無線装置及び浸水検知システム
【課題】マンホール内等に設置して浸水の有無を検出する際に利用するものとして、従来よりもより適した無線装置を提供する。
【解決手段】本発明の無線装置（無線タグ１）は、各部に電力を供給する電池１１と、浸水を検知する浸水センサ１２と、マンホール外から与えられた振動を検知する振動センサ１３と、浸水センサ１２の検知出力に応じて、振動センサ１３によって検知された振動が所定のパターンに一致するか否かを判定する振動パターン判定回路１４と、判定回路１４が所定のパターンに一致すると判定した場合に電池１１から電力を供給されて所定の信号を送信する送信回路１５とを備えている。
【解決手段】本発明の無線装置（無線タグ１）は、各部に電力を供給する電池１１と、浸水を検知する浸水センサ１２と、マンホール外から与えられた振動を検知する振動センサ１３と、浸水センサ１２の検知出力に応じて、振動センサ１３によって検知された振動が所定のパターンに一致するか否かを判定する振動パターン判定回路１４と、判定回路１４が所定のパターンに一致すると判定した場合に電池１１から電力を供給されて所定の信号を送信する送信回路１５とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンホール内の浸水確認等に用いて好適な無線装置及び浸水検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の背景技術として、特許文献１に記載されている技術について図１４を参照して説明する。この特許文献１には、外部から振動を与えられ、この振動を受けたことをきっかけとして無線信号を送信する無線タグ（またはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ、ＩＣ（Integrated Circuit）タグとも呼ばれる）を用いた技術が記載されている。特許文献１の無線装置を用いたシステムでは、図１４に示したように、振動によって起動する振動起動無線装置７（無線タグに相当する）をコンクリート構造物８の内部に数多く設置する。これらの無線装置７に振動を与えて、起動した無線装置７が発信する無線信号を構造物検査装置９（受信機に相当する）によって受信する。この受信した無線信号によって構造物８の欠陥を検出する。この構成によれば、コンクリート構造物８の異常の検出が容易に行える。
【０００３】
上述した無線装置７は、振動を受けて無線信号を送信する。そのため、無線装置７は、構造物検査装置９が発生する振動のエネルギーを、各回路を動作させるための電力へと変換する機能を備えている。従ってこの無線装置７は、一般的なアクティブ型の無線タグが内蔵する電池とする電源に代えて、外部から与えられる振動を効果的に受け取り、電力へ変換する機能へと単純に置き換えた構成を用いている。つまり、無線タグを駆動するための電力供給に係る部分のみを改良した構成で実現されている。このため、既存のアクティブ型の無線タグから少し改良するだけで良く、無線タグが送信する無線信号も変わらない。従って、その無線タグの既存のリーダ（受信機）の受信機能がそのまま使用できるという利点もある。
【特許文献１】特開２００６−１６２３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電池を搭載してＩＤ（識別子）ほかの情報を送信するアクティブ型の無線タグでは、送信動作を所定の時間間隔で間欠的に行うようにしたものがある。間欠的に送信動作するアクティブ型無線タグを用いる場合、無線タグから送信された無線信号の受信範囲に受信機がないことの多い事例においては、無線タグからの送信タイミングによっては送信された無線信号を受信機で読取れないことが多くなってしまうことになる。またアクティブ型無線タグが自らの動作として間欠的な繰り返し送信をするのみでは、受信機が近くにないときも意味のない送信をし続けていて無駄が多いので、この無線タグの電池の消耗を間欠的な動作以上には大幅に抑制することはできず、この無線タグ自体の寿命もそれ以上に延ばすことはできない。
【０００５】
一方で、図１４に示されている無線タグに相当する振動起動無線装置７を用いる場合には、この無線装置７に対して振動を与える構造物検査装置９の振動発生部を対象物（その無線装置７が取り付けられた構造物８）に接触させ、また無線装置７も構造物８の内部に埋め込むなど強固に取り付ける必要がある。このようにすることで、構造物検査装置９から、無線装置７に対して、それを動作させられるだけのある程度の（超音波による）振動エネルギーを与えることができる。ただし、無線装置７の内部構造は一般的なアクティブ型の無線タグで電力供給の部分を変えたものであり、構造物８の状態は、複数の無線装置７からの複数の送信信号の有無を用いて確認されるようになっている。つまりこのような内部構造をしている無線タグではある程度の数を対象とする構造物に対して取り付ける必要がある。そして、この構造物が新設された時点でそれら多数の無線タグからの無線信号を測定したデータを予め取得しておく。その後、構造物の経過劣化を判断するために、予め測定したデータと比較するような対応が必要である。
【０００６】
さて、上記の背景技術を踏まえ、通信線などを埋設するための管路に設けられたマンホール内等の浸水の有無を、無線タグを用いて検出することを考えた場合、浸水の有無を検出する検出手段と各部の電源となる電池とを搭載したアクティブ型無線タグを利用することが考えられる。この場合に一つの課題となるものは、マンホール内等に設置する無線タグの電池寿命である。これに対しては、上述したように、無線信号の送信動作を間欠的に行うことである程度の電池の長寿命化（電池交換なしでの稼働可能時間の延長）は可能である。しかしながら、さらなる電池の長寿命化を図ることができれば、システムの維持コストをより削減することが可能となる。
【０００７】
一方、特許文献１に記載されているような振動エネルギーを電源に用いる無線タグは、電池寿命の問題はないものの、取り付けに関する制約や、必要となる無線タグが多数であることなどから、マンホール内等の浸水の有無を確認するものとしては適しているとは言えない。
【０００８】
本発明は、上記のような事情を考慮してなされたものであり、マンホール内等の対象物内に設置して浸水の有無を検出する際に利用するのに従来よりもより適した無線装置及び浸水検知システムを提供することを目的とする。より具体的には、稼働可能時間が長く、マンホール内等の対象物に設置容易で、一つの対象物に設置が必要となる個数がより少ない無線装置及びその無線装置を用いた浸水検知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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、各手段に電力を供給する電源と、浸水を検知する浸水検知手段と、マンホール外から与えられた弾性振動を検知する弾性振動検知手段と、前記浸水検知手段の検知出力に応じて、前記弾性振動検知手段によって検知された弾性振動が所定のパターンに一致するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が所定のパターンに一致すると判定した場合に、前記電源から電力を供給され、所定の信号を送信する送信手段とを備えることを特徴とする無線装置である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、無線装置固有の識別子を記憶する識別子記憶手段をさらに備え、前記電源が電池であり、前記送信手段が前記所定の信号として前記識別子記憶手段に記憶されている識別子を表す情報を含むものを送信することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、無線装置固有の識別子を記憶する識別子記憶手段をさらに備え、前記電源が、マンホール外から与えられた弾性振動を電力に変換する手段と、その変換された電力を蓄電する手段とからなり、前記送信手段が前記所定の信号として前記識別子記憶手段に記憶されている識別子を表す情報を含むものを送信することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、他の無線装置から送信された所定の信号を受信する受信手段をさらに備え、前記送信手段が、前記受信手段によって所定の信号が受信された時刻から所定時間経過後に、前記所定の信号を送信するものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記弾性振動及び前記無線信号が音波であり、前記弾性振動検知手段が音響マイクであり、前記送信手段が音響スピーカであることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、マンホール内に設置された請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線装置と、前記無線装置に対してマンホール外から所定パターンの弾性振動を与えるとともに、該無線装置から送信された送信信号を受信する制御装置とを備えることを特徴とする浸水検知システムである。
【００１５】
請求項７記載の発明は、前記無線装置が、複数であり、１つのマンホールに対して、高さの異なる２箇所以上の複数の位置に設置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、前記制御装置が、複数種類の所定パターンの弾性振動を与えるものであり、前記無線装置が、複数であり、複数の前記無線装置における各前記判定手段として異なる種類の所定パターンとの一致を判定するものが混在していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、判定手段によって、浸水検知手段の検知出力に応じて、弾性振動検知手段によって検知された弾性振動が所定のパターンに一致すると判定された場合に、送信手段に電源から電力が供給され、所定の信号が送信される。すなわち、本発明によれば、マンホール内に設置した無線装置から情報を読み取る際に、外部から所定パターンの弾性振動を与えて無線装置から信号を送信するようにしている。したがって、無線装置からの送信を必要な時にのみ行うようにすることができ、無線装置の送信信号が外部の受信機などでより確実に読み取れて、かつ不要な無線送信などを抑制して無線装置の消費電力を抑え、電池などの電源の寿命を延ばすなど無線装置の稼働可能時間を容易に長くすることができる。
【００１８】
また、判定手段が、浸水検知手段の検知出力に応じて所定パターンとの一致を判定するようにしたので、所定パターンと判定条件を複数種類設定して、例えば、浸水時にあるパターンで信号を送信し、通常時に他のパターンで信号を送信するなどすれば、通常時と浸水時などの異なる状況を把握することができる。また、振動を電力に変換し蓄積しておいて無線装置の無線送信の電力に使用したり、隣のマンホールの無線装置の送信を知る受信手段を装備し、より確実な読み取りタイミングで信号を送信させたりすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本実施の形態の浸水検知システムは、無線タグ１（無線装置）と、無線タグ１に対して所定の振動パターンを有する振動を与えるとともに、無線タグ１から送信された無線信号（電波、音波等）を受信する制御装置２を搭載した測定作業車３とから構成されている。マンホール４は、地下に埋設された管路５内に敷設された通信線、電力線等の点検、保守等のために用いられる地表面下に設けられた地中箱であり、人が出入りできるような蓋付の開口部を有する立ち上がり部４１と躯体４２とから構成されている。このマンホール４は、地上の道路６等に沿って適宜な間隔を隔てて複数設けられている（ただし図１では１つのマンホール４のみ示している）。
【００２０】
マンホール４上の地上（道路６）で、測定作業車３が走行する。この測定作業車３には、走行しながら測定作業を実施したり、または徐行もしくは停止して測定作業を実施したりすることを可能とするため、走行時及び停止時に無線タグ１に対して所定の振動パターンを有する振動を与えることができるような構造が設けられている。この測定作業車３には、例えばタイヤ３１を介して振動を地上（道路６）へと伝えるための図２（ｄ）に示すような振動発生部３２を設けることができる。
【００２１】
図２は、図１の測定作業車３に設ける振動発生部３２の構造を説明するための模式図であり、図２（ａ）〜（ｃ）はその原理を説明するための参考図であり、図２（ｄ）は構造の一例を示す模式図である。なお、図２（ａ）は、愛知工科大学自動車短期大学の情報「SUSPENSION(basic)」（URL:http://www.aut.ac.jp/auto/suspension_basic.htm）から一部を引用したものであり、スプリングの働きを示すための図であり、図２（ｂ）及び（ｃ）は、特許庁・標準技術集・16年度「自動車・二輪車のブレーキ・サスペンション」、11-4-4-2 低周波アクティブ油圧サスペンション（URL：http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/brakesuspension/11-4-4.pdf）から一部を修正して引用したものであり、（ｂ）が低周波アクティブ油圧サスペンションの構成を示す図、（ｃ）が（ｂ）の低周波アクティブ油圧サスペンションで用いられるアクチュエータを示す図である。
【００２２】
図１の測定作業車３に設ける振動発生部３２としては、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような自動車のサスペンションを活用したものを用いることができる。一般に、自動車は走行中に路面からタイヤを介した車体の振動を吸収して抑制するためサスペンションがある（図２（ａ）参照）。通常、このサスペンションにかかる力をスプリングで受止めたり、エネルギーを吸収したりするだけの方式をパッシブ方式と呼ぶ。このパッシブ方式に対しパワー源を持ちサスペンションに別の力をかけて動きを制御する方式をアクティブ方式と呼ぶ（図２（ｂ）参照）。このアクティブ・サスペンションでは油圧−電子制御などを用いてサスペンションにあたるアクチュエータの制御を行う（図２（ｃ）参照）。このように、サスペンションについて制御型のアクティブ・サスペンション機構を持つ車もある。
【００２３】
この機構を走行中に発生する自動車の振動を吸収するのではなく、ここでは逆に制御することによって、タイヤからの路面への振動発生・伝搬する装置として機能させる。すなわち測定作業車３に設ける振動発生部３２としてはそのような制御型／アクティブ・サスペンション機構を活用することができるのである。図２（ｄ）は測定作業車３の振動発生部３２としての振動発生・伝達構造の構成例を示している。制御装置２からの指示によってこの振動発生部３２が動作する。この振動発生部３２は、アクティブ・サスペンションの圧力制御ユニット３２１と、オイルポンプ３２２と、サスペンションを上下するための複数のアクチュエータ３２３とを有して構成されている。この圧力制御ユニット３２１の出力信号とオイルポンプ３２２で発生される圧力によって、アクティブ・サスペンションのアクチュエータ３２３が動作してこの測定作業車３のサスペンションを上下させタイヤ３１から路面へ振動が伝えられる。
【００２４】
次に、図３を参照して、図１に示す無線タグ１と制御装置２の構成例について説明する。図３に示す無線タグ１は、各部に電力を供給する電源となる電池１１と、浸水の有無を検知する浸水検知手段としての浸水センサ１２と、マンホール４外から与えられた振動を検知する弾性振動検知手段としての振動センサ１３と、浸水センサ１２の検知出力に応じて、振動センサ１３によって検知された振動が所定のパターンに一致するか否かを判定する判定手段としての振動パターン判定回路１４と、振動パターン判定回路１４が所定のパターンに一致すると判定した場合に電池１１から電力を供給され所定の無線信号を送信する送信手段としての送信回路１５と、無線タグ固有のＩＤ（識別子）を記憶する識別子記憶手段としてのメモリ１６と、送信回路１５からメモリ１６に記憶されているＩＤを表す情報を含む信号を送信させるための制御等を行う制御回路１７と、送信回路１５に接続されたアンテナ１８とから構成されている。他方、制御装置２は、上述したように無線タグ１に対してマンホール４外から所定パターンの振動を与えるとともに、無線タグ１から送信された送信信号を受信する機能を有するものであり、複数の操作子を有して作業者によって指示内容を設定するための指示設定操作部２１、各部を制御する制御部２２、マンホール４内の浸水の有無、無線タグ１のＩＤの情報等を作業者が確認するための画像を表示する表示部２３、無線タグ１の送信回路１５によって送信された無線信号を受信するためのアンテナ２４及び受信部２５から構成されている。この制御部２２は、図２（ｄ）を参照して一例を説明した振動発生部３２を制御する回路でもあり、また受信部２５としては汎用のＲＦＩＤリーダなどを用いることができる。
