】河川等の水位計測装置の従来例を説明する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の液面位置計測装置の最良の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３１】
本発明の液面位置計測装置は、ＩＣタグリーダーはＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づくものであるが、具体的には、例えば、（イ）ＩＣタグリーダーはＩＣタグからの到達電波強度が所定値より低下したことの検知および所定値より上昇したことの検知の少なくとも一方に基づく液面位置計測装置、および、（ロ）ＩＣタグリーダーはＩＣタグからの到達電波強度が両者間での無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことの検知および両者間での無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知の少なくとも一方に基づく液面位置計測装置をあげることができる。
【００３２】
図１（ａ）は、前記（イ）の液面位置計測装置の作用をフローチャートで示したものであり、ＩＣタグリーダーはＩＣタグからの無線電波を受信して到達電波強度を測定し、この到達電波強度を閾値と比較して所定値以上か否かの判定を行い、所定値以上であるときは、ＩＣタグの水没なしとして、この情報をメモリに記憶し、さらに基地局に伝送する。
【００３３】
ＩＣタグリーダーがＩＣタグからの無線電波を受信できない場合、および到達電波強度が所定値未満のときは、ＩＣタグの水没ありとして、この情報をメモリに記憶し、さらに基地局に伝送する。
【００３４】
なお、前記計測において、到達電波強度の閾値は、ＩＣタグリーダーおよびＩＣタグが設置される周囲状況等を勘案して決定されるが、通常の到達電波強度の（１／３）〜（１／５）程度に設定されるのが一般的である。
【００３５】
図１（ｂ）は、前記（ロ）の液面位置計測装置の作用をフローチャートで示したものであり、ＩＣタグリーダーがＩＣタグからの無線電波を受信できたときは、ＩＣタグの水没なしとして、この情報をメモリに記憶し、さらに基地局に伝送する。
【００３６】
ＩＣタグリーダーがＩＣタグからの無線電波を受信できなかったときは、ＩＣタグの水没ありとして、この情報をメモリに記憶し、さらに基地局に伝送する。
【００３７】
図２は、本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置の一例の側断面説明図である。
【００３８】
ＩＣタグ装置１Ａは、ＩＣタグ２の上部および側部をプラスチック筐体３で覆い、底部に遮蔽体４を設けて構成されている。
【００３９】
ＩＣタグ２の底部に遮蔽体４を設けることにより、ＩＣタグ２から放射される電波強度が弱くなるように制御でき、通信範囲が広範囲となるＩＣタグ、例えば、電池内蔵型のアクティブタイプＩＣタグを、使用周波数３００ＧＨｚ帯域で使用した場合であっても、ＩＣタグからＩＣタグリーダーへの到達電波強度のレベルが低下し、さらにＩＣタグの水没によってＩＣタグリーダーへの到達電波強度が弱められるので、水位計測を行いやすくなる。
【００４０】
遮蔽体４は、ＩＣタグ２から放射される電波の強度を制御できるものであればよく、例えば、鉄、アルミニウム、銅などの金属を薄板状に加工したものにより形成される。
【００４１】
図３は、本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置の他の例の側断面説明図である。
【００４２】
ＩＣタグ装置１Ｂは、ＩＣタグ２の上部および側部をプラスチック筐体３で覆い、底部に遮蔽体４とフロート５とを積層した蓋体６を、当該蓋体６が支点７を中心にして上下方向（図中の矢印Ｘ方向）に回動するように設けて構成されている。
【００４３】
このような構成であると、水面の上昇時に受ける浮力によって蓋体６（遮蔽体４）がＩＣタグ２に近づき、水面の下降にともなう浮力の解放によって蓋体６（遮蔽体４）がＩＣタグ２から遠ざかるように作用し、遮蔽体４がＩＣタグ２に近づいているときはＩＣタグからの電波強度の減衰が大きく、遮蔽体４がＩＣタグ２から遠ざかっているときはＩＣタグからの電波強度の減衰が小さいため、ＩＣタグ２が水中にあるときと空中にあるときとでのＩＣタグリーダーへの到達電波強度の変化をより大きくとることができ、通信範囲を広く確保できると共に、水位の計測をより確実に行うことができる。
【００４４】
なお、図３に示したＩＣタグ装置１Ｂにおいて、プラスチック筐体３の内面に鉄、アルミニウム、銅などからなる金属薄板を積層することにより、またはプラスチック筐体３に代えて鉄、アルミニウム、銅などの金属板で構成した金属筐体とすることにより、ＩＣタグ２の外周囲全体を電磁遮蔽可能な構成とすると、蓋体６（遮蔽体４）の開閉によるＩＣタグリーダーへの到達電波強度の変化はより大きくなり、さらに高精度で水位を計測できるようになる。
【００４５】
図４は、本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置のさらに他の例の側断面説明図である。
【００４６】
ＩＣタグ装置１Ｃは、図３のＩＣタグ装置１Ｂに加えて覆体８を設けて構成されており、覆体８を設けることによりＩＣタグ２がゴミなどの付着から保護され、安定した液面位置の計測が可能となる。
【００４７】
覆体８は、ネットやプラスチック板などを加工して形成することができる。
【００４８】
ＩＣタグ装置１Ｃのその他の構成および作用は図３に示したＩＣタグ装置１Ｂと同様である。
【００４９】
（実施例１）
図５は、本発明の液面位置計測装置を河川の水位計測装置に適用した第１例を示すもので、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。
【００５０】
本実施例１の水位計測装置は、地盤１１に立設された支柱１２に防波管１３を固定し、防波管１３の内壁に沿った垂直方向に複数のＩＣタグ装置１１，１２，・・・１５（いずれも使用周波数３００ＭＨｚ帯域のアクティブタイプＩＣタグ２１，２２，・・・２５をそれぞれ装備）を配置し、支柱１２の上端部にはＩＣタグリーダー１５を配置したものである。
【００５１】
ＩＣタグ装置１１，１２，・・・１５を防波管１３の内部に配置することにより、水面１６に立つ波の影響を軽減して水位を計測することができる。
【００５２】
各ＩＣタグ２１，２２，・・・２５に付与された識別符号はＩＣタグリーダー１５によって解読されるようになっており、河川等の増水が無く、水面１６がＩＣタグ２１よりも下方にあるときは、全てのＩＣタグ２１，２２，・・・２５とＩＣタグリーダー１５との間で無線通信が可能な状態にあり、水位はＩＣタグ２１以下であると判断される。
【００５３】
降雨等により水面１６が上昇し、ＩＣタグ２１，２２，２３が水没すると、ＩＣタグ２１，２２，２３とＩＣタグリーダー１５との間の無線通信が不可能状態で、ＩＣタグ２４，２５とＩＣタグリーダー５との間の無線通信が可能状態となり、水位はＩＣタグ２３とＩＣタグ２４との間であると判断される。
【００５４】
逆に、降雨等の影響がなくなって水面１６が下降してＩＣタグ２１よりも下方になったときは、ＩＣタグ２１，２２，２３とＩＣタグリーダー１５との間の無線通信が不可能状態から可能状態となり、全てのＩＣタグ２１，２２，・・・２５とＩＣタグリーダー５との間で無線通信が可能な状態となって、水位はＩＣタグ２１以下であると判断される。
【００５５】
なお、ＩＣタグ２１，２２，２３とＩＣタグリーダー１５との間の無線通信が通信可能状態から通信不可能状態検知および無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知について説明したが、ＩＣタグ２１，２２，２３からＩＣタグリーダー１５への到達電波強度が所定値より低下したことの検知および所定値より上昇したことの検知によっても水位を計測することができる。
【００５６】
本実施例１におけるＩＣタグ２１，２２，・・・２５を装備したＩＣタグ装置１１，１２，・・・１５としては、図２乃至図４に示したＩＣタグ装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃの何れをも使用することができる。
【００５７】
本実施例１のように、複数のＩＣタグ２１，２２，・・・２５を垂直方向に配置した構成であると、水位をほぼ連続的に計測することが可能であり、集中豪雨などによる河川等の水位上昇に関する情報を的確に把握することができる。
【００５８】
（実施例２）
図６は、本発明の液面位置計測装置を河川等の水位計測装置に適用した第２例を示すもので、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図であり、図５（ａ）、図５（ｂ）と同一呼称部または同一部材には同一符号を付してある。
【００５９】
本実施例２の水位計測装置は、完全に防水構造にしたＩＣタグリーダー２５を使用し、このＩＣタグリーダー２５を最上位のＩＣタグ装置１５（ＩＣタグ２５を装備）の上方に配置したものである。
【００６０】
水面１６がＩＣタグリーダー２５に到達しないときは、実施例１と同様にＩＣタグリーダー２５とＩＣタグ２１，２２，・・・２５との間の無線通信の可能、不可能に基づいて水位の計測が行われ、水面１６がＩＣタグリーダー２５を越えてＩＣタグリーダー２５自体が水没すると、ＩＣタグリーダー２５から無線の送出が不可能となり、これに基づいて水位はＩＣタグリーダー２５を越えたと判断される。
【００６１】
本実施例２のように、ＩＣタグ２１，２２，・・・２５の水没に加えてＩＣタグリーダー２５の水没に基づいて水位を計測する構成であると、ＩＣタグリーダー２５が固定配置される支柱２の高さを低く抑えることができ、水位計測装置の設置費用を低減できる。
【００６２】
（実施例３）
図７は、本発明の液面位置計測装置を河川等の水位計測装置に適用した第３例を示すもので、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は側面図であり、図５（ａ）、図５（ｂ）と同一呼称部または同一部材には同一符号を付してある。
【００６３】
本実施例３の水位計測装置は、防波管１３内に水面１６の上昇、下降に伴って上下動するフロート１７を配置し、このフロート１７の上部にＩＣタグ装置１（ＩＣタグ２を装備）を配置し、支柱１２の上端部にＩＣタグリーダー１５を配置したものである。
【００６４】
そして、ＩＣタグ２とＩＣタグリーダー１５との間には通信可能な距離の限界があることを利用し、通常は水面１６が下方にあって、ＩＣタグ２はＩＣタグリーダー１５との無線通信不可能距離範囲にあるが、降雨によって水面１６（フロート１７）が上昇してＩＣタグ２がＩＣタグリーダー１５との無線通信可能距離範囲に入ると、この無線通信が開始したことをとらえて一定レベルの水位を計測するものである。
【００６５】
また、前記とは逆に、通常は水面１６が上方にあって、ＩＣタグ２はＩＣタグリーダー１５との無線通信可能距離範囲にあるが、渇水によって水面１６（フロート１７）が下降してＩＣタグ２がＩＣタグリーダー１５との無線通信不可能距離範囲に入ると、この無線通信が途絶えたことをとらえて一定レベルの水位を計測することができる。
【００６６】
本実施例３のように、ＩＣタグ２とＩＣタグリーダー１５との間の無線通信可能な距離をとらえて水位を計測する構成であると、正確な水位を計測することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１１，１２，１３・・・１ｎ ＩＣタグ装置
２，２１，２２，２３・・・２ｎ ＩＣタグ
４ 遮蔽体
１５ ＩＣタグリーダ
１６ 水面