【００２５】
なお、弾性振動とは、弦、膜、棒、板、ばねなどの弾性体のひずみに伴う応力が復元力となっておこる振動であり、地震波、音波などが弾性振動の一例である。本実施の形態では、振動発生部３２で所定パターンの弾性振動、具体的には予め設定された複数段階に周波数が変化する振動パターンを発生させ、無線タグ１の振動センサ１３がこれを検知したときに、浸水センサ１２の出力に応じて、送信回路１５が起動されるという制御が行われる。なお、以下では弾性振動を単に振動とも表す。
【００２６】
すなわち、本実施の形態の無線タグ１は、振動パターンに対応して信号を送信するアクティブ無線タグであって、振動センサ１３を搭載して、必要に応じて特定の振動パターンに対応してＩＤなどを表す所定の信号を送信するように動作する。従って、この無線タグ１へ与える振動を発生させたり無線信号を受けたりする制御装置２も重要になる。
【００２７】
なお、制御装置２及び振動発生部３２としては、図２（ｄ）を参照して説明したように測定作業車３に搭載する構造を有するものであってもよいし、あるいは測定作業車３に搭載せず、例えば蓋が閉じた状況のままでのマンホール４上、つまり地上（道路６）から直に振動発生部３２に設けられた振動体を接地させ、地面やマンホール４の蓋に振動を与え、測定を行う形態で使用できるような構造を有するものとすることもできる。
【００２８】
図３の上側に示した制御装置２では、まず指示設定操作部２１が振動センサ付きの無線タグ１へどのような振動を与えるのか作業者が操作して入力された指示設定を表示部２３と制御部２２へ伝える。制御部２２は指示設定を受け、この指示設定に基づき予め決められている振動パターンの情報を振動発生部３２へ送る。この制御部２２における処理は図３の左上側に示すように３段階となる。つまり、最初の段階（ステップＳＴ１１）は指示設定操作部２１から指示設定を受取る。この指示設定には無線タグ１へ与える振動パターンを決めるための情報が含まれている。次の段階（ステップＳＴ１２）で、この指示設定に従って制御部２２内のＤＢ（データベース；情報記憶部）に記憶している全ての振動パターンを発生させるために必要な情報から必要な情報が選択して取得される。最後の段階（ステップＳＴ１３）では制御部２２がここで選択した振動パターンの発生情報を振動発生部３２へ伝達する。そして振動発生部３２では、その制御部２２から送られた振動パターンの情報を受けて、その振動パターンの振動を実際に発生する。この振動発生部３２で発生させた振動が振動センサ付き無線タグ１へ伝わる。
【００２９】
一方、制御装置２のアンテナ２４は、振動センサ付き無線タグ１からの無線信号を受け、受信部２５へ伝える。受信部２５は、アンテナ２４から伝えられた無線信号の受信処理をして、受信処理した結果を表示部２３へ送る。表示部２３は、受信部２５から送られてきた受信結果と、最初に述べていた指示設定操作部２１から伝えられている指示設定をそれぞれ表示して、作業者へ伝える。
【００３０】
他方で、図３の下側に示す振動センサ付き無線タグ１は、まずは最初に、振動センサ１３で、制御装置２の制御によって振動発生部３２から送られてくる振動を検知して振動パターン判定回路１４へ伝える。振動パターン判定回路１４では、その振動センサ１３から伝えられた振動の情報と浸水センサ１２からの浸水の有無の情報を受け、この振動のパターンが無線タグ１を動作させるものと一致するか否かを判定する。ここで、振動パターン判定回路１４では、この振動のパターンと無線タグ１の状況に対応する予め定めた所定のパターンとが一致しないと他の動作を行わないが、振動パターンが所定のパターンと一致するものであれば電池１１から制御回路１７と送信回路１５へ電力を供給させる（図３の右下で、破線の矢印で示した箇所の動作）と共に、制御回路１７へ判定結果を伝える。このような振動パターン判定回路１４での処理においては、図３の左下に示す３段階がある。
【００３１】
第１段階（ステップＳＴ２１）では、制御装置２の制御によって振動発生部３２から無線タグ１へ与えられた振動の情報を振動センサ１３から振動パターン判定回路１４が受取り、また浸水センサ１２からマンホール４内に設置された無線タグ１が浸水によって水を検知したか否かを示す浸水の有無についての検知出力も受取る。第２段階（ステップＳＴ２２）では、この振動パターン判定回路１４が受取った振動の情報を、浸水センサ１２からの検知出力に応じて、振動パターン判定回路１４内のＤＢ（所定のメモリ）に記憶されているパターンの情報と比較する。
【００３２】
この振動パターン判定回路１４による比較処理としては、例えば次の２つの例が考えられる。一つ目として、振動パターン判定回路１４内のＤＢに所定の１つの振動パターンを記憶しておき、振動センサ１３で検知された振動のパターンがこの記憶されている振動パターンと一致し、かつ浸水センサ１２の検知結果が浸水有り（または無し）となった場合に、比較結果が一致したとすることが考えられる。また二つ目として、振動パターン判定回路１４内のＤＢに所定の２つの振動パターンを記憶しておき、振動センサ１３で検知された振動のパターンがこの記憶されている１つの振動パターンと一致し、かつ浸水センサ１２の検知結果が浸水有りとなった場合に比較結果が一致したとすることに加え、振動センサ１３で検知された振動のパターンが他の１つの振動パターンと一致し、かつ浸水センサ１２の検知結果が浸水無しとなった場合に比較結果が一致したとする、２種類の比較一致条件を設定することが考えられる。なお、比較条件の設定の仕方はこれらのものに限られず、他の具体例については、図４、図５等を参照して後述する。
【００３３】
いずれにしろ、ステップＳＴ２２では、所定の判定条件に基づいて、振動パターン判定回路１４が、浸水センサ１２の検知出力に応じて、振動センサ１３によって検知された振動が所定のパターンに一致するか否かを判定する処理が行われる。
【００３４】
最後の第３段階（ステップＳＴ２３）は、振動パターンを比較確認した結果、つまり一致した振動パターンに対して、無線タグ１の状況（具体的には、これも後述する図４に示すマンホール４に無線タグ１が設置した状況）が合致したときに、その旨を制御回路１７へ伝達する。制御回路１７では、振動パターン判定回路１４からの総合的な判定の結果を受けて、送信回路１５へ無線信号を送信するよう指示を出す。この指示で制御回路１７はメモリ１６に格納されたＩＤを送信する無線信号に用いる。
【００３５】
そして送信回路１５では、制御回路１７からの指示を受け送信する信号を発生させてアンテナ１８へ送る。アンテナ１８は送信回路１５から受けた無線信号を制御装置２へ送信する。なお、電池１１は、振動パターン判定回路１４（あるいはさらに浸水センサ１２及び振動センサ１３）へ電力を供給する役目を担うが、先ほど述べたように、この振動パターン判定回路１４での判定によって、比較結果が一致すると判定された時に、図３の右下において破線の矢印で示すように制御回路１７と送信回路１５へも電力を供給するよう動作する。
【００３６】
次に、図４及び図５を参照して、マンホール４内に無線タグ１が設置される状況及び制御装置２から無線タグ１に与えられる振動パターンの具体例について説明する。図５に示した振動パターンに対して送信をする無線タグ１が、この実施形態が対象とするマンホール４内でどのような状況で設置されているかをこの図４では描いている。後の図５で挙げる振動パターンによって無線タグ１が送信する６つの具体的な状況、（ａ）浸水がない（通常時）、（ｂ）浸水時、（ｃ）どんなときも、（ｄ）高い位置、（ｅ）低い位置、（ｆ）どんな位置でも、に対応する設置状況を描いている。
【００３７】
まず大別して、図４の上半分は、マンホール４内での浸水の有無／浸水を関知しないケースを扱っている。１番目の図４の左上は、（ａ）浸水がない（通常時）状況を示している。この状況では、浸水がないマンホール４内で無線タグ１が設置されている。２番目に挙げる図４の中央上は、（ｂ）浸水時の状況を示す。この状況では、マンホール４内が浸水していて設置された無線タグ１がその浸水した水中にある。３番目の図４の右上には、（ｃ）どんなときでも、という状況を示している。この状況では、浸水があるマンホール４内に２つの無線タグ１ａ、１ｂ（無線タグ１と同一構成の無線タグ）が設置されており、片方の無線タグ１ｂについては浸水の水位より高い位置に、他方の無線タグ１ａは浸水の水面より下の位置で設置されていて浸水した状態である。
【００３８】
そして先ほどと同じく大別した残りの図４の下半分では、マンホール４内に設置した無線タグ１に関する位置についてのそれぞれのケースを扱う。続き番号順の４番目として図４の左下は、（ｄ）高い位置の状況を示している。つまり、マンホール４内で無線タグ１が高い位置、マンホール４の出入口付近に設置されている。そして５番目となる図４の中央下は、（ｅ）低い位置の状況を示している。この状況では、マンホール４内で無線タグ１が低い位置、マンホール４の底に近い場所に設置されている。最後の６番目で図４の右下は、（ｆ）どんな位置でも、という状況を示している。この状況は、マンホール４内で２つ無線タグ１ａ、１ｂが設置されており、片方の無線タグ１ｂは高い位置、他方の無線タグ１ａは低い位置となっている。
【００３９】
これら６つの状況の中で、特徴的な点としては、大別された２つの（マンホール４の浸水と無線タグ１の位置に関わる）ケースについて、それぞれのケースを関知しないという状況、つまり（ｃ）どんなときでも、および（ｆ）どんな位置でも、があることである。
【００４０】
また、これら２つのケースに分かれている状況を組み合わせることもできる。例えば、マンホール４内に浸水がなくて低い位置に無線タグ１を設置する状況としては（ａ）と（ｅ）の組み合わせになるし、また例えば、マンホール４内が浸水していて無線タグ１を設置する位置を関知しない状況としては（ｂ）と（ｆ）の組み合わせになる。
【００４１】
図５には、無線タグ１に与える複数種類の振動パターンを例示する。先に説明したように無線タグ１の状況に合う振動パターンを与えることでその無線タグ１はＩＤなどの所定の信号を送信するので、それらの無線タグ１の状況に応じた振動パターンを図５では挙げている。
【００４２】
具体的にこの図５で挙げた６つの振動パターンは、（ａ）浸水がない（通常時）、（ｂ）浸水時、（ｃ）どんなときも、（ｄ）高い位置、（ｅ）低い位置、（ｆ）どんな位置でも、とそれぞれの状況で無線タグ１から信号を送信させる場合の例である。それぞれの場合の振動パターンのグラフ表示は横軸が時間方向を示し、縦軸が周波数と振動を示す。
【００４３】
図５の左上に（ａ）浸水がない（通常時の）場合での振動パターンＳＰ−１を示す。振動は時間順にｖｂ、ｖａ、ｖｃ、ｖｄと変化している。ここで、振動数ではｖａ＜ｖｂ＜ｖｃ＜ｖｄという関係があり、この図５では簡単な関係として、ｖｂ＝２×ｖａ、ｖｃ＝３×ｖａ、ｖｄ＝４×ｖａとした。例えば、ｖａを０．２ｓｅｃの時間で４回の振動と想定するなら、同じ時間でｖｂは８回、ｖｃは１２回、ｖｄは１６回である。また周波数では時間順にｆｂ、ｆａ、ｆｃ、ｆｄであり、ここでもｆａ＜ｆｂ＜ｆｂ＜ｆｄの関係がある。また同じ図５ではｆｂ＝２×ｆａ、ｆｃ＝３×ｆａ、ｆｄ＝４×ｆａである。上述した「ｖａが０．２ｓｅｃの時間で４回の振動との想定」を当てはめてみると、ｆａ＝２０［Ｈｚ］（＝４÷０．２［ｓｅｃ］）、ｆｂ＝４０［Ｈｚ］（＝２×ｆａ）、ｆｃ＝６０［Ｈｚ］（＝３×ｆａ）、ｆｄ＝８０［Ｈｚ］（＝４×ｆａ）である。
【００４４】
次に、図５の中央上に示した（ｂ）浸水時の振動パターンＳＰ−２は、時間順に振動がｖｂ、ｖａ、ｖｄ、ｖｃで、周波数がｆｂ、ｆａ、ｆｄ、ｆｃである。ここでの振動数や周波数の相互の関係や各値は先の通常時の振動パターンのそれらと同じである。その次の３番目の振動パターンＳＰ−３は、図５の右上に示した（ｃ）どんなときでも、を対象にした振動パターンである。この振動パターンについては、時間順に振動がｖｂ、ｖｄ、ｖａ、ｖｃで、周波数がｆｂ、ｆｄ、ｆａ、ｆｃである。４番目に当たる図５の左下側に示す（ｄ）高い位置に無線タグが設置されたときに与える振動パターンＳＰ−４は、時間順に振動がｖｂ、ｖｃ、ｖｄ、ｖａであり、周波数がｆｂ、ｆｃ、ｆｄ、ｆａである。５番目が図５の中央下に示す（ｅ）低い位置に無線タグが設置されたときに与える振動パターンＳＰ−５で、時間順に振動がｖｂ、ｖｃ、ｖａ、ｖｄで、周波数がｆｂ、ｆｃ、ｆａ、ｆｄである。最後の振動パターンが、図５の右下に示した（ｆ）低い位置に無線タグを設置したときに与える振動パターンＳＰ−６で、時間順に振動がｖｂ、ｖｄ、ｖｃ、ｖａで、周波数がｆｂ、ｆｄ、ｆｃ、ｆａである。
【００４５】
改めて図５に示したそれぞれの状況に応じた場合での振動パターンを確認すると、何れも最初に振動ｖｂ、周波数ｆｂが設定されていて、振動パターンの先頭を意味している。その次の順番に、振動がｖａで周波数がｆａなら浸水の有無を指している。一方、次の順番に振動がｖｃで周波数がｆｃなら無線タグの位置を指している。また、次の順番に振動がｖｄで周波数がｆｄなら浸水の有無ないし無線タグの位置には無関係な状況を指している。このように各振動や周波数にカテゴリを示す意味を持たせ系統的振動パターンが決められた規則に基づいて作られていると、運用時の間違いを防ぐことができる。また、この例では全ての振動パターンを４つの振動周波数の組み合わせとして、各振動パターンで等しい長さ（等しい時間）として同じ振動・周波数が２回以上は含まれないようにしている。これらによってより確実で明確かつ簡単にどの振動パターンかを判断できるようにしている。
【００４６】
また、図６には、図３の制御装置２の受信部２５で受信される信号と受信部２５が出力する受信結果の一例を示す。まず、図６（ａ）は、比較のため、本発明の背景技術である汎用の無線タグから送信された信号を受信機（リーダ）が受取った場合の受信結果の一例を示している。この図６（ａ）での無線信号ａ−１が、無線タグから送信される信号である。この信号には時刻ｔ−ａで開始されたプリアンブル（Preamble）、ＩＤ、ＥＯＦ（End of Frame）が含まれている。プリアンブルは無線タグから送信される信号の開始位置を示し、ＩＤは無線タグを識別する信号で今回のＩＤは“ＩＤ−ａ”であり、最後のＥＯＦは無線タグが送信した信号の終了を示し前方の信号（ＩＤ）に誤りがないかを確認する情報も含まれている。この無線信号ａ−１を受信機（リーダ）が受信すると、受信機（リーダ）の出力Ｒ１は例えば“ｔ−ａ ＩＤ−ａ、…”となる。
【００４７】
一方、図６（ｂ）は本実施形態においてマンホール４内に設置した無線タグ１から送信された信号を受信部２５（受信機に対応）が受取った受信結果を示す。この図６（ｂ）での無線信号ｂ−１は、無線タグ１から送信される信号である。この信号はプリアンブル、ＩＤ、ＥＯＦがあり、プリアンブル、ＩＤ、ＥＯＦはそれぞれ図６（ａ）での無線信号ａ−１と同じ意味をもつ情報である。なおマンホール４内には複数の無線タグ１が設置されることがある。従って浸水の状況など場合によって、複数の無線タグ１の情報が受信部２５から送られることもある。この図６（ｂ）の例では１つ目の無線タグ１から送信された無線信号ｂ−１が開始時刻ｔ−ｂ１でＩＤが“ＩＤ−ｂ１”であり、別の無線タグ１からの無線信号ｂ−２が開始時刻ｔ−ｂ２でＩＤが“ＩＤ−ｂ２”である。これら無線信号ｂ−１、ｂ−２を受信部２５が受信すると、受信部２５の出力２５１は例えば“ｔ−ｂ１ ＩＤ−ｂ１、ｔ−ｂ２、ＩＤ−ｂ２、…”となる。
【００４８】
以上のように比較して分かるように、図６（ａ）に示す通常の無線タグから受信機（ないしはリーダ）が受取る情報と、図６（ｂ）の今回の受信結果は変わりがない。
【００４９】
次に、図１、図３及び図５を参照して、図１及び図３に示す構成の動作例について説明する。道路６を走行する測定作業車３がマンホール４に近づくと、走行あるいは徐行する状態で測定作業車３に搭載した制御装置２の制御によって振動発生部３２で発生された振動がタイヤ３１へ伝わる。さらに振動はタイヤ３１から地面（道路６）、そしてマンホール４へ伝わり、無線タグ１へも同じパターンの振動が到達する。この振動を無線タグ１に搭載した振動センサ１３が検知すると、この無線タグ１の浸水検知センサ１２にて検知された情報を基に、予め記憶した振動パターンと検知した振動パターンを比較するなどして、受信した振動パターンが予め当該無線タグ１に対して設定されている条件を満たすか否かが判定される。判定の結果、条件が満たされ、信号の送信を要求される無線タグ１と決まると、制御回路１７と送信回路１５が動作し、無線信号を送信する。
【００５０】
この場合、無線タグ１に搭載された振動センサ１３によって検知された振動パターンが、無線タグ１毎に複数の異なる種類から予め選択的に決められた振動パターンのいずれかに一致するか否かを比較するように、振動パターン判定回路１４のＤＢの内容などを設定しておくことができる。すなわち、振動パターンと浸水の有無の組み合わせによる複数の判定条件のうちのいずれかの判定条件を選択的に各無線タグ１に設定しておき、当該無線タグ１に対して設定されている特定の種類の振動パターンが検知され、またそれとの浸水の有無との組み合わせによる特定の判定条件が満たされたときに、無線タグ１が動作するように設定しておくことができる。この場合には例えば、複数の無線タグ１における各振動パターン判定回路１４として異なる種類の所定パターンとの一致を判定するものを混在させておき、複数の無線タグ１を用いて、例えば１つのマンホール４に対して、高さの異なる２箇所以上の複数の位置に設定条件の種類別に無線タグ１を設置することで、浸水状況や設置位置などによって無線タグ１の動作が複数種類となるようにシステムを構成することができる。
【００５１】
このように、予め決めた振動パターンや判定条件を幾つか準備しておくと、次のようにより具体的な情報も確認することができる。すなわち、例えば振動パターンＳＰ−１（図５（ａ）参照）の場合に、無線タグ１に搭載した浸水センサ１２によって浸水を検知していない（浸水がない通常時の）ときに無線タグ１が動作し送信するように設定することができる。このように設定された無線タグ１を用いた場合、例えば図４（ａ）〜（ｃ）の設置状況では、振動パターンＳＰ−１が与えられたとき、図４（ａ）の無線タグ１と図４（ｃ）の無線タグ１ｂにおいて、振動センサ１３で振動パターンＳＰ−１が検知されるとともに、浸水センサ１２で浸水無しが検知されて、判定条件が満たされるので、それらの無線タグ１及び１ｂから無線信号が送信されることになる。
【００５２】
また別の振動パターンＳＰ−２（図５（ｂ）参照）のときには、浸水が検知された（浸水時の）場合に無線タグ１が送信するようにすると、図４（ａ）〜（ｃ）の設置状況では、図４（ｂ）の無線タグ１と図４（ｃ）の無線タグ１ａから無線信号が送信されることになる。つまりこの場合は、マンホール内が浸水していると判断できる。
【００５３】
さらに別の振動パターンＳＰ−３（図５（ｃ）参照）では、浸水の有無に係らず、無線タグ１から送信されるようにすることもできる。この場合、図４（ａ）〜（ｃ）の設置状況では、すべての無線タグ１または１ａもしくは１ｂから無線信号が送信されることになる。
【００５４】
また或いは、同じマンホール４内に複数の無線タグ１を設置している状況を想定する。複数の無線タグ１を準備する理由は、マンホール４内の浸水した程度を把握するために、設置する位置、主に深さ（高さ）を異なるようにすることである。
【００５５】
例えば、振動パターンＳＰ−４（図５（ｄ）参照）に応答して信号を送信するように設定された無線タグ１と、振動パターンＳＰ−５（図５（ｅ）参照）に応答して信号を送信するように設定された無線タグ１と、さらに振動パターンＳＰ−６（図５（ｆ）参照）に応答して信号を送信するように設定された無線タグ１との３種類の設定条件が異なる無線タグ１を用意する。無線タグ１の設定条件の違いは、実際に所定の振動パターンを与えたり、浸水させてみたりすることで把握することは可能であるが、文字、数字、記号、形状、色などで、設定条件の違いを外見で区別できるようにしておくことが望ましい。
【００５６】
そして、振動パターンＳＰ−４に応答する無線タグ１を図４（ｄ）に示すようにマンホール４内の高い位置に設置し、振動パターンＳＰ−５に応答する無線タグ１を図４（ｅ）に示すようにマンホール４内の低い位置に設置し、振動パターンＳＰ−６に応答する無線タグ１（無線タグ１ａ、１ｂ）を図４（ｆ）に示すようにマンホール４内の高い位置と低い位置など位置に関わらずに設置しておく。
【００５７】
このように無線タグ１を設置することで、高い位置に設置した無線タグ１から信号を送信させたい場合には振動パターンＳＰ−４を与え、低い位置に設置した無線タグ１から信号を送信させたい場合には振動パターンＳＰ−５を与え、高さに関わらず全ての無線タグ１から信号を送信させたい場合には振動パターンＳＰ−６を与えるようにする。
【００５８】
また、このように設置位置の選択と、浸水センサ１２の検知出力の判定条件の違いとを組み合わせることで、浸水状況の把握や、設置位置の確認などを、詳細に行うことが可能となる。
【００５９】
複数の無線タグを用いない場合には現実的には無線タグの設置した高さ（マンホール内の深さ）を無線で判断することは難しい。しかしながら、複数の無線タグ１を用い、送信を行わせる振動パターンを高さによって異ならせることで、無線タグ１の位置を容易に把握できるようになる。なお、各無線タグ１の設置位置とＩＤとの対応関係を別途データベース化しておき、そのデータベースを参照することで、無線信号の受信の際に、設置位置の再確認を自動的に行うようにすることもできる。また、例えば、無線タグ１のＩＤの値が奇数なら高い位置にその無線タグ１を設置して、ＩＤの値が偶数なら低い位置にこの無線タグ１を設置するというようにしてＩＤに対応した分類などを行うようにしても構わない。この場合、データベースを用意しなくとも、作業者は表示部２３に表示されたＩＤの情報を確認することで、設置位置の確認を容易に行うことができる。
【００６０】
またさらに、上述した２つの要件（浸水の有無、設置する位置の高さ）を組み合わせて、低い位置に設置されている無線タグ１が、浸水を検知したときに送信をさせる振動パターンを“ＳＰ−２”及び“ＳＰ−５”というように連続させた組み合わせの振動パターンとすることもできる。同様に、組み合わせの振動パターン“ＳＰ−１”及び“ＳＰ−４”は、高い位置に設置された無線タグ１を浸水していない通常時に送信させるというようにすることもできる。このように、より具体的な条件や状況を把握する目的で複数の振動パターンを使用して無線タグ１に送信をさせることも可能となる。
【００６１】
次に、図７及び図８を参照して、図１〜図６を参照して説明した実施形態の変形例について説明する。なお、各図において、同一の構成には同一の符号を用いている。
【００６２】
図７には、振動をエネルギー変換・蓄積し活用する無線タグを示す。この図７では２つの無線タグを挙げている。図７の上側には、（ａ）振動センサ電力変換素子共用型の無線タグ１−１である。振動エネルギーを変換・蓄積し活用する素子が振動センサを兼ねて共用されている。図７の下側、（ｂ）振動センサ電力変換素子分離型の無線タグ１−２は、振動エネルギーを変換・蓄積し活用する素子と振動センサが分離されて別々の役割を担っている。
【００６３】
最初に、（ａ）振動センサ電力変換共用型の無線タグ１−１について、構成（図７（ａ））と動作（図８（ａ））を説明する。この無線タグ１−１は、振動センサ（圧電素子）１３−１、振動パターン判定回路１４、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ（あるいは電気２重層コンデンサとも呼ばれる）１１−１、制御回路１７、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５、アンテナ１８にて構成される。振動センサ（圧電素子）１３−１は、２つの役目を兼ねている。一方は、この無線タグ１−１に与えられた振動（特に予め決められた振動パターン）を検知して振動パターン判定回路１４へ伝える。他方は、同じくこの無線タグ１−１に与えられた振動（特に予め決められていない振動パターン）を電力に変換して電界２重層キャパシタ１１−１へ蓄積する。この無線タグ１−１では、各部に電力を供給する電源（図３の電池１１に対応するもの）が、マンホール４外から与えられた振動を電力に変換する手段としての振動センサ（圧電素子）１３−１と、その変換された電力を蓄電する手段としての電界２重層キャパシタ１１−１とから構成されている。
【００６４】
実際に圧電素子を用いて振動で発電する例として、首都高速道路の五色桜大橋およびＪＲ東京駅の自動改札で実証している例がある。高速道路の橋を昼間通過する自動車の『振動』で発電、バッテリーに蓄電し夜間照明に活用する。また、通勤客が通過する駅の自動改札の床に圧電素子を内蔵するゴムマット設置し、電車に乗降する客が歩行するときの床面の振動により電力を発生させる。発生した電力で自動改札や電光表示板など駅設備の一部をまかなっている（参照：「エネルギー源は「振動」というエコ発電 - ECO JAPAN〈エコジャパン〉- nikkei BPnet 環境ポータル」、URL：http://www.nikkeibp.co.jp/style/eco/column/funase/080627_shindou、2008年6月27日）。
【００６５】
振動パターン判定回路１４は、振動センサ（圧電素子）１３−１から伝えられた振動の情報について、予め決められた振動パターンか否かを判定し、かつこの浸水センサ１２の検知出力に応じて無線タグ１−１を動作させる振動パターンと一致しているかを判断し、その判断結果を制御回路１７へ伝える。同時に、振動パターン判定回路１４は、無線タグ１−１を動作させる振動パターンであれば、電界２重層キャパシタ１１−１に蓄積された電力を制御回路１７と送信回路１５へ供給するようにする（図７（ａ）内で破線の矢印で示す箇所）。浸水センサ１２は、無線タグ１−１が浸水しているかを検知して振動パターン判定回路１４へ知らせる。振動パターン判定回路１４は、浸水の有無と振動パターンが一致するかに基づいて状況判断を行う。電界２重層キャパシタ１１−１は、先に振動センサ（圧電素子）１３−１によって振動から発電した電力を蓄積し、この無線タグ１−１を駆動する際の電力に用いる。
【００６６】
ここで、電界２重層キャパシタ１１−１は、普通の電池が化学反応を使うのではなく、物理的に電荷を蓄積するという動作原理である。この動作原理から、充放電のサイクル寿命が長く急速な充放電に対応できる特徴がある（“電気二重層キャパシタについて”および“電気二重層キャパシタの原理”アドバンスト・キャパシタ・テクノロジーズ（株）ホームページ参照）。従って、長い期間の繰り返し使用に耐えて、利用時に瞬間的な短時間（数十［ｍｓｅｃ］）の送信を行う無線タグの電源として電界２重層キャパシタが適していると考えられる。
【００６７】
この無線タグ１−１を構成し残された制御回路１７、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５、アンテナ１８の４つは、図３を参照して説明した上記の実施形態の無線タグ１で説明したものと同じであるので、ここでの説明を省略する。
【００６８】
この共用型の無線タグ１−１の動作は、与えられる振動によって電界２重層キャパシタ１１−１の充電、振動パターン判定、無線送信に分かれる（図８（ａ））。予め決められた振動パターンでないランダムな振動が与えられるときは、この振動を振動センサ（圧電素子）１３−１が電力に変換する。この変換した電力は電界２重層キャパシタ１１−１へ渡され充電される（図８（ａ）で“キャパシタ充電（圧電素子の発電）”の箇所）。振動パターン判定の期間では、予め決められた振動パターンが無線タグ１−１へ与えられる。この振動パターンを振動センサ（圧電素子）１３−１が検知し、この情報が振動パターン判定回路１４へ伝わる。振動パターン判定回路１４でこの振動パターンと無線タグ１−１の状況（浸水の有無や無線タグの設置位置に応じた判定条件）と一致するとの判定がされると、次に送信回路１５が起動（して無線送信）するよう制御回路１７などへ指示される（図８（ａ）では“振動パターンＳＰ−１”の振動が与えられた“振動パターン判定”の箇所、この時は電界２重層キャパシタ１１−１に充電された電力が徐々に消費される）。続いて無線送信の区間では、先の振動パターン判定回路１４での指示が制御回路１７へと伝わり、送信回路１５とアンテナ１８を介してこの無線タグ１−１から送信がなされる。この無線送信では電界２重層キャパシタ１１−１に充電された電力が多量に使用される。
【００６９】
次に、図７（ｂ）の振動センサ電力変換分離型の無線タグ１−２の構成と動作（図８（ｂ））を述べる。この無線タグ１−２は、振動センサ１３−２、圧電素子１３−３、振動パターン判定回路１４、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ１１−１、制御回路１７、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５、アンテナ１８にて構成される。この分離型の無線タグ１−２の構成が、図７（ａ）共用型の無線タグ１−１と異なる点は、振動センサ１３−２、圧電素子１３−３が分離しているので、振動パターン判定回路１４でのパターン照合と無線タグ状況との一致判定および電界２重層キャパシタ１１−１の電力蓄積が同時平行で動作可能という点である。これ以外の制御回路１７、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５、アンテナ１８については、先に示した図７（ａ）の共用型の無線タグ１−１および図３の振動センサ付き無線タグ１と同じため、説明を省略する。
【００７０】
そこで振動センサ１３−２、圧電素子１３−３、振動パターン判定回路１４、電界２重層キャパシタ１１−１について順に説明する。この分離型の無線タグ１−２に搭載される振動センサ１３−２は、発電機能は不要で、振動を検知する機能が備わっていればよい。揺れに反応するメカニカルなスイッチ、円筒の中に挿入した玉が振動で円筒の両端に接するタイプや振動の周波数に合わせ振り子を複数装備するものでも構わない。これらの何れかの振動センサ１３−２を使用して無線タグ１−２に与えられた振動が検知され、この検知された振動情報は振動パターン判定回路１４へ伝えられる。振動パターン判定では、伝えられた振動情報に従い、予め決められた振動パターンと照合しどのような状況で動作させるパターンなのを確認する。さらに振動パターン判定において、その確認したパターンとこの無線タグ１−２の状況が一致するかが判定される。これら振動センサ１３−２および振動パターン判定回路１４の動作は、次に述べる振動による発電とその充電の動作と同時並行して実施できる。
【００７１】
なお、本実施の形態の無線タグ１−２に対しても、図５に示すような振動パターンを用いることができる。この場合、全ての振動パターンにはこれらパターンの最初に決まった振動（ｖｂ、周波数ｆｂ）が用いられているという特徴がある。従って、必要に応じて振動パターン判定回路１４の一部、つまりその決まった最初の振動を検知する機構のみを動作させることで、消費電力をより低く抑えられる。
【００７２】
また、このような工夫をすることで通常（特定の振動パターンが与えられていない）時、振動パターン判定回路１４で消費される電力をより低く抑えて、電界２重層キャパシタ１１−１へ充電が可能なようにしている。
【００７３】
さて、その振動による発電とその充電については、圧電素子１３−３と電界２重層キャパシタ１１−１にて別になされる。圧電素子１３−３は、先に図７（ａ）の共用型の無線タグ１−１の箇所で、その構成となる振動センサ（圧電素子）１３−１として説明したものと同じである。この圧電素子１３−３は、分離型の無線タグ１−２内に前述した振動センサ１３−２とは別に搭載されて、電界２重層キャパシタ１１−１へのみ接続されている。このため、この分離型の無線タグ１−２へ与えられる振動が予め決められたパターンに関わらず、どのような振動も発電し、電界２重層キャパシタ１１−１を充電できる（図８（ｂ）で“振動パターン判定”の区間参照）。無線送信については、分離型の無綿タグ１−２も、図８（ａ）の共用型の無線タグ１−１と同じである。