１７ フロート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川の水位などを計測する液面位置計測装置に関するものであり、特に、無線で情報を取得できる液面位置計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
河川の水位を計測する液面位置計測装置としては、図８に示すように、赤外線測定器２０を計測筒２１の上部に配置し、計測筒２１の内部には反射板２２をフロート２３に貼り付けて配置して水面２４に浮かせておき、赤外線測定器２０から発光された赤外光２５を反射板２２で反射させ、赤外光２５の反射角度や反射光量を計測して水位を計測する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、液面位置計測装置の他の例としては、図９に示すように、圧力計２６を底地盤２８上に置き、その上部に加わる水圧を測定し、その値から水位を計測して電気ケーブル２７で送信する方法が知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０３９５７４号公報
【特許文献２】特開平０７−２１８２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
赤外線測定器を用いた液面位置計測装置は、センサとしての赤外線測定器に電源を必要とするため、商用電源を用いるか、ソーラーとバッテリーを組み合わせた電源を構成する必要があり、また、送出された赤外光を赤外線測定器に正確に反射させる必要があることから、振動の大きな場所や、波動の大きな場所での計測は困難となる。
【０００６】
水圧を測定する方式では、圧力計として電気を使用した半導体方式圧力計や水晶方式圧力計が一般に用いられが、これらの圧力計は電気を使用して計測する関係から、圧力計まで信号用電気ケーブルを接続する必要があり、雷や他の電気機械器具などからの電磁ノイズからの影響を受けやすく、特に屋外で使用する場合には保安器を設置するなどの対策が必要になる。
【０００７】
また、圧力計は計測部である圧力計測部（センサヘッド）と圧力計測結果から液面位置に変換する変換器の構成となるが、高価なものであり、多点で計測する目的などには経済性の点で困難である。
【０００８】
さらに、水圧を測定する方式では、大気圧の変動が計測結果に誤差となり影響を及ぼすことから、圧力計内と大気間をパイプで連結し、圧力計内部の大気圧を外部の大気圧と同じにする大気圧開放の方法をとるか、別途計測した大気圧によって大気圧の誤差を補正する必要があり、装置が複雑化する。
【０００９】
さらに、水圧を測定する方式では、測定対象の水の比重により水面位置の計測を補正する必要があり、例えば濁流などの土砂を含む水の場合、測定誤差が発生する。
【００１０】
そこで、本発明は、センサに対する電気ケーブルの接続を不要にして信頼性を向上できると共に、設置費用を安価にでき、しかも、設置の自由度を大きくできる液面位置計測装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、ＩＣタグを主体として構成されるＩＣタグ装置とＩＣタグリーダーとを備え、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測する装置であって、前記ＩＣタグ装置は前記ＩＣタグの外周囲の少なくとも一部に当該ＩＣタグから放射される電波の強度を制御する遮蔽体が設けられてなる液面位置計測装置を特徴としている。
【００１２】
また、請求項２の発明は、前記ＩＣタグ装置は、液面の上昇時に受ける浮力によって前記遮蔽体が前記ＩＣタグに近づき、液面の下降にともなう浮力の解放によって前記遮蔽体が前記ＩＣタグから遠ざかるように構成されている請求項１記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１３】
また、請求項３の発明は、前記ＩＣタグは、電池を内蔵するアクティブタイプＩＣタグである請求項１および請求項２のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１４】
また、請求項４の発明は、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が所定値より低下したことの検知および所定値より上昇したことの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１５】
また、請求項５の発明は、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が両者間での無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことの検知および両者間での無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１６】
また、請求項６の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって高レベルから低レベルへ変化することの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１７】
また、請求項７の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって所定値より低下したことの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項４および請求項６のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１８】
また、請求項８の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって両者間での無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３、請求項５および請求項６記載のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００１９】