【００７４】
以上のように、図７に示す無線タグ１−１、１−２は、振動によって発電して、電界２重層キャパシタ１１−１に充電した電力を用いて送信するため、パッシブ無線タグの電力供給やアクティブ無線タグの電池寿命を気にせずに利用することができる。
【００７５】
次に、図９〜図１１を参照して、本発明のさらに別の実施形態について説明する。図９は、隣接する２つのマンホール４ａ、４ｂにおいて、隣のマンホール４ａに設置された無線タグ１ａの信号送信からマンホール４ｂに設置された無線タグ１ｂの発信タイミング制御についてのイメージを示す説明図である。
【００７６】
一般に、地中に埋設されている電力または通信ケーブル用のマンホール４（図９ではマンホール４ａ、４ｂ）においては、その電力や通信ケーブルを通す管路５によってマンホール間が繋がっている。また、道路６に沿って通常はマンホール４および管路５を作る工事が行われるので、結果的にあるマンホール４ａと管路５で繋がる隣のマンホール４ｂの上は道路６である。今回の発明ではマンホール４内に設置する無線タグ１（図９では無線タグ１ａ、１ｂ）が送信する無線信号を受信する制御装置２は測定作業車３に搭載される。当然、この測定作業車３は、道路６に沿って走行する。従ってあるマンホール４ａ内に設置した無線タグ１ａが送信した無線信号を測定作業車３に搭載した制御装置２で受信できたタイミングについて、隣のマンホール４ｂに設置した無線タグ１ｂにも知らせられるとすれば、無駄な送信動作をせずに、より的確なタイミングで送信が可能になると考えられる。
【００７７】
マンホール４が隣接する間隔（通常は５０ｍ〜２５０ｍ）が近い場合や車道の反対車線側に位置するマンホール４には、不要にもかかわらず、走行している測定作業車３からの振動パターンが伝わる可能性がある。道路６を測定作業車３が走行する方向、ルートによって振動パターンを受けた無線タグ１から送信される信号を再び同じ測定作業車３に搭載された受信部２５で受けられないことをここでは無駄な送信動作としている。つまり、測定作業車３の走行方向やルートに従うように次のマンホール４内の無線タグ１のみが送信するなら効果的になると考えることができる。さらに振動パターンが伝わらなくても測定作業車３が走行する方向やルートに当たるマンホール４内の無線タグ１が送信するようにすることも考えられる。
【００７８】
このような考えを基に、この実施の形態では、図９に示すように隣のマンホール４ａ内の無線タグ１ａから送信された無線信号を次のマンホール４ｂに設置した無線タグ１ｂが受け、無線タグ１ｂが送信動作をするタイミングを決めるようにしている。図９の左下側に示すマンホール４ａ内の無線タグ１ａが、図１を参照し説明された振動を検知し測定作業車３が接近したタイミングで無線信号を送信したとする。この無線信号を次のマンホール４ｂ内に設置された無線タグ１ｂが受信し、予め無線タグ１ｂ内に記録されているマンホール間の距離での測定作業車３が走行する時間（マンホール４ａとマンホール４ｂの間の距離を測定作業車３の走行速度で割ったおよその所要時間）が経過した後に、マンホール４ｂ内に設置された無線タグ１ｂから送信するようにする。
【００７９】
ここで、次のマンホール４ｂは、先のマンホール４ａと管路５で繋がっている。このためマンホール４ａ内の無線タグ１ａから送信された無線信号が、この管路５を通じマンホール４ｂ内へと伝わることもある。すなわち、無線タグ１ａから送信された無線信号がマンホール４ａ外の地上へ一旦出て、隣のマンホール４ｂ内へ入る経路よりも、マンホール４ａ、４ｂ間を繋ぐ管路５における無線伝搬の導波管効果で、より確実に伝わることが考えられる。
【００８０】
先に述べた隣のマンホール内にある無線タグの送信から予め決められた時間後に送信する動作を無線タグが行うためには、図３に示した振動センサ付き無線タグ１の内部構造において、無線の受信機能（受信回路）が必須となる。この受信回路にて受信した無線信号の情報は、振動パターン判定回路１４へ伝えられて、振動センサ１３からの振動の情報と浸水センサ１２からの浸水有無の情報と合わせて、無線タグ１が動作して無線信号を送信するか判断する情報になる。なお、隣のマンホール４として管路５で繋がるマンホール４の数は通常は２つ以上ある。従って、地上で道路６の車線の走行方向から通常は測定作業車３が逆走となる隣のマンホール４内の無線タグ１からの送信は排除されなければならない。このように道路６を逆走する方向となる無線タグ１からの送信を排除するため、その無線タグ１の識別子（ＩＤ）による区別が有効である。従って予め道路６上を測定作業車３が車線走行する方向で隣のマンホールとなる無線タグ１のＩＤのみの無線信号に対して次の送信タイミングとするようにすることが望ましい。
【００８１】
ここで、図１０に隣のマンホールの無線タグ送信から所定のタイミングで発信する本実施の形態の無線タグの構造を示す。ここでは、図７に示した振動をエネルギー変換・蓄積し活用する無線タグ１−１、１−２と同じように、図１０（ａ）振動センサ電力変換素子共用型の無線タグ１−３と、図１０（ｂ）振動センサ電力変換素子分離型の無線タグ１−４とを示した。
【００８２】
まず、図１０（ａ）の振動センサ電力変換素子共用型の無線タグ１−３では次に挙げる構成を持つ。振動センサ（圧電素子）１３−１、受信情報・振動パターン判定回路１４−１、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ１１−１、受信回路１０１、送信回路１５、制御回路１７−１、ＩＤを格納するメモリ１６、アンテナ１８、サーキュレータ１０２である。この内の振動センサ（圧電素子）１３−１、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ１１−１とＩＤを格納するメモリ１６は、先の図７に示した振動エネルギー変換・蓄積し活用するもので図７（ａ）の振動センサ電力変換素子共用型の無線タグ１−１と同じである。
【００８３】
受信情報・振動パターン判定回路１４−１は、振動センサ１３−１から検知された振動の情報が送られ、浸水センサ１２から浸水の情報が送られ、受信回路１０１から受信された情報が送られてくる。これらの情報に対して予め設定された条件に合致するかを判定する。この条件とは、例えば、振動パターンは浸水がある場合に応答するとか、または隣のマンホールに設置された無線タグ１からの送信を受信した場合に応答するとかという条件である。このような条件に合う状況（浸水または隣のマンホール内に設置された無線タグの送信がある場合）を判断すると、受信情報・振動パターン判定回路１４−１は電界２重層キャパシタ１１−１から制御回路１７−１と送信回路１５へ電力を供給させる（図１０（ａ）で電界２重層キャパシタ１１−１から制御回路１７−１および送信回路１５の破線の矢印で示した箇所）と共に制御回路１７−１へ判断結果を伝える。すなわち、本実施の形態の無線タグ１−３は、他の無線タグ１から送信された所定の信号を受信する受信手段としての受信回路１０１を備え、送信手段としての送信回路１５が受信回路１０１によって所定の信号が受信された時刻から所定時間経過後にＩＤなどを表す所定の信号を送信するものとなっている。ここで、無線タグ１−３が受信対象とするものは受信手段を備える無線タグ１−３あるいはそれと同様の無線タグであってもよいし、受信手段を備えない図３の無線タグ１や図７の無線タグ１−１、１−２等の無線タグであってもよい。また、例えば複数のマンホールが接近して配置されている場合などでは、隣接するものに限らず、より離れたマンホールに設置されている無線タグを受信対象とすることもできる。また、同一のマンホールに複数の無線タグを設置する場合には、それらのいずれかを受信対象とする無線タグに設定することなどもできる。
【００８４】
なお、隣のマンホール内に設置された無線タグ１からの送信の判断はその無線タグ１のＩＤが予め設定されているものかということで判断される。受信回路１０１は、上述したように別の無線タグ１からの送信信号を受信する処理を行うために設けられる。受信信号はアンテナ１８からサーキュレータ１０２を介して受信回路１０１へ伝えられ、この受信回路１０１で処理された受信結果は上記の受信情報・振動パターン判定回路１４−１および制御回路１７−１へと伝える。またこの受信回路１０１は常に電界２重層キャパシタ１１−１から電力を供給されて、受信可能な状態にある。
【００８５】
一方、送信回路１５は、受信情報・振動パターン判定回路１４−１の判断結果に応じて必要な時にのみ電界２重層キャパシタ１１−１から電力を供給される。そして制御回路１７−１からの指示によって送信回路１５は送信信号を生成し、この送信信号はサーキュレータ１０２を介してアンテナ１８から送信される。制御回路１７−１は、送信回路１５と同様に、受信情報・振動パターン判定回路１４−１の判断結果に応じて必要な時にのみ電界２重層キャパシタ１１−１から電力を供給されて動作する。この制御回路１７−１は、振動センサ１３−１と浸水センサ１２の２つの情報で動作した図７（ａ）に示した無線タグ１−１の制御回路１７と同じ動作に加えて、受信回路１０１からの（隣のマンホールに設置された無線タグ１の送信を受信した）情報の場合は、測定作業車３が隣のマンホール４から自身のマンホール４まで走行するのに要する時間後に自らは送信するようタイミングを遅らせることも行う。アンテナ１８は、図７（ａ）のアンテナ１８と同様に無線タグ１−３の送信信号を送信することに加え、他の無線タグ１の送信信号を受信することにも行う。このアンテナ１８の送信受信の各信号はサーキュレータ１０２により送信回路１５からの送信信号と受信回路１０１への受信信号に方向を区別され取り扱われる。
【００８６】
他方、図１０（ｂ）の振動センサ電力変換素子分離型の無線タグ１−４には、次に挙げる構成を持つ。振動センサ１３−２、圧電素子１３−３、受信情報・振動パターン判定回路１４−１、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ１１−１、受信回路１０１、送信回路１５、ＩＤを格納するメモリ１６、制御回路１７−１、アンテナ１８、サーキュレータ１０２である。これらの構成の中で、振動センサ１３−２、圧電素子１３−３、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ１１−１、ＩＤを格納するメモリ１６は先の図７（ｂ）に示した振動エネルギー変換・蓄積し活用するもので振動センサ電力変換素子分離型の無線タグ１−２と同じである。また図１０（ｂ）の残りの構成である、受信情報・振動パターン判定回路１４−１、受信回路１０１、送信回路１５、制御回路１７−１、アンテナ１８、サーキュレータ１０２は図１０（ａ）の無線タグ１−３の構成と同じである。
【００８７】
図１１は、図１０の無線タグ１−３または１−４において隣の送信に応じて無線タグが送信を実行する処理手順を示すフローチャートである。最初に、“振動受信動作中”で外部から与えられる振動を受信する動作中になっている（ステップＳＴ３１）。この動作中に“振動受信があるか？”が確認される（ステップＳＴ３２）。ここで、振動を受信すれば（ステップＳＴ３２で“Ｙｅｓ”なら）、次の“振動パターンはタグ状況にあるか？”が判定される（ステップＳＴ３３）。例えば浸水していない状況で応答を返すような振動パターンでマンホール４に設置された無線タグ１−３（あるいは１−４）の状況も浸水がなければ（ステップＳＴ３３で“Ｙｅｓ”なら）、“無線タグ送信”がなされる（ステップＳＴ３８）。
【００８８】
他方、先の“振動受信があるか？”（ステップＳＴ３２）と“振動パターンはタグ状況にあるか？”（ステップＳＴ３３）で何れかが違うならば（ステップＳＴ３２またはステップＳＴ３３で“Ｎｏ”ならば）、続く“無線受信動作中”へ移る（ステップＳＴ３４）。ここで順番に“受信無線信号ありか？”、“隣のマンホールに設置されたタグか？”が判断される（ステップＳＴ３５、ステップＳＴ３６）。受信無線信号がなければ（ステップＳＴ３５で“Ｎｏ”ならば）、また、隣のマンホール４に設置された無線タグ１でなければ（ステップＳＴ３６が“Ｎｏ”ならば）、最初の“振動受信動作中”（ステップＳＴ３１）へ戻る。ここで、隣のマンホール４内に設置された無線タグ１かどうかの判断は無線信号のタグＩＤの確認によってなされる。もし受信無線信号があり、かつ隣のマンホール内に設置されたタグであれば（ステップＳＴ３５とステップＳＴ３６の何れも“Ｙｅｓ”ならば）、次の“一定時間経過”（ステップＳＴ３７）の後に“無線タグ送信”をする（ステップＳＴ３８）。この“一定時間経過”は測定作業車３が隣のマンホール４から走行して来るタイミングに合わせて予め設定しておくのである。
【００８９】
この図１１に示したフローチャートでは振動パターンの受信と隣のマンホール４内に設置された無線タグ１の送信を受信した場合はそれぞれの場合に無線タグ１−３あるいは１−４自身が送信する例である。しかし、別の例として隣のマンホール４内に設置された無線タグ１の送信を受信したことと、その後の一定時間内に振動パターンの受信があったことを合わせて、はじめて無線タグ自身が送信するようにしても良い。このようにした場合には、無駄な送信を極力少なくして無線タグの電力消費を削減することができる。
【００９０】
次に、図１２及び図１３を参照して、さらに他の本発明の実施の形態について説明する。図１２及び図１３に示す実施形態では、弾性振動として特に音響（音波）に限定して関係する機能を用いている。なお、図１２には、本実施形態を利用する場合の外観イメージＰを示している。先の図１から図１１まではマンホール４の蓋が閉じられたままのマンホール４内の無線タグ１へ送信を指示する手段として振動による方法を述べてきたが、この図１２及び図１３に示す実施形態においては特に音響を扱う機能と方法に限定したものであって、他の実施形態と比べてさらに振動伝達が確実かつ単純な例となっている。この実施形態では、マンホール４内に設置する機器は大別して２つの部分に別れている。１つはこれまでの例では無線タグ１本体に組み込まれていた浸水センサ１２が、浸水検知センサ１２−１として無線装置１−５本体から離れてケーブル１２−２で繋がる構成になっている。
【００９１】
浸水検知センサ１２−１はそもそもマンホール４内への浸水を確認し易い位置、つまりマンホール４の底に近い（低い／深い）位置に設置されてその効果を発揮できる。他方の他の実施形態における振動センサ１３やアンテナ１８は、この実施形態では図１２及び図１３に示すように音響マイク１０３と音響スピーカ１０４に代わるが、マンホール４外部との通信をするために、マンホール４の出入口に近い（高い／浅い）位置にあることが望ましい。従って、図１２に示す浸水検知センサ１２−１がマンホール４内の無線装置１本体から分離されてケーブル１２−２にて接続される。この形態は、ちょうどお風呂の給水において満水を報知する水位検知機と同じである。
【００９２】
次にマンホール４内の送信装置１−５については、先の図３に示す振動センサ付き無線タグ１から異なる構成部分について説明をする。異なる構成部分としては３つある。この内の１つは先ほどから述べている浸水センサ１２の部分が無線装置１−５本体から分離しケーブル１２−２で繋がる浸水検知センサ１２−１に代わったことである。２つ目は、振動センサ１３に代わり音響マイク１０３が備わっている。これを用い、振動パターン（図５に示す６つのパターン）と同じような音響パターンを使用する。また、振動パターン判定回路１４に代わる音響パターン判定回路１４−２を備え、マンホール４内の無線装置１−５の送信回路１５−１等を動作させるかを決定する。その際、音響パターン判定回路１４−２によって、振動パターンに代えて、音響マイク１０３で検知された音響パターンに基づき、浸水検知センサ１２−１での浸水検知の有無とこの浸水検知センサ１２−１が設置された位置（高さ）に対応して、検知された音響パターンと所定の音響パターンとの比較判定を行う。ここでの音響パターンは、後述するマンホール４外に準備された制御装置２−１の音響スピーカ２０１から発生し、鉄製の蓋４３を通じて マンホール４内へ伝わったものである。