また、請求項９の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって低レベルから高レベルへ変化することの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００２０】
また、請求項１０の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって所定値より上昇したことの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項４および請求項９のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００２１】
また、請求項１１の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって両者間での無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３、請求項５および請求項９のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００２２】
また、請求項１２の発明は、前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置すると共に、最上位の前記ＩＣタグの上方に前記ＩＣタグリーダーを配置し、前記ＩＣタグリーダーは液面の上昇にともなって全ての前記ＩＣタグからの電波到達強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知に基づくと共に、前記ＩＣタグリーダーの水没の検知に基づいて液面位置を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【００２３】
また、請求項１３の発明は、水位に追従して上下動可能なフロートに前記ＩＣタグ装置を設置し、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づいて河川等の水位を計測する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置を特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、ＩＣタグリーダーがＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測する装置であり、ＩＣタグとＩＣタグリーダとの間は非接触式（無線）で情報の授受が可能であり、また、ＩＣタグリーダーはバッテリーで動作可能なため商用電源を引き込む必要が無く、ＩＣタグリーダー自体に無線によって外部から給電することができることから電気ケーブルの接続を不要にすることが可能で、これによって信頼性を向上できると共に設置の自由度を大きくすることができる。
【００２５】
また、通信範囲が広範囲となるＩＣタグ、例えば、電池内蔵型のアクティブタイプＩＣタグを、使用周波数３００ＭＨｚ帯域で使用した場合には、ＩＣタグの水没によって電波強度が減衰されるにもかかわらずＩＣタグリーダーへの到達電波強度が比較的高いレベルに保たれるため水位計測に困難を生じるが、ＩＣタグの外周囲の少なくとも一部に当該ＩＣタグから放射される電波の強度を制御する遮蔽体が設けられているＩＣタグ装置を使用することにより、通信範囲が広範囲となるＩＣタグ使用した場合であっても、ＩＣタグからＩＣタグリーダーへの到達電波強度のレベルが低下し、さらにＩＣタグの水没によってＩＣタグリーダーへの到達電波強度が弱められるので、水位計測を行いやすくなる。
【００２６】
また、液面の上昇時に受ける浮力によって遮蔽体がＩＣタグに近づき、液面の下降にともなう浮力の解放によって遮蔽体がＩＣタグから遠ざかるように構成されているＩＣタグ装置を使用すると、遮蔽体がＩＣタグに近づいているときはＩＣタグからの電波強度の減衰が大きく、遮蔽体がＩＣタグから遠ざかっているときはＩＣタグからの電波強度の減衰が小さいため、ＩＣタグが液中にあるときと空中にあるときとでのＩＣタグリーダーへの到達電波強度の変化をより大きくとることができ、通信範囲を広く確保できると共に、液面位置の計測をより確実に行うことができる。
【００２７】
また、ＩＣタグおよびＩＣタグリーダーは市販のものを利用でき、計測データ処理も市販のパーソナルコンピュータを利用できるので、設置費用を安価にすることができる。
【００２８】
本発明の液面位置計測装置は、河川等の水位計測などに適用することができ、これによって、計測の信頼性を向上できると共に設置の自由度を大きくでき、また、設置費用を安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の液面位置計測装置の作用を示すフローチャートであり、図１（ａ）は到達電波強度の変化を利用するときのフローチャートであり、図１（ｂ）は通信可能状態と通信不可能状態の変化を利用するときのフローチャートである。
【図２】本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置の一例の側断面説明図である。
【図３】本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置の他の例の側断面説明図である。
【図４】本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置のさらに他の例の側断面説明図である。
【図５】本発明の液面位置計測装置を河川等の水位計測装置に適用した最良の実施の形態の第１例を説明する図面であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。