【００９３】
残る１つは、図３に示した振動センサ付き無線タグ１のアンテナ１８（と送信回路１５）に代わり、図１２のマンホール４内の無線装置１−５に備わる音響スピーカ１０４である。この音響スピーカ１０４は、制御回路１７−１からの音響信号を送信させる指示に従い、音響を発生させる。このマンホール４内で発生する音響の信号は鉄製の蓋４３を通じてマンホール４外に準備された制御装置２−１に伝わる。
【００９４】
なお、この図１２に示すマンホール４内の無線装置１−５を構成するそのほかの電池１１やメモリ１６は図３の振動センサ付き無線タグ１内のものと同じである。
【００９５】
さらに、上述した図１２及び図１３に示すマンホール４内の無線装置１−５が、図３の無線タグ１から上記のように代わったことに合わせて、マンホール４外の制御装置２−１も図３の制御装置２から図１２に示す制御装置２−１と音響スピーカ２０１と音響マイク２０２とからなるもののように代わる。この図１２及び図１３の制御装置２−１では、前の図３の制御装置２での指示設定操作部２１と制御部２２と表示部２３（および受信部（リーダ）２５）を兼ね備えた機能を担う。図１２及び図１３に示すマンホール４外に準備された制御装置２−１側での音響スピーカ２０１は、図３の制御装置２にある振動発生部３２の代わりである。このマンホール４外の制御装置２−１側の音響スピーカ２０１からマンホール４内の無線装置１−５の指示を音響で行う。またこの音響での指示は、先の図５に示されたような振動パターンに対応する音響パターンが用意されている。最後に、図１２及び図１３に示すマンホール４外に準備された制御装置２−１での音響マイク２０２は図３に示す制御装置２のアンテナ２４（と受信部（リーダ）２５の一部）に代わるものである。このマンホール４外に準備された制御装置２−１の音響マイク２０２は、マンホール４内から鉄製の蓋４３を通じて伝わる音響信号を受けて、制御装置２−１へ伝える。
【００９６】
図１３は、本実施形態の無線装置１−５と制御装置２−１と構造を示している。図１３に示す無線装置１−５と制御装置２−１の構造は、先に図３の振動パターンに対応して送信するアクティブ無線タグを用いる実施形態として示した無線タグ１と制御装置２の構造と類以して、構成されたものである。
【００９７】
まず一方の制御装置２−１には、次のような構成がある。指示設定操作部２１、制御部２２−１、超音波発生部（あるいは音響スピーカ）２０１、超音波受信部（あるいは音響マイク）２０２、受信処理部２５−１、表示部２３がある。この図１３に示す指示設定操作部２１、制御部２２−１、受信処理部２５−１や表示部２３については、図３の振動パターンに対応して送信するアクティブ無線タグに対応する制御装置２での指示設定操作部２１、制御部２２、受信部２５、表示部２４と同じあるいはほぼ同じである。ただ図３は振動を用いるのに対して、図１４では音波（特に超音波）を用いるので、制御部２２−１では次のような処理をする。
【００９８】
ます指示設定を受取る（ステップＳＴ４１）。その指示設定に従って、ＤＢからパターンの選択取得をする（ステップＳＴ４２）。そして、ＤＢから選択取得した超音波パターンの発生情報の超音波発生部２０１への伝達をする（ステップＳＴ４３）。このようにして、制御部２２−１から超音波パターンの発生情報が超音波発生部（スピーカ）２０１へ伝達される。この情報に従い超音波発生部（スピーカ）２０１が超音波を発生する。
【００９９】
他方、超音波受信部（マイク）２０２はマンホール４内の無線装置１−５で発生された超音波を受信して、受信処理部２５−１へ出力する。これら構成の内で、指示設定操作部２１はパソコン（パーソナルコンピュータ）のキーボード、制御部２２−１および受信処理部２５−１はパソコンの演算処理装置（ＣＰＵ）、表示部２３はパソコンの表示画面とすれば、これらをノート型パソコンでも実装できる。残りの超音波発生部（スピーカ）２０１と超音波受信部（マイク）２０２をノート型パソコンにケーブルで接続することで比較的簡単に持ち運び可能な機器として実現できる。
【０１００】
他方の図１３に示す浸水検知センサ付きマンホール内装置としての無線装置１−５は次のような構成である。すなわち、無線装置１−５は、超音波受信部（音響マイク）１０３、受信パターン判定回路１４−２、電池１１、制御回路１７−１、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５−１、超音波発生部（音響スピーカ）１０４から構成されている。また、受信パターン判定回路１４−２には、無線装置１−５外部の浸水検知センサ１２−１が接続されている。この図１３に示した受信パターン判定回路１４−２、浸水検知センサ１２−１、電池１１、制御回路１７−１、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５−１は、図３に示す振動パターンに対応し送信するアクティブ無線タグ１における振動パターン判定回路１４、浸水センサ１２、電池１１、制御回路１７、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５に対応する構成であり、同様の機能を実現するものである。ここで、超音波受信部（マイク）１０３は制御装置２−１からの超音波を受け、受信パターン判定回路１４−２へ伝える。
【０１０１】
受信パターン判定回路１４−２では、超音波受信部（マイク）１０３からの受信情報および浸水検知センサ１２−１から浸水の有無の情報を基にして、次のような処理をする。まず、超音波による受信情報と浸水有無を受取る（ステップＳＴ５１）。受取り超音波情報と受信パターン判定回路１４−２内のＤＢのパターンを比較して一致確認をする（ステップＳＴ５２）。超音波パターンの比較結果と（マンホール内の浸水の有無）状況が合致したとの伝達をする（ステップＳＴ５３）。ここで浸水検知センサ１２−１は例えばお風呂の給水で満水になった時に知らせる給水検知と同じように、フロート、接点などを利用したセンサを用いることができる。受信パターン判定回路１４−２で予め決められた条件に合う受信とマンホール４の状況が合致すると送信回路１５−１へ電池１１から電力が供給される。制御回路１７−１は送信回路１５−１へ指示し超音波発生部（スピーカ）１０４からＩＤなどの情報を無線送信するための超音波を発生させる。
【０１０２】
以上のように図１２および図１３に示す無線装置１−５及び制御装置２−１の形態および構成や内部構造を取ることで、音響を使いより確実かつ簡単にマンホール４内の状況（浸水の有無やその程度）を確認することができる。
【０１０３】
本発明では、マンホールに設置した振動検知機能付きの無線タグに対して地上から振動を与え、無線タグから送信された無線信号を受信して、マンホール内の浸水の状況を確認して、その後この確認結果をマンホール作業に活用できる。また、その構成においては、無線装置と制御装置との間で伝達あるいは送受信される弾性振動及び無線信号として音波を用い、振動検知手段として音響マイクを用い、振動の発生手段あるいは無線信号の送信手段として音響スピーカを用いるようにすることも可能である。
【０１０４】
なお、本発明の実施の形態は、上記に限定されず、マンホール４内に設置する無線タグ（無線装置）の個数をさらに増加させたり、図３、図７、図１０に示すような無線タグ（無線装置）内の構成ブロックを集積化して統合したり、あるいは各ブロックの機能を分割することで各ブロックの構成を分割したりする変更が適宜可能である。また、各実施の形態が特徴とする構成・機能を他の実施の形態の構成・機能と組み合わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明による浸水検知システムの実施の形態の一構成例（振動検知時に送信するアクティブ無線タグを用いる例）を示す模式図である。
【図２】図１の測定作業車３に搭載する振動発生部３２の構成の一例を説明するための模式図である。
【図３】図１の無線タグ１（振動パターンに対応して送信するアクティブ無線タグ）と制御装置２の構成及び処理の一例を説明するためのブロック図である。
【図４】図１及び図３に示す無線タグ１の設置例（マンホール４内に無線タグ１が設置された状況）を説明するための模式図である。
【図５】図１及び図３に示す制御装置２によって発生する振動パターン（無線タグ１に与える振動パターン）の例を説明するための模式図である。
【図６】図１及び図３に示す制御装置２で受信される無線信号の例（受信部２５から送られてきた受信結果）を説明するための模式図である。
【図７】本発明による無線タグの他の実施の形態（振動をエネルギー変換・蓄積し活用する無線タグ）の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７に示す無線タグ１−１及び１−２の動作を説明するための動作状態（動作波形）の時間変化を示す模式図である。
【図９】本発明による浸水検知システムの他の実施の形態の一構成例（隣のマンホールのタグ送信から発信タイミングを制御する構成例）を示す模式図である。
【図１０】図９の無線タグ１ａ、１ｂとしての無線タグ１−３及び１−４（隣のマンホールのタグ送信から発信するタイミングを制御可能な無線タグ）の構成例を説明するためのブロック図である
【図１１】図１０の無線タグ１−３及び１−４の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明による浸水検知システムのさらに他の実施の形態（超音波を振動及び無線信号に代えて用いる形態）の一構成例を示す模式図である。
【図１３】図１２の無線装置１−５と制御装置２−１の構成及び処理の一例を説明するためのブロック図である。
【図１４】本発明の背景技術におけるシステム構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１、１−１、１−２、１−３、１−４ 無線タグ（無線装置）
１−５ 無線装置
２、２−１ 制御装置
３ 測定作業車
４ マンホール
１１ 電池（電源）
１１−１ 電界２重層キャパシタ（電源の一部）
１２、１２−１ 浸水センサ（浸水検知手段）
１３、１３−２ 振動センサ（弾性振動検知手段）
１３−１ 振動センサ（弾性振動検知手段・電源の一部）
１３−３ 圧電素子（電源の一部）
１４ 振動パターン判定回路（判定手段）
１４−１ 受信情報・振動パターン判定回路（判定手段）
１４−２ 受信パターン判定回路（判定手段）
１５ 送信回路（送信手段の一部）
１６ メモリ（識別子記憶手段）
１７、１７−１ 制御回路（送信手段の一部）
１８ アンテナ
３２ 振動発生部
１０１ 受信回路（受信手段）
１０４、２０１ 超音波発生部（音響スピーカ）
１０３、２０２ 超音波受信部（音響マイク）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンホール内の浸水確認等に用いて好適な無線装置及び浸水検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の背景技術として、特許文献１に記載されている技術について図１４を参照して説明する。この特許文献１には、外部から振動を与えられ、この振動を受けたことをきっかけとして無線信号を送信する無線タグ（またはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ、ＩＣ（Integrated Circuit）タグとも呼ばれる）を用いた技術が記載されている。特許文献１の無線装置を用いたシステムでは、図１４に示したように、振動によって起動する振動起動無線装置７（無線タグに相当する）をコンクリート構造物８の内部に数多く設置する。これらの無線装置７に振動を与えて、起動した無線装置７が発信する無線信号を構造物検査装置９（受信機に相当する）によって受信する。この受信した無線信号によって構造物８の欠陥を検出する。この構成によれば、コンクリート構造物８の異常の検出が容易に行える。
【０００３】
上述した無線装置７は、振動を受けて無線信号を送信する。そのため、無線装置７は、構造物検査装置９が発生する振動のエネルギーを、各回路を動作させるための電力へと変換する機能を備えている。従ってこの無線装置７は、一般的なアクティブ型の無線タグが内蔵する電池とする電源に代えて、外部から与えられる振動を効果的に受け取り、電力へ変換する機能へと単純に置き換えた構成を用いている。つまり、無線タグを駆動するための電力供給に係る部分のみを改良した構成で実現されている。このため、既存のアクティブ型の無線タグから少し改良するだけで良く、無線タグが送信する無線信号も変わらない。従って、その無線タグの既存のリーダ（受信機）の受信機能がそのまま使用できるという利点もある。
【特許文献１】特開２００６−１６２３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電池を搭載してＩＤ（識別子）ほかの情報を送信するアクティブ型の無線タグでは、送信動作を所定の時間間隔で間欠的に行うようにしたものがある。間欠的に送信動作するアクティブ型無線タグを用いる場合、無線タグから送信された無線信号の受信範囲に受信機がないことの多い事例においては、無線タグからの送信タイミングによっては送信された無線信号を受信機で読取れないことが多くなってしまうことになる。またアクティブ型無線タグが自らの動作として間欠的な繰り返し送信をするのみでは、受信機が近くにないときも意味のない送信をし続けていて無駄が多いので、この無線タグの電池の消耗を間欠的な動作以上には大幅に抑制することはできず、この無線タグ自体の寿命もそれ以上に延ばすことはできない。
【０００５】
一方で、図１４に示されている無線タグに相当する振動起動無線装置７を用いる場合には、この無線装置７に対して振動を与える構造物検査装置９の振動発生部を対象物（その無線装置７が取り付けられた構造物８）に接触させ、また無線装置７も構造物８の内部に埋め込むなど強固に取り付ける必要がある。このようにすることで、構造物検査装置９から、無線装置７に対して、それを動作させられるだけのある程度の（超音波による）振動エネルギーを与えることができる。ただし、無線装置７の内部構造は一般的なアクティブ型の無線タグで電力供給の部分を変えたものであり、構造物８の状態は、複数の無線装置７からの複数の送信信号の有無を用いて確認されるようになっている。つまりこのような内部構造をしている無線タグではある程度の数を対象とする構造物に対して取り付ける必要がある。そして、この構造物が新設された時点でそれら多数の無線タグからの無線信号を測定したデータを予め取得しておく。その後、構造物の経過劣化を判断するために、予め測定したデータと比較するような対応が必要である。
【０００６】
さて、上記の背景技術を踏まえ、通信線などを埋設するための管路に設けられたマンホール内等の浸水の有無を、無線タグを用いて検出することを考えた場合、浸水の有無を検出する検出手段と各部の電源となる電池とを搭載したアクティブ型無線タグを利用することが考えられる。この場合に一つの課題となるものは、マンホール内等に設置する無線タグの電池寿命である。これに対しては、上述したように、無線信号の送信動作を間欠的に行うことである程度の電池の長寿命化（電池交換なしでの稼働可能時間の延長）は可能である。しかしながら、さらなる電池の長寿命化を図ることができれば、システムの維持コストをより削減することが可能となる。
【０００７】
一方、特許文献１に記載されているような振動エネルギーを電源に用いる無線タグは、電池寿命の問題はないものの、取り付けに関する制約や、必要となる無線タグが多数であることなどから、マンホール内等の浸水の有無を確認するものとしては適しているとは言えない。
【０００８】