【図６】本発明の液面位置計測装置を河川等の水位計測装置に適用した最良の実施の形態の第２例を説明する図面であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図である。
【図７】本発明の液面位置計測装置を河川等の水位計測装置に適用した最良の実施の形態の第３例を説明する図面であり、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は側面図である。
【図８】河川等の水位計測装置の従来例を説明する図面である。
【図９】河川等の水位計測装置の従来例を説明する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の液面位置計測装置の最良の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３１】
本発明の液面位置計測装置は、ＩＣタグリーダーはＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づくものであるが、具体的には、例えば、（イ）ＩＣタグリーダーはＩＣタグからの到達電波強度が所定値より低下したことの検知および所定値より上昇したことの検知の少なくとも一方に基づく液面位置計測装置、および、（ロ）ＩＣタグリーダーはＩＣタグからの到達電波強度が両者間での無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことの検知および両者間での無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知の少なくとも一方に基づく液面位置計測装置をあげることができる。
【００３２】
図１（ａ）は、前記（イ）の液面位置計測装置の作用をフローチャートで示したものであり、ＩＣタグリーダーはＩＣタグからの無線電波を受信して到達電波強度を測定し、この到達電波強度を閾値と比較して所定値以上か否かの判定を行い、所定値以上であるときは、ＩＣタグの水没なしとして、この情報をメモリに記憶し、さらに基地局に伝送する。
【００３３】
ＩＣタグリーダーがＩＣタグからの無線電波を受信できない場合、および到達電波強度が所定値未満のときは、ＩＣタグの水没ありとして、この情報をメモリに記憶し、さらに基地局に伝送する。
【００３４】
なお、前記計測において、到達電波強度の閾値は、ＩＣタグリーダーおよびＩＣタグが設置される周囲状況等を勘案して決定されるが、通常の到達電波強度の（１／３）〜（１／５）程度に設定されるのが一般的である。
【００３５】
図１（ｂ）は、前記（ロ）の液面位置計測装置の作用をフローチャートで示したものであり、ＩＣタグリーダーがＩＣタグからの無線電波を受信できたときは、ＩＣタグの水没なしとして、この情報をメモリに記憶し、さらに基地局に伝送する。
【００３６】
ＩＣタグリーダーがＩＣタグからの無線電波を受信できなかったときは、ＩＣタグの水没ありとして、この情報をメモリに記憶し、さらに基地局に伝送する。
【００３７】
図２は、本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置の一例の側断面説明図である。
【００３８】
ＩＣタグ装置１Ａは、ＩＣタグ２の上部および側部をプラスチック筐体３で覆い、底部に遮蔽体４を設けて構成されている。
【００３９】
ＩＣタグ２の底部に遮蔽体４を設けることにより、ＩＣタグ２から放射される電波強度が弱くなるように制御でき、通信範囲が広範囲となるＩＣタグ、例えば、電池内蔵型のアクティブタイプＩＣタグを、使用周波数３００ＧＨｚ帯域で使用した場合であっても、ＩＣタグからＩＣタグリーダーへの到達電波強度のレベルが低下し、さらにＩＣタグの水没によってＩＣタグリーダーへの到達電波強度が弱められるので、水位計測を行いやすくなる。
【００４０】
遮蔽体４は、ＩＣタグ２から放射される電波の強度を制御できるものであればよく、例えば、鉄、アルミニウム、銅などの金属を薄板状に加工したものにより形成される。
【００４１】
図３は、本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置の他の例の側断面説明図である。
【００４２】
ＩＣタグ装置１Ｂは、ＩＣタグ２の上部および側部をプラスチック筐体３で覆い、底部に遮蔽体４とフロート５とを積層した蓋体６を、当該蓋体６が支点７を中心にして上下方向（図中の矢印Ｘ方向）に回動するように設けて構成されている。
【００４３】
このような構成であると、水面の上昇時に受ける浮力によって蓋体６（遮蔽体４）がＩＣタグ２に近づき、水面の下降にともなう浮力の解放によって蓋体６（遮蔽体４）がＩＣタグ２から遠ざかるように作用し、遮蔽体４がＩＣタグ２に近づいているときはＩＣタグからの電波強度の減衰が大きく、遮蔽体４がＩＣタグ２から遠ざかっているときはＩＣタグからの電波強度の減衰が小さいため、ＩＣタグ２が水中にあるときと空中にあるときとでのＩＣタグリーダーへの到達電波強度の変化をより大きくとることができ、通信範囲を広く確保できると共に、水位の計測をより確実に行うことができる。
【００４４】
なお、図３に示したＩＣタグ装置１Ｂにおいて、プラスチック筐体３の内面に鉄、アルミニウム、銅などからなる金属薄板を積層することにより、またはプラスチック筐体３に代えて鉄、アルミニウム、銅などの金属板で構成した金属筐体とすることにより、ＩＣタグ２の外周囲全体を電磁遮蔽可能な構成とすると、蓋体６（遮蔽体４）の開閉によるＩＣタグリーダーへの到達電波強度の変化はより大きくなり、さらに高精度で水位を計測できるようになる。
【００４５】
図４は、本発明の液面位置計測装置において使用されるＩＣタグ装置のさらに他の例の側断面説明図である。
【００４６】
ＩＣタグ装置１Ｃは、図３のＩＣタグ装置１Ｂに加えて覆体８を設けて構成されており、覆体８を設けることによりＩＣタグ２がゴミなどの付着から保護され、安定した液面位置の計測が可能となる。
【００４７】
覆体８は、ネットやプラスチック板などを加工して形成することができる。
【００４８】
ＩＣタグ装置１Ｃのその他の構成および作用は図３に示したＩＣタグ装置１Ｂと同様である。
【００４９】
（実施例１）
図５は、本発明の液面位置計測装置を河川の水位計測装置に適用した第１例を示すもので、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。
【００５０】
本実施例１の水位計測装置は、地盤１１に立設された支柱１２に防波管１３を固定し、防波管１３の内壁に沿った垂直方向に複数のＩＣタグ装置１１，１２，・・・１５（いずれも使用周波数３００ＭＨｚ帯域のアクティブタイプＩＣタグ２１，２２，・・・２５をそれぞれ装備）を配置し、支柱１２の上端部にはＩＣタグリーダー１５を配置したものである。
【００５１】
ＩＣタグ装置１１，１２，・・・１５を防波管１３の内部に配置することにより、水面１６に立つ波の影響を軽減して水位を計測することができる。
【００５２】
各ＩＣタグ２１，２２，・・・２５に付与された識別符号はＩＣタグリーダー１５によって解読されるようになっており、河川等の増水が無く、水面１６がＩＣタグ２１よりも下方にあるときは、全てのＩＣタグ２１，２２，・・・２５とＩＣタグリーダー１５との間で無線通信が可能な状態にあり、水位はＩＣタグ２１以下であると判断される。
【００５３】
降雨等により水面１６が上昇し、ＩＣタグ２１，２２，２３が水没すると、ＩＣタグ２１，２２，２３とＩＣタグリーダー１５との間の無線通信が不可能状態で、ＩＣタグ２４，２５とＩＣタグリーダー５との間の無線通信が可能状態となり、水位はＩＣタグ２３とＩＣタグ２４との間であると判断される。
【００５４】
逆に、降雨等の影響がなくなって水面１６が下降してＩＣタグ２１よりも下方になったときは、ＩＣタグ２１，２２，２３とＩＣタグリーダー１５との間の無線通信が不可能状態から可能状態となり、全てのＩＣタグ２１，２２，・・・２５とＩＣタグリーダー５との間で無線通信が可能な状態となって、水位はＩＣタグ２１以下であると判断される。
【００５５】
なお、ＩＣタグ２１，２２，２３とＩＣタグリーダー１５との間の無線通信が通信可能状態から通信不可能状態検知および無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知について説明したが、ＩＣタグ２１，２２，２３からＩＣタグリーダー１５への到達電波強度が所定値より低下したことの検知および所定値より上昇したことの検知によっても水位を計測することができる。
【００５６】
本実施例１におけるＩＣタグ２１，２２，・・・２５を装備したＩＣタグ装置１１，１２，・・・１５としては、図２乃至図４に示したＩＣタグ装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃの何れをも使用することができる。
【００５７】
本実施例１のように、複数のＩＣタグ２１，２２，・・・２５を垂直方向に配置した構成であると、水位をほぼ連続的に計測することが可能であり、集中豪雨などによる河川等の水位上昇に関する情報を的確に把握することができる。
【００５８】
（実施例２）
図６は、本発明の液面位置計測装置を河川等の水位計測装置に適用した第２例を示すもので、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図であり、図５（ａ）、図５（ｂ）と同一呼称部または同一部材には同一符号を付してある。
【００５９】
本実施例２の水位計測装置は、完全に防水構造にしたＩＣタグリーダー２５を使用し、このＩＣタグリーダー２５を最上位のＩＣタグ装置１５（ＩＣタグ２５を装備）の上方に配置したものである。
【００６０】
水面１６がＩＣタグリーダー２５に到達しないときは、実施例１と同様にＩＣタグリーダー２５とＩＣタグ２１，２２，・・・２５との間の無線通信の可能、不可能に基づいて水位の計測が行われ、水面１６がＩＣタグリーダー２５を越えてＩＣタグリーダー２５自体が水没すると、ＩＣタグリーダー２５から無線の送出が不可能となり、これに基づいて水位はＩＣタグリーダー２５を越えたと判断される。
【００６１】
本実施例２のように、ＩＣタグ２１，２２，・・・２５の水没に加えてＩＣタグリーダー２５の水没に基づいて水位を計測する構成であると、ＩＣタグリーダー２５が固定配置される支柱２の高さを低く抑えることができ、水位計測装置の設置費用を低減できる。
【００６２】
（実施例３）
図７は、本発明の液面位置計測装置を河川等の水位計測装置に適用した第３例を示すもので、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は側面図であり、図５（ａ）、図５（ｂ）と同一呼称部または同一部材には同一符号を付してある。
【００６３】
本実施例３の水位計測装置は、防波管１３内に水面１６の上昇、下降に伴って上下動するフロート１７を配置し、このフロート１７の上部にＩＣタグ装置１（ＩＣタグ２を装備）を配置し、支柱１２の上端部にＩＣタグリーダー１５を配置したものである。
【００６４】
そして、ＩＣタグ２とＩＣタグリーダー１５との間には通信可能な距離の限界があることを利用し、通常は水面１６が下方にあって、ＩＣタグ２はＩＣタグリーダー１５との無線通信不可能距離範囲にあるが、降雨によって水面１６（フロート１７）が上昇してＩＣタグ２がＩＣタグリーダー１５との無線通信可能距離範囲に入ると、この無線通信が開始したことをとらえて一定レベルの水位を計測するものである。
【００６５】
また、前記とは逆に、通常は水面１６が上方にあって、ＩＣタグ２はＩＣタグリーダー１５との無線通信可能距離範囲にあるが、渇水によって水面１６（フロート１７）が下降してＩＣタグ２がＩＣタグリーダー１５との無線通信不可能距離範囲に入ると、この無線通信が途絶えたことをとらえて一定レベルの水位を計測することができる。
【００６６】
本実施例３のように、ＩＣタグ２とＩＣタグリーダー１５との間の無線通信可能な距離をとらえて水位を計測する構成であると、正確な水位を計測することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１１，１２，１３・・・１ｎ ＩＣタグ装置