本発明は、上記のような事情を考慮してなされたものであり、マンホール内等の対象物内に設置して浸水の有無を検出する際に利用するのに従来よりもより適した無線装置及び浸水検知システムを提供することを目的とする。より具体的には、稼働可能時間が長く、マンホール内等の対象物に設置容易で、一つの対象物に設置が必要となる個数がより少ない無線装置及びその無線装置を用いた浸水検知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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、各手段に電力を供給する電源と、浸水を検知する浸水検知手段と、マンホール外から与えられた弾性振動を検知する弾性振動検知手段と、前記浸水検知手段の検知出力に応じて、前記弾性振動検知手段によって検知された弾性振動が所定のパターンに一致するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が所定のパターンに一致すると判定した場合に、前記電源から電力を供給され、所定の信号を送信する送信手段とを備えることを特徴とする無線装置である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、無線装置固有の識別子を記憶する識別子記憶手段をさらに備え、前記電源が電池であり、前記送信手段が前記所定の信号として前記識別子記憶手段に記憶されている識別子を表す情報を含むものを送信することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、無線装置固有の識別子を記憶する識別子記憶手段をさらに備え、前記電源が、マンホール外から与えられた弾性振動を電力に変換する手段と、その変換された電力を蓄電する手段とからなり、前記送信手段が前記所定の信号として前記識別子記憶手段に記憶されている識別子を表す情報を含むものを送信することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、他の無線装置から送信された所定の信号を受信する受信手段をさらに備え、前記送信手段が、前記受信手段によって所定の信号が受信された時刻から所定時間経過後に、前記所定の信号を送信するものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記弾性振動及び前記無線信号が音波であり、前記弾性振動検知手段が音響マイクであり、前記送信手段が音響スピーカであることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、マンホール内に設置された請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線装置と、前記無線装置に対してマンホール外から所定パターンの弾性振動を与えるとともに、該無線装置から送信された送信信号を受信する制御装置とを備えることを特徴とする浸水検知システムである。
【００１５】
請求項７記載の発明は、前記無線装置が、複数であり、１つのマンホールに対して、高さの異なる２箇所以上の複数の位置に設置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、前記制御装置が、複数種類の所定パターンの弾性振動を与えるものであり、前記無線装置が、複数であり、複数の前記無線装置における各前記判定手段として異なる種類の所定パターンとの一致を判定するものが混在していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、判定手段によって、浸水検知手段の検知出力に応じて、弾性振動検知手段によって検知された弾性振動が所定のパターンに一致すると判定された場合に、送信手段に電源から電力が供給され、所定の信号が送信される。すなわち、本発明によれば、マンホール内に設置した無線装置から情報を読み取る際に、外部から所定パターンの弾性振動を与えて無線装置から信号を送信するようにしている。したがって、無線装置からの送信を必要な時にのみ行うようにすることができ、無線装置の送信信号が外部の受信機などでより確実に読み取れて、かつ不要な無線送信などを抑制して無線装置の消費電力を抑え、電池などの電源の寿命を延ばすなど無線装置の稼働可能時間を容易に長くすることができる。
【００１８】
また、判定手段が、浸水検知手段の検知出力に応じて所定パターンとの一致を判定するようにしたので、所定パターンと判定条件を複数種類設定して、例えば、浸水時にあるパターンで信号を送信し、通常時に他のパターンで信号を送信するなどすれば、通常時と浸水時などの異なる状況を把握することができる。また、振動を電力に変換し蓄積しておいて無線装置の無線送信の電力に使用したり、隣のマンホールの無線装置の送信を知る受信手段を装備し、より確実な読み取りタイミングで信号を送信させたりすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本実施の形態の浸水検知システムは、無線タグ１（無線装置）と、無線タグ１に対して所定の振動パターンを有する振動を与えるとともに、無線タグ１から送信された無線信号（電波、音波等）を受信する制御装置２を搭載した測定作業車３とから構成されている。マンホール４は、地下に埋設された管路５内に敷設された通信線、電力線等の点検、保守等のために用いられる地表面下に設けられた地中箱であり、人が出入りできるような蓋付の開口部を有する立ち上がり部４１と躯体４２とから構成されている。このマンホール４は、地上の道路６等に沿って適宜な間隔を隔てて複数設けられている（ただし図１では１つのマンホール４のみ示している）。
【００２０】
マンホール４上の地上（道路６）で、測定作業車３が走行する。この測定作業車３には、走行しながら測定作業を実施したり、または徐行もしくは停止して測定作業を実施したりすることを可能とするため、走行時及び停止時に無線タグ１に対して所定の振動パターンを有する振動を与えることができるような構造が設けられている。この測定作業車３には、例えばタイヤ３１を介して振動を地上（道路６）へと伝えるための図２（ｄ）に示すような振動発生部３２を設けることができる。
【００２１】
図２は、図１の測定作業車３に設ける振動発生部３２の構造を説明するための模式図であり、図２（ａ）〜（ｃ）はその原理を説明するための参考図であり、図２（ｄ）は構造の一例を示す模式図である。なお、図２（ａ）は、愛知工科大学自動車短期大学の情報「SUSPENSION(basic)」（URL:http://www.aut.ac.jp/auto/suspension_basic.htm）から一部を引用したものであり、スプリングの働きを示すための図であり、図２（ｂ）及び（ｃ）は、特許庁・標準技術集・16年度「自動車・二輪車のブレーキ・サスペンション」、11-4-4-2 低周波アクティブ油圧サスペンション（URL：http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/brakesuspension/11-4-4.pdf）から一部を修正して引用したものであり、（ｂ）が低周波アクティブ油圧サスペンションの構成を示す図、（ｃ）が（ｂ）の低周波アクティブ油圧サスペンションで用いられるアクチュエータを示す図である。
【００２２】
図１の測定作業車３に設ける振動発生部３２としては、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような自動車のサスペンションを活用したものを用いることができる。一般に、自動車は走行中に路面からタイヤを介した車体の振動を吸収して抑制するためサスペンションがある（図２（ａ）参照）。通常、このサスペンションにかかる力をスプリングで受止めたり、エネルギーを吸収したりするだけの方式をパッシブ方式と呼ぶ。このパッシブ方式に対しパワー源を持ちサスペンションに別の力をかけて動きを制御する方式をアクティブ方式と呼ぶ（図２（ｂ）参照）。このアクティブ・サスペンションでは油圧−電子制御などを用いてサスペンションにあたるアクチュエータの制御を行う（図２（ｃ）参照）。このように、サスペンションについて制御型のアクティブ・サスペンション機構を持つ車もある。
【００２３】
この機構を走行中に発生する自動車の振動を吸収するのではなく、ここでは逆に制御することによって、タイヤからの路面への振動発生・伝搬する装置として機能させる。すなわち測定作業車３に設ける振動発生部３２としてはそのような制御型／アクティブ・サスペンション機構を活用することができるのである。図２（ｄ）は測定作業車３の振動発生部３２としての振動発生・伝達構造の構成例を示している。制御装置２からの指示によってこの振動発生部３２が動作する。この振動発生部３２は、アクティブ・サスペンションの圧力制御ユニット３２１と、オイルポンプ３２２と、サスペンションを上下するための複数のアクチュエータ３２３とを有して構成されている。この圧力制御ユニット３２１の出力信号とオイルポンプ３２２で発生される圧力によって、アクティブ・サスペンションのアクチュエータ３２３が動作してこの測定作業車３のサスペンションを上下させタイヤ３１から路面へ振動が伝えられる。
【００２４】
次に、図３を参照して、図１に示す無線タグ１と制御装置２の構成例について説明する。図３に示す無線タグ１は、各部に電力を供給する電源となる電池１１と、浸水の有無を検知する浸水検知手段としての浸水センサ１２と、マンホール４外から与えられた振動を検知する弾性振動検知手段としての振動センサ１３と、浸水センサ１２の検知出力に応じて、振動センサ１３によって検知された振動が所定のパターンに一致するか否かを判定する判定手段としての振動パターン判定回路１４と、振動パターン判定回路１４が所定のパターンに一致すると判定した場合に電池１１から電力を供給され所定の無線信号を送信する送信手段としての送信回路１５と、無線タグ固有のＩＤ（識別子）を記憶する識別子記憶手段としてのメモリ１６と、送信回路１５からメモリ１６に記憶されているＩＤを表す情報を含む信号を送信させるための制御等を行う制御回路１７と、送信回路１５に接続されたアンテナ１８とから構成されている。他方、制御装置２は、上述したように無線タグ１に対してマンホール４外から所定パターンの振動を与えるとともに、無線タグ１から送信された送信信号を受信する機能を有するものであり、複数の操作子を有して作業者によって指示内容を設定するための指示設定操作部２１、各部を制御する制御部２２、マンホール４内の浸水の有無、無線タグ１のＩＤの情報等を作業者が確認するための画像を表示する表示部２３、無線タグ１の送信回路１５によって送信された無線信号を受信するためのアンテナ２４及び受信部２５から構成されている。この制御部２２は、図２（ｄ）を参照して一例を説明した振動発生部３２を制御する回路でもあり、また受信部２５としては汎用のＲＦＩＤリーダなどを用いることができる。
【００２５】
なお、弾性振動とは、弦、膜、棒、板、ばねなどの弾性体のひずみに伴う応力が復元力となっておこる振動であり、地震波、音波などが弾性振動の一例である。本実施の形態では、振動発生部３２で所定パターンの弾性振動、具体的には予め設定された複数段階に周波数が変化する振動パターンを発生させ、無線タグ１の振動センサ１３がこれを検知したときに、浸水センサ１２の出力に応じて、送信回路１５が起動されるという制御が行われる。なお、以下では弾性振動を単に振動とも表す。
【００２６】
すなわち、本実施の形態の無線タグ１は、振動パターンに対応して信号を送信するアクティブ無線タグであって、振動センサ１３を搭載して、必要に応じて特定の振動パターンに対応してＩＤなどを表す所定の信号を送信するように動作する。従って、この無線タグ１へ与える振動を発生させたり無線信号を受けたりする制御装置２も重要になる。
【００２７】
なお、制御装置２及び振動発生部３２としては、図２（ｄ）を参照して説明したように測定作業車３に搭載する構造を有するものであってもよいし、あるいは測定作業車３に搭載せず、例えば蓋が閉じた状況のままでのマンホール４上、つまり地上（道路６）から直に振動発生部３２に設けられた振動体を接地させ、地面やマンホール４の蓋に振動を与え、測定を行う形態で使用できるような構造を有するものとすることもできる。
【００２８】
図３の上側に示した制御装置２では、まず指示設定操作部２１が振動センサ付きの無線タグ１へどのような振動を与えるのか作業者が操作して入力された指示設定を表示部２３と制御部２２へ伝える。制御部２２は指示設定を受け、この指示設定に基づき予め決められている振動パターンの情報を振動発生部３２へ送る。この制御部２２における処理は図３の左上側に示すように３段階となる。つまり、最初の段階（ステップＳＴ１１）は指示設定操作部２１から指示設定を受取る。この指示設定には無線タグ１へ与える振動パターンを決めるための情報が含まれている。次の段階（ステップＳＴ１２）で、この指示設定に従って制御部２２内のＤＢ（データベース；情報記憶部）に記憶している全ての振動パターンを発生させるために必要な情報から必要な情報が選択して取得される。最後の段階（ステップＳＴ１３）では制御部２２がここで選択した振動パターンの発生情報を振動発生部３２へ伝達する。そして振動発生部３２では、その制御部２２から送られた振動パターンの情報を受けて、その振動パターンの振動を実際に発生する。この振動発生部３２で発生させた振動が振動センサ付き無線タグ１へ伝わる。
【００２９】
一方、制御装置２のアンテナ２４は、振動センサ付き無線タグ１からの無線信号を受け、受信部２５へ伝える。受信部２５は、アンテナ２４から伝えられた無線信号の受信処理をして、受信処理した結果を表示部２３へ送る。表示部２３は、受信部２５から送られてきた受信結果と、最初に述べていた指示設定操作部２１から伝えられている指示設定をそれぞれ表示して、作業者へ伝える。
【００３０】
他方で、図３の下側に示す振動センサ付き無線タグ１は、まずは最初に、振動センサ１３で、制御装置２の制御によって振動発生部３２から送られてくる振動を検知して振動パターン判定回路１４へ伝える。振動パターン判定回路１４では、その振動センサ１３から伝えられた振動の情報と浸水センサ１２からの浸水の有無の情報を受け、この振動のパターンが無線タグ１を動作させるものと一致するか否かを判定する。ここで、振動パターン判定回路１４では、この振動のパターンと無線タグ１の状況に対応する予め定めた所定のパターンとが一致しないと他の動作を行わないが、振動パターンが所定のパターンと一致するものであれば電池１１から制御回路１７と送信回路１５へ電力を供給させる（図３の右下で、破線の矢印で示した箇所の動作）と共に、制御回路１７へ判定結果を伝える。このような振動パターン判定回路１４での処理においては、図３の左下に示す３段階がある。
【００３１】
第１段階（ステップＳＴ２１）では、制御装置２の制御によって振動発生部３２から無線タグ１へ与えられた振動の情報を振動センサ１３から振動パターン判定回路１４が受取り、また浸水センサ１２からマンホール４内に設置された無線タグ１が浸水によって水を検知したか否かを示す浸水の有無についての検知出力も受取る。第２段階（ステップＳＴ２２）では、この振動パターン判定回路１４が受取った振動の情報を、浸水センサ１２からの検知出力に応じて、振動パターン判定回路１４内のＤＢ（所定のメモリ）に記憶されているパターンの情報と比較する。
【００３２】
この振動パターン判定回路１４による比較処理としては、例えば次の２つの例が考えられる。一つ目として、振動パターン判定回路１４内のＤＢに所定の１つの振動パターンを記憶しておき、振動センサ１３で検知された振動のパターンがこの記憶されている振動パターンと一致し、かつ浸水センサ１２の検知結果が浸水有り（または無し）となった場合に、比較結果が一致したとすることが考えられる。また二つ目として、振動パターン判定回路１４内のＤＢに所定の２つの振動パターンを記憶しておき、振動センサ１３で検知された振動のパターンがこの記憶されている１つの振動パターンと一致し、かつ浸水センサ１２の検知結果が浸水有りとなった場合に比較結果が一致したとすることに加え、振動センサ１３で検知された振動のパターンが他の１つの振動パターンと一致し、かつ浸水センサ１２の検知結果が浸水無しとなった場合に比較結果が一致したとする、２種類の比較一致条件を設定することが考えられる。なお、比較条件の設定の仕方はこれらのものに限られず、他の具体例については、図４、図５等を参照して後述する。
【００３３】
いずれにしろ、ステップＳＴ２２では、所定の判定条件に基づいて、振動パターン判定回路１４が、浸水センサ１２の検知出力に応じて、振動センサ１３によって検知された振動が所定のパターンに一致するか否かを判定する処理が行われる。
【００３４】
最後の第３段階（ステップＳＴ２３）は、振動パターンを比較確認した結果、つまり一致した振動パターンに対して、無線タグ１の状況（具体的には、これも後述する図４に示すマンホール４に無線タグ１が設置した状況）が合致したときに、その旨を制御回路１７へ伝達する。制御回路１７では、振動パターン判定回路１４からの総合的な判定の結果を受けて、送信回路１５へ無線信号を送信するよう指示を出す。この指示で制御回路１７はメモリ１６に格納されたＩＤを送信する無線信号に用いる。
【００３５】
そして送信回路１５では、制御回路１７からの指示を受け送信する信号を発生させてアンテナ１８へ送る。アンテナ１８は送信回路１５から受けた無線信号を制御装置２へ送信する。なお、電池１１は、振動パターン判定回路１４（あるいはさらに浸水センサ１２及び振動センサ１３）へ電力を供給する役目を担うが、先ほど述べたように、この振動パターン判定回路１４での判定によって、比較結果が一致すると判定された時に、図３の右下において破線の矢印で示すように制御回路１７と送信回路１５へも電力を供給するよう動作する。
【００３６】
次に、図４及び図５を参照して、マンホール４内に無線タグ１が設置される状況及び制御装置２から無線タグ１に与えられる振動パターンの具体例について説明する。図５に示した振動パターンに対して送信をする無線タグ１が、この実施形態が対象とするマンホール４内でどのような状況で設置されているかをこの図４では描いている。後の図５で挙げる振動パターンによって無線タグ１が送信する６つの具体的な状況、（ａ）浸水がない（通常時）、（ｂ）浸水時、（ｃ）どんなときも、（ｄ）高い位置、（ｅ）低い位置、（ｆ）どんな位置でも、に対応する設置状況を描いている。
【００３７】
まず大別して、図４の上半分は、マンホール４内での浸水の有無／浸水を関知しないケースを扱っている。１番目の図４の左上は、（ａ）浸水がない（通常時）状況を示している。この状況では、浸水がないマンホール４内で無線タグ１が設置されている。２番目に挙げる図４の中央上は、（ｂ）浸水時の状況を示す。この状況では、マンホール４内が浸水していて設置された無線タグ１がその浸水した水中にある。３番目の図４の右上には、（ｃ）どんなときでも、という状況を示している。この状況では、浸水があるマンホール４内に２つの無線タグ１ａ、１ｂ（無線タグ１と同一構成の無線タグ）が設置されており、片方の無線タグ１ｂについては浸水の水位より高い位置に、他方の無線タグ１ａは浸水の水面より下の位置で設置されていて浸水した状態である。
【００３８】
そして先ほどと同じく大別した残りの図４の下半分では、マンホール４内に設置した無線タグ１に関する位置についてのそれぞれのケースを扱う。続き番号順の４番目として図４の左下は、（ｄ）高い位置の状況を示している。つまり、マンホール４内で無線タグ１が高い位置、マンホール４の出入口付近に設置されている。そして５番目となる図４の中央下は、（ｅ）低い位置の状況を示している。この状況では、マンホール４内で無線タグ１が低い位置、マンホール４の底に近い場所に設置されている。最後の６番目で図４の右下は、（ｆ）どんな位置でも、という状況を示している。この状況は、マンホール４内で２つ無線タグ１ａ、１ｂが設置されており、片方の無線タグ１ｂは高い位置、他方の無線タグ１ａは低い位置となっている。
【００３９】
これら６つの状況の中で、特徴的な点としては、大別された２つの（マンホール４の浸水と無線タグ１の位置に関わる）ケースについて、それぞれのケースを関知しないという状況、つまり（ｃ）どんなときでも、および（ｆ）どんな位置でも、があることである。
【００４０】
また、これら２つのケースに分かれている状況を組み合わせることもできる。例えば、マンホール４内に浸水がなくて低い位置に無線タグ１を設置する状況としては（ａ）と（ｅ）の組み合わせになるし、また例えば、マンホール４内が浸水していて無線タグ１を設置する位置を関知しない状況としては（ｂ）と（ｆ）の組み合わせになる。
【００４１】
図５には、無線タグ１に与える複数種類の振動パターンを例示する。先に説明したように無線タグ１の状況に合う振動パターンを与えることでその無線タグ１はＩＤなどの所定の信号を送信するので、それらの無線タグ１の状況に応じた振動パターンを図５では挙げている。
【００４２】
具体的にこの図５で挙げた６つの振動パターンは、（ａ）浸水がない（通常時）、（ｂ）浸水時、（ｃ）どんなときも、（ｄ）高い位置、（ｅ）低い位置、（ｆ）どんな位置でも、とそれぞれの状況で無線タグ１から信号を送信させる場合の例である。それぞれの場合の振動パターンのグラフ表示は横軸が時間方向を示し、縦軸が周波数と振動を示す。
【００４３】
図５の左上に（ａ）浸水がない（通常時の）場合での振動パターンＳＰ−１を示す。振動は時間順にｖｂ、ｖａ、ｖｃ、ｖｄと変化している。ここで、振動数ではｖａ＜ｖｂ＜ｖｃ＜ｖｄという関係があり、この図５では簡単な関係として、ｖｂ＝２×ｖａ、ｖｃ＝３×ｖａ、ｖｄ＝４×ｖａとした。例えば、ｖａを０．２ｓｅｃの時間で４回の振動と想定するなら、同じ時間でｖｂは８回、ｖｃは１２回、ｖｄは１６回である。また周波数では時間順にｆｂ、ｆａ、ｆｃ、ｆｄであり、ここでもｆａ＜ｆｂ＜ｆｂ＜ｆｄの関係がある。また同じ図５ではｆｂ＝２×ｆａ、ｆｃ＝３×ｆａ、ｆｄ＝４×ｆａである。上述した「ｖａが０．２ｓｅｃの時間で４回の振動との想定」を当てはめてみると、ｆａ＝２０［Ｈｚ］（＝４÷０．２［ｓｅｃ］）、ｆｂ＝４０［Ｈｚ］（＝２×ｆａ）、ｆｃ＝６０［Ｈｚ］（＝３×ｆａ）、ｆｄ＝８０［Ｈｚ］（＝４×ｆａ）である。
【００４４】
次に、図５の中央上に示した（ｂ）浸水時の振動パターンＳＰ−２は、時間順に振動がｖｂ、ｖａ、ｖｄ、ｖｃで、周波数がｆｂ、ｆａ、ｆｄ、ｆｃである。ここでの振動数や周波数の相互の関係や各値は先の通常時の振動パターンのそれらと同じである。その次の３番目の振動パターンＳＰ−３は、図５の右上に示した（ｃ）どんなときでも、を対象にした振動パターンである。この振動パターンについては、時間順に振動がｖｂ、ｖｄ、ｖａ、ｖｃで、周波数がｆｂ、ｆｄ、ｆａ、ｆｃである。４番目に当たる図５の左下側に示す（ｄ）高い位置に無線タグが設置されたときに与える振動パターンＳＰ−４は、時間順に振動がｖｂ、ｖｃ、ｖｄ、ｖａであり、周波数がｆｂ、ｆｃ、ｆｄ、ｆａである。５番目が図５の中央下に示す（ｅ）低い位置に無線タグが設置されたときに与える振動パターンＳＰ−５で、時間順に振動がｖｂ、ｖｃ、ｖａ、ｖｄで、周波数がｆｂ、ｆｃ、ｆａ、ｆｄである。最後の振動パターンが、図５の右下に示した（ｆ）低い位置に無線タグを設置したときに与える振動パターンＳＰ−６で、時間順に振動がｖｂ、ｖｄ、ｖｃ、ｖａで、周波数がｆｂ、ｆｄ、ｆｃ、ｆａである。
【００４５】
改めて図５に示したそれぞれの状況に応じた場合での振動パターンを確認すると、何れも最初に振動ｖｂ、周波数ｆｂが設定されていて、振動パターンの先頭を意味している。その次の順番に、振動がｖａで周波数がｆａなら浸水の有無を指している。一方、次の順番に振動がｖｃで周波数がｆｃなら無線タグの位置を指している。また、次の順番に振動がｖｄで周波数がｆｄなら浸水の有無ないし無線タグの位置には無関係な状況を指している。このように各振動や周波数にカテゴリを示す意味を持たせ系統的振動パターンが決められた規則に基づいて作られていると、運用時の間違いを防ぐことができる。また、この例では全ての振動パターンを４つの振動周波数の組み合わせとして、各振動パターンで等しい長さ（等しい時間）として同じ振動・周波数が２回以上は含まれないようにしている。これらによってより確実で明確かつ簡単にどの振動パターンかを判断できるようにしている。
【００４６】
また、図６には、図３の制御装置２の受信部２５で受信される信号と受信部２５が出力する受信結果の一例を示す。まず、図６（ａ）は、比較のため、本発明の背景技術である汎用の無線タグから送信された信号を受信機（リーダ）が受取った場合の受信結果の一例を示している。この図６（ａ）での無線信号ａ−１が、無線タグから送信される信号である。この信号には時刻ｔ−ａで開始されたプリアンブル（Preamble）、ＩＤ、ＥＯＦ（End of Frame）が含まれている。プリアンブルは無線タグから送信される信号の開始位置を示し、ＩＤは無線タグを識別する信号で今回のＩＤは“ＩＤ−ａ”であり、最後のＥＯＦは無線タグが送信した信号の終了を示し前方の信号（ＩＤ）に誤りがないかを確認する情報も含まれている。この無線信号ａ−１を受信機（リーダ）が受信すると、受信機（リーダ）の出力Ｒ１は例えば“ｔ−ａ ＩＤ−ａ、…”となる。
【００４７】
一方、図６（ｂ）は本実施形態においてマンホール４内に設置した無線タグ１から送信された信号を受信部２５（受信機に対応）が受取った受信結果を示す。この図６（ｂ）での無線信号ｂ−１は、無線タグ１から送信される信号である。この信号はプリアンブル、ＩＤ、ＥＯＦがあり、プリアンブル、ＩＤ、ＥＯＦはそれぞれ図６（ａ）での無線信号ａ−１と同じ意味をもつ情報である。なおマンホール４内には複数の無線タグ１が設置されることがある。従って浸水の状況など場合によって、複数の無線タグ１の情報が受信部２５から送られることもある。この図６（ｂ）の例では１つ目の無線タグ１から送信された無線信号ｂ−１が開始時刻ｔ−ｂ１でＩＤが“ＩＤ−ｂ１”であり、別の無線タグ１からの無線信号ｂ−２が開始時刻ｔ−ｂ２でＩＤが“ＩＤ−ｂ２”である。これら無線信号ｂ−１、ｂ−２を受信部２５が受信すると、受信部２５の出力２５１は例えば“ｔ−ｂ１ ＩＤ−ｂ１、ｔ−ｂ２、ＩＤ−ｂ２、…”となる。
【００４８】
以上のように比較して分かるように、図６（ａ）に示す通常の無線タグから受信機（ないしはリーダ）が受取る情報と、図６（ｂ）の今回の受信結果は変わりがない。
【００４９】
次に、図１、図３及び図５を参照して、図１及び図３に示す構成の動作例について説明する。道路６を走行する測定作業車３がマンホール４に近づくと、走行あるいは徐行する状態で測定作業車３に搭載した制御装置２の制御によって振動発生部３２で発生された振動がタイヤ３１へ伝わる。さらに振動はタイヤ３１から地面（道路６）、そしてマンホール４へ伝わり、無線タグ１へも同じパターンの振動が到達する。この振動を無線タグ１に搭載した振動センサ１３が検知すると、この無線タグ１の浸水検知センサ１２にて検知された情報を基に、予め記憶した振動パターンと検知した振動パターンを比較するなどして、受信した振動パターンが予め当該無線タグ１に対して設定されている条件を満たすか否かが判定される。判定の結果、条件が満たされ、信号の送信を要求される無線タグ１と決まると、制御回路１７と送信回路１５が動作し、無線信号を送信する。
【００５０】
この場合、無線タグ１に搭載された振動センサ１３によって検知された振動パターンが、無線タグ１毎に複数の異なる種類から予め選択的に決められた振動パターンのいずれかに一致するか否かを比較するように、振動パターン判定回路１４のＤＢの内容などを設定しておくことができる。すなわち、振動パターンと浸水の有無の組み合わせによる複数の判定条件のうちのいずれかの判定条件を選択的に各無線タグ１に設定しておき、当該無線タグ１に対して設定されている特定の種類の振動パターンが検知され、またそれとの浸水の有無との組み合わせによる特定の判定条件が満たされたときに、無線タグ１が動作するように設定しておくことができる。この場合には例えば、複数の無線タグ１における各振動パターン判定回路１４として異なる種類の所定パターンとの一致を判定するものを混在させておき、複数の無線タグ１を用いて、例えば１つのマンホール４に対して、高さの異なる２箇所以上の複数の位置に設定条件の種類別に無線タグ１を設置することで、浸水状況や設置位置などによって無線タグ１の動作が複数種類となるようにシステムを構成することができる。
【００５１】
このように、予め決めた振動パターンや判定条件を幾つか準備しておくと、次のようにより具体的な情報も確認することができる。すなわち、例えば振動パターンＳＰ−１（図５（ａ）参照）の場合に、無線タグ１に搭載した浸水センサ１２によって浸水を検知していない（浸水がない通常時の）ときに無線タグ１が動作し送信するように設定することができる。このように設定された無線タグ１を用いた場合、例えば図４（ａ）〜（ｃ）の設置状況では、振動パターンＳＰ−１が与えられたとき、図４（ａ）の無線タグ１と図４（ｃ）の無線タグ１ｂにおいて、振動センサ１３で振動パターンＳＰ−１が検知されるとともに、浸水センサ１２で浸水無しが検知されて、判定条件が満たされるので、それらの無線タグ１及び１ｂから無線信号が送信されることになる。
【００５２】
また別の振動パターンＳＰ−２（図５（ｂ）参照）のときには、浸水が検知された（浸水時の）場合に無線タグ１が送信するようにすると、図４（ａ）〜（ｃ）の設置状況では、図４（ｂ）の無線タグ１と図４（ｃ）の無線タグ１ａから無線信号が送信されることになる。つまりこの場合は、マンホール内が浸水していると判断できる。
【００５３】
さらに別の振動パターンＳＰ−３（図５（ｃ）参照）では、浸水の有無に係らず、無線タグ１から送信されるようにすることもできる。この場合、図４（ａ）〜（ｃ）の設置状況では、すべての無線タグ１または１ａもしくは１ｂから無線信号が送信されることになる。
【００５４】
また或いは、同じマンホール４内に複数の無線タグ１を設置している状況を想定する。複数の無線タグ１を準備する理由は、マンホール４内の浸水した程度を把握するために、設置する位置、主に深さ（高さ）を異なるようにすることである。
【００５５】
例えば、振動パターンＳＰ−４（図５（ｄ）参照）に応答して信号を送信するように設定された無線タグ１と、振動パターンＳＰ−５（図５（ｅ）参照）に応答して信号を送信するように設定された無線タグ１と、さらに振動パターンＳＰ−６（図５（ｆ）参照）に応答して信号を送信するように設定された無線タグ１との３種類の設定条件が異なる無線タグ１を用意する。無線タグ１の設定条件の違いは、実際に所定の振動パターンを与えたり、浸水させてみたりすることで把握することは可能であるが、文字、数字、記号、形状、色などで、設定条件の違いを外見で区別できるようにしておくことが望ましい。
【００５６】
そして、振動パターンＳＰ−４に応答する無線タグ１を図４（ｄ）に示すようにマンホール４内の高い位置に設置し、振動パターンＳＰ−５に応答する無線タグ１を図４（ｅ）に示すようにマンホール４内の低い位置に設置し、振動パターンＳＰ−６に応答する無線タグ１（無線タグ１ａ、１ｂ）を図４（ｆ）に示すようにマンホール４内の高い位置と低い位置など位置に関わらずに設置しておく。
【００５７】
このように無線タグ１を設置することで、高い位置に設置した無線タグ１から信号を送信させたい場合には振動パターンＳＰ−４を与え、低い位置に設置した無線タグ１から信号を送信させたい場合には振動パターンＳＰ−５を与え、高さに関わらず全ての無線タグ１から信号を送信させたい場合には振動パターンＳＰ−６を与えるようにする。
【００５８】
また、このように設置位置の選択と、浸水センサ１２の検知出力の判定条件の違いとを組み合わせることで、浸水状況の把握や、設置位置の確認などを、詳細に行うことが可能となる。
【００５９】
複数の無線タグを用いない場合には現実的には無線タグの設置した高さ（マンホール内の深さ）を無線で判断することは難しい。しかしながら、複数の無線タグ１を用い、送信を行わせる振動パターンを高さによって異ならせることで、無線タグ１の位置を容易に把握できるようになる。なお、各無線タグ１の設置位置とＩＤとの対応関係を別途データベース化しておき、そのデータベースを参照することで、無線信号の受信の際に、設置位置の再確認を自動的に行うようにすることもできる。また、例えば、無線タグ１のＩＤの値が奇数なら高い位置にその無線タグ１を設置して、ＩＤの値が偶数なら低い位置にこの無線タグ１を設置するというようにしてＩＤに対応した分類などを行うようにしても構わない。この場合、データベースを用意しなくとも、作業者は表示部２３に表示されたＩＤの情報を確認することで、設置位置の確認を容易に行うことができる。
【００６０】
またさらに、上述した２つの要件（浸水の有無、設置する位置の高さ）を組み合わせて、低い位置に設置されている無線タグ１が、浸水を検知したときに送信をさせる振動パターンを“ＳＰ−２”及び“ＳＰ−５”というように連続させた組み合わせの振動パターンとすることもできる。同様に、組み合わせの振動パターン“ＳＰ−１”及び“ＳＰ−４”は、高い位置に設置された無線タグ１を浸水していない通常時に送信させるというようにすることもできる。このように、より具体的な条件や状況を把握する目的で複数の振動パターンを使用して無線タグ１に送信をさせることも可能となる。