２，２１，２２，２３・・・２ｎ ＩＣタグ
４ 遮蔽体
１５ ＩＣタグリーダ
１６ 水面
１７ フロート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣタグを主体として構成されるＩＣタグ装置とＩＣタグリーダーとを備え、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測する装置であって、前記ＩＣタグ装置は前記ＩＣタグの外周囲の少なくとも一部に当該ＩＣタグから放射される電波の強度を制御する遮蔽体が設けられてなることを特徴とする液面位置計測装置。
【請求項２】
前記ＩＣタグ装置は、液面の上昇時に受ける浮力によって前記遮蔽体が前記ＩＣタグに近づき、液面の下降にともなう浮力の解放によって前記遮蔽体が前記ＩＣタグから遠ざかるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の液面位置計測装置。
【請求項３】
前記ＩＣタグは、電池を内蔵するアクティブタイプＩＣタグであることを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項４】
前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が所定値より低下したことの検知および所定値より上昇したことの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項５】
前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が両者間での無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことの検知および両者間での無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項６】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって高レベルから低レベルへ変化することの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項７】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって所定値より低下したことの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項４および請求項６のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項８】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって両者間での無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３、請求項５および請求項６記載のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項９】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって低レベルから高レベルへ変化することの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項１０】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって所定値より上昇したことの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項４および請求項９のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項１１】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって両者間での無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３、請求項５および請求項９のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項１２】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置すると共に、最上位の前記ＩＣタグの上方に前記ＩＣタグリーダーを配置し、前記ＩＣタグリーダーは液面の上昇にともなって全ての前記ＩＣタグからの電波到達強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知に基づくと共に、前記ＩＣタグリーダーの水没の検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項１３】
水位に追従して上下動可能なフロートに前記ＩＣタグ装置を設置し、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づいて河川等の水位を観測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項１】
ＩＣタグを主体として構成されるＩＣタグ装置とＩＣタグリーダーとを備え、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測する装置であって、前記ＩＣタグ装置は前記ＩＣタグの外周囲の少なくとも一部に当該ＩＣタグから放射される電波の強度を制御する遮蔽体が設けられてなることを特徴とする液面位置計測装置。
【請求項２】
前記ＩＣタグ装置は、液面の上昇時に受ける浮力によって前記遮蔽体が前記ＩＣタグに近づき、液面の下降にともなう浮力の解放によって前記遮蔽体が前記ＩＣタグから遠ざかるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の液面位置計測装置。
【請求項３】
前記ＩＣタグは、電池を内蔵するアクティブタイプＩＣタグであることを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項４】
前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が所定値より低下したことの検知および所定値より上昇したことの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項５】
前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が両者間での無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことの検知および両者間での無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知の少なくとも一方に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項６】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって高レベルから低レベルへ変化することの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項７】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって所定値より低下したことの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項４および請求項６のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項８】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の上昇にともなって両者間での無線通信が通信可能状態から通信不可能状態に変化したことの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３、請求項５および請求項６記載のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項９】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって低レベルから高レベルへ変化することの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項１０】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって所定値より上昇したことの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項４および請求項９のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項１１】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置し、前記ＩＣタグリーダーは少なくとも１個の前記ＩＣタグからの到達電波強度が液面の下降にともなって両者間での無線通信が通信不可能状態から通信可能状態に変化したことの検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３、請求項５および請求項９のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項１２】
前記ＩＣタグを複数個垂直方向に配置すると共に、最上位の前記ＩＣタグの上方に前記ＩＣタグリーダーを配置し、前記ＩＣタグリーダーは液面の上昇にともなって全ての前記ＩＣタグからの電波到達強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知に基づくと共に、前記ＩＣタグリーダーの水没の検知に基づいて液面位置を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【請求項１３】
水位に追従して上下動可能なフロートに前記ＩＣタグ装置を設置し、前記ＩＣタグリーダーは前記ＩＣタグからの到達電波強度が高レベルから低レベルへ変化することの検知および低レベルから高レベルへ変化することの検知の少なくとも一方に基づいて河川等の水位を観測することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液面位置計測装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２８１５８５（Ｐ２０１０−２８１５８５Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３２９２８（Ｐ２００９−１３２９２８）
【出願日】平成２１年６月２日（２００９．６．２）
【出願人】（０００１７３５７７）財団法人河川情報センター (11)
【出願人】（５９７０５２３３０）株式会社 東京建設コンサルタント (8)
【出願人】（５０８２２２０３６）株式会社トランスコア (4)
【出願人】（５００３４９２０３）株式会社富士精工 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２日（２００９．６．２）
【出願人】（０００１７３５７７）財団法人河川情報センター (11)
【出願人】（５９７０５２３３０）株式会社 東京建設コンサルタント (8)
【出願人】（５０８２２２０３６）株式会社トランスコア (4)
【出願人】（５００３４９２０３）株式会社富士精工 (4)
【Ｆターム（参考）】
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