【００６１】
次に、図７及び図８を参照して、図１〜図６を参照して説明した実施形態の変形例について説明する。なお、各図において、同一の構成には同一の符号を用いている。
【００６２】
図７には、振動をエネルギー変換・蓄積し活用する無線タグを示す。この図７では２つの無線タグを挙げている。図７の上側には、（ａ）振動センサ電力変換素子共用型の無線タグ１−１である。振動エネルギーを変換・蓄積し活用する素子が振動センサを兼ねて共用されている。図７の下側、（ｂ）振動センサ電力変換素子分離型の無線タグ１−２は、振動エネルギーを変換・蓄積し活用する素子と振動センサが分離されて別々の役割を担っている。
【００６３】
最初に、（ａ）振動センサ電力変換共用型の無線タグ１−１について、構成（図７（ａ））と動作（図８（ａ））を説明する。この無線タグ１−１は、振動センサ（圧電素子）１３−１、振動パターン判定回路１４、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ（あるいは電気２重層コンデンサとも呼ばれる）１１−１、制御回路１７、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５、アンテナ１８にて構成される。振動センサ（圧電素子）１３−１は、２つの役目を兼ねている。一方は、この無線タグ１−１に与えられた振動（特に予め決められた振動パターン）を検知して振動パターン判定回路１４へ伝える。他方は、同じくこの無線タグ１−１に与えられた振動（特に予め決められていない振動パターン）を電力に変換して電界２重層キャパシタ１１−１へ蓄積する。この無線タグ１−１では、各部に電力を供給する電源（図３の電池１１に対応するもの）が、マンホール４外から与えられた振動を電力に変換する手段としての振動センサ（圧電素子）１３−１と、その変換された電力を蓄電する手段としての電界２重層キャパシタ１１−１とから構成されている。
【００６４】
実際に圧電素子を用いて振動で発電する例として、首都高速道路の五色桜大橋およびＪＲ東京駅の自動改札で実証している例がある。高速道路の橋を昼間通過する自動車の『振動』で発電、バッテリーに蓄電し夜間照明に活用する。また、通勤客が通過する駅の自動改札の床に圧電素子を内蔵するゴムマット設置し、電車に乗降する客が歩行するときの床面の振動により電力を発生させる。発生した電力で自動改札や電光表示板など駅設備の一部をまかなっている（参照：「エネルギー源は「振動」というエコ発電 - ECO JAPAN〈エコジャパン〉- nikkei BPnet 環境ポータル」、URL：http://www.nikkeibp.co.jp/style/eco/column/funase/080627_shindou、2008年6月27日）。
【００６５】
振動パターン判定回路１４は、振動センサ（圧電素子）１３−１から伝えられた振動の情報について、予め決められた振動パターンか否かを判定し、かつこの浸水センサ１２の検知出力に応じて無線タグ１−１を動作させる振動パターンと一致しているかを判断し、その判断結果を制御回路１７へ伝える。同時に、振動パターン判定回路１４は、無線タグ１−１を動作させる振動パターンであれば、電界２重層キャパシタ１１−１に蓄積された電力を制御回路１７と送信回路１５へ供給するようにする（図７（ａ）内で破線の矢印で示す箇所）。浸水センサ１２は、無線タグ１−１が浸水しているかを検知して振動パターン判定回路１４へ知らせる。振動パターン判定回路１４は、浸水の有無と振動パターンが一致するかに基づいて状況判断を行う。電界２重層キャパシタ１１−１は、先に振動センサ（圧電素子）１３−１によって振動から発電した電力を蓄積し、この無線タグ１−１を駆動する際の電力に用いる。
【００６６】
ここで、電界２重層キャパシタ１１−１は、普通の電池が化学反応を使うのではなく、物理的に電荷を蓄積するという動作原理である。この動作原理から、充放電のサイクル寿命が長く急速な充放電に対応できる特徴がある（“電気二重層キャパシタについて”および“電気二重層キャパシタの原理”アドバンスト・キャパシタ・テクノロジーズ（株）ホームページ参照）。従って、長い期間の繰り返し使用に耐えて、利用時に瞬間的な短時間（数十［ｍｓｅｃ］）の送信を行う無線タグの電源として電界２重層キャパシタが適していると考えられる。
【００６７】
この無線タグ１−１を構成し残された制御回路１７、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５、アンテナ１８の４つは、図３を参照して説明した上記の実施形態の無線タグ１で説明したものと同じであるので、ここでの説明を省略する。
【００６８】
この共用型の無線タグ１−１の動作は、与えられる振動によって電界２重層キャパシタ１１−１の充電、振動パターン判定、無線送信に分かれる（図８（ａ））。予め決められた振動パターンでないランダムな振動が与えられるときは、この振動を振動センサ（圧電素子）１３−１が電力に変換する。この変換した電力は電界２重層キャパシタ１１−１へ渡され充電される（図８（ａ）で“キャパシタ充電（圧電素子の発電）”の箇所）。振動パターン判定の期間では、予め決められた振動パターンが無線タグ１−１へ与えられる。この振動パターンを振動センサ（圧電素子）１３−１が検知し、この情報が振動パターン判定回路１４へ伝わる。振動パターン判定回路１４でこの振動パターンと無線タグ１−１の状況（浸水の有無や無線タグの設置位置に応じた判定条件）と一致するとの判定がされると、次に送信回路１５が起動（して無線送信）するよう制御回路１７などへ指示される（図８（ａ）では“振動パターンＳＰ−１”の振動が与えられた“振動パターン判定”の箇所、この時は電界２重層キャパシタ１１−１に充電された電力が徐々に消費される）。続いて無線送信の区間では、先の振動パターン判定回路１４での指示が制御回路１７へと伝わり、送信回路１５とアンテナ１８を介してこの無線タグ１−１から送信がなされる。この無線送信では電界２重層キャパシタ１１−１に充電された電力が多量に使用される。
【００６９】
次に、図７（ｂ）の振動センサ電力変換分離型の無線タグ１−２の構成と動作（図８（ｂ））を述べる。この無線タグ１−２は、振動センサ１３−２、圧電素子１３−３、振動パターン判定回路１４、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ１１−１、制御回路１７、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５、アンテナ１８にて構成される。この分離型の無線タグ１−２の構成が、図７（ａ）共用型の無線タグ１−１と異なる点は、振動センサ１３−２、圧電素子１３−３が分離しているので、振動パターン判定回路１４でのパターン照合と無線タグ状況との一致判定および電界２重層キャパシタ１１−１の電力蓄積が同時平行で動作可能という点である。これ以外の制御回路１７、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５、アンテナ１８については、先に示した図７（ａ）の共用型の無線タグ１−１および図３の振動センサ付き無線タグ１と同じため、説明を省略する。
【００７０】
そこで振動センサ１３−２、圧電素子１３−３、振動パターン判定回路１４、電界２重層キャパシタ１１−１について順に説明する。この分離型の無線タグ１−２に搭載される振動センサ１３−２は、発電機能は不要で、振動を検知する機能が備わっていればよい。揺れに反応するメカニカルなスイッチ、円筒の中に挿入した玉が振動で円筒の両端に接するタイプや振動の周波数に合わせ振り子を複数装備するものでも構わない。これらの何れかの振動センサ１３−２を使用して無線タグ１−２に与えられた振動が検知され、この検知された振動情報は振動パターン判定回路１４へ伝えられる。振動パターン判定では、伝えられた振動情報に従い、予め決められた振動パターンと照合しどのような状況で動作させるパターンなのを確認する。さらに振動パターン判定において、その確認したパターンとこの無線タグ１−２の状況が一致するかが判定される。これら振動センサ１３−２および振動パターン判定回路１４の動作は、次に述べる振動による発電とその充電の動作と同時並行して実施できる。
【００７１】
なお、本実施の形態の無線タグ１−２に対しても、図５に示すような振動パターンを用いることができる。この場合、全ての振動パターンにはこれらパターンの最初に決まった振動（ｖｂ、周波数ｆｂ）が用いられているという特徴がある。従って、必要に応じて振動パターン判定回路１４の一部、つまりその決まった最初の振動を検知する機構のみを動作させることで、消費電力をより低く抑えられる。
【００７２】
また、このような工夫をすることで通常（特定の振動パターンが与えられていない）時、振動パターン判定回路１４で消費される電力をより低く抑えて、電界２重層キャパシタ１１−１へ充電が可能なようにしている。
【００７３】
さて、その振動による発電とその充電については、圧電素子１３−３と電界２重層キャパシタ１１−１にて別になされる。圧電素子１３−３は、先に図７（ａ）の共用型の無線タグ１−１の箇所で、その構成となる振動センサ（圧電素子）１３−１として説明したものと同じである。この圧電素子１３−３は、分離型の無線タグ１−２内に前述した振動センサ１３−２とは別に搭載されて、電界２重層キャパシタ１１−１へのみ接続されている。このため、この分離型の無線タグ１−２へ与えられる振動が予め決められたパターンに関わらず、どのような振動も発電し、電界２重層キャパシタ１１−１を充電できる（図８（ｂ）で“振動パターン判定”の区間参照）。無線送信については、分離型の無綿タグ１−２も、図８（ａ）の共用型の無線タグ１−１と同じである。
【００７４】
以上のように、図７に示す無線タグ１−１、１−２は、振動によって発電して、電界２重層キャパシタ１１−１に充電した電力を用いて送信するため、パッシブ無線タグの電力供給やアクティブ無線タグの電池寿命を気にせずに利用することができる。
【００７５】
次に、図９〜図１１を参照して、本発明のさらに別の実施形態について説明する。図９は、隣接する２つのマンホール４ａ、４ｂにおいて、隣のマンホール４ａに設置された無線タグ１ａの信号送信からマンホール４ｂに設置された無線タグ１ｂの発信タイミング制御についてのイメージを示す説明図である。
【００７６】
一般に、地中に埋設されている電力または通信ケーブル用のマンホール４（図９ではマンホール４ａ、４ｂ）においては、その電力や通信ケーブルを通す管路５によってマンホール間が繋がっている。また、道路６に沿って通常はマンホール４および管路５を作る工事が行われるので、結果的にあるマンホール４ａと管路５で繋がる隣のマンホール４ｂの上は道路６である。今回の発明ではマンホール４内に設置する無線タグ１（図９では無線タグ１ａ、１ｂ）が送信する無線信号を受信する制御装置２は測定作業車３に搭載される。当然、この測定作業車３は、道路６に沿って走行する。従ってあるマンホール４ａ内に設置した無線タグ１ａが送信した無線信号を測定作業車３に搭載した制御装置２で受信できたタイミングについて、隣のマンホール４ｂに設置した無線タグ１ｂにも知らせられるとすれば、無駄な送信動作をせずに、より的確なタイミングで送信が可能になると考えられる。
【００７７】
マンホール４が隣接する間隔（通常は５０ｍ〜２５０ｍ）が近い場合や車道の反対車線側に位置するマンホール４には、不要にもかかわらず、走行している測定作業車３からの振動パターンが伝わる可能性がある。道路６を測定作業車３が走行する方向、ルートによって振動パターンを受けた無線タグ１から送信される信号を再び同じ測定作業車３に搭載された受信部２５で受けられないことをここでは無駄な送信動作としている。つまり、測定作業車３の走行方向やルートに従うように次のマンホール４内の無線タグ１のみが送信するなら効果的になると考えることができる。さらに振動パターンが伝わらなくても測定作業車３が走行する方向やルートに当たるマンホール４内の無線タグ１が送信するようにすることも考えられる。
【００７８】
このような考えを基に、この実施の形態では、図９に示すように隣のマンホール４ａ内の無線タグ１ａから送信された無線信号を次のマンホール４ｂに設置した無線タグ１ｂが受け、無線タグ１ｂが送信動作をするタイミングを決めるようにしている。図９の左下側に示すマンホール４ａ内の無線タグ１ａが、図１を参照し説明された振動を検知し測定作業車３が接近したタイミングで無線信号を送信したとする。この無線信号を次のマンホール４ｂ内に設置された無線タグ１ｂが受信し、予め無線タグ１ｂ内に記録されているマンホール間の距離での測定作業車３が走行する時間（マンホール４ａとマンホール４ｂの間の距離を測定作業車３の走行速度で割ったおよその所要時間）が経過した後に、マンホール４ｂ内に設置された無線タグ１ｂから送信するようにする。
【００７９】
ここで、次のマンホール４ｂは、先のマンホール４ａと管路５で繋がっている。このためマンホール４ａ内の無線タグ１ａから送信された無線信号が、この管路５を通じマンホール４ｂ内へと伝わることもある。すなわち、無線タグ１ａから送信された無線信号がマンホール４ａ外の地上へ一旦出て、隣のマンホール４ｂ内へ入る経路よりも、マンホール４ａ、４ｂ間を繋ぐ管路５における無線伝搬の導波管効果で、より確実に伝わることが考えられる。
【００８０】
先に述べた隣のマンホール内にある無線タグの送信から予め決められた時間後に送信する動作を無線タグが行うためには、図３に示した振動センサ付き無線タグ１の内部構造において、無線の受信機能（受信回路）が必須となる。この受信回路にて受信した無線信号の情報は、振動パターン判定回路１４へ伝えられて、振動センサ１３からの振動の情報と浸水センサ１２からの浸水有無の情報と合わせて、無線タグ１が動作して無線信号を送信するか判断する情報になる。なお、隣のマンホール４として管路５で繋がるマンホール４の数は通常は２つ以上ある。従って、地上で道路６の車線の走行方向から通常は測定作業車３が逆走となる隣のマンホール４内の無線タグ１からの送信は排除されなければならない。このように道路６を逆走する方向となる無線タグ１からの送信を排除するため、その無線タグ１の識別子（ＩＤ）による区別が有効である。従って予め道路６上を測定作業車３が車線走行する方向で隣のマンホールとなる無線タグ１のＩＤのみの無線信号に対して次の送信タイミングとするようにすることが望ましい。
【００８１】
ここで、図１０に隣のマンホールの無線タグ送信から所定のタイミングで発信する本実施の形態の無線タグの構造を示す。ここでは、図７に示した振動をエネルギー変換・蓄積し活用する無線タグ１−１、１−２と同じように、図１０（ａ）振動センサ電力変換素子共用型の無線タグ１−３と、図１０（ｂ）振動センサ電力変換素子分離型の無線タグ１−４とを示した。
【００８２】
まず、図１０（ａ）の振動センサ電力変換素子共用型の無線タグ１−３では次に挙げる構成を持つ。振動センサ（圧電素子）１３−１、受信情報・振動パターン判定回路１４−１、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ１１−１、受信回路１０１、送信回路１５、制御回路１７−１、ＩＤを格納するメモリ１６、アンテナ１８、サーキュレータ１０２である。この内の振動センサ（圧電素子）１３−１、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ１１−１とＩＤを格納するメモリ１６は、先の図７に示した振動エネルギー変換・蓄積し活用するもので図７（ａ）の振動センサ電力変換素子共用型の無線タグ１−１と同じである。
【００８３】
受信情報・振動パターン判定回路１４−１は、振動センサ１３−１から検知された振動の情報が送られ、浸水センサ１２から浸水の情報が送られ、受信回路１０１から受信された情報が送られてくる。これらの情報に対して予め設定された条件に合致するかを判定する。この条件とは、例えば、振動パターンは浸水がある場合に応答するとか、または隣のマンホールに設置された無線タグ１からの送信を受信した場合に応答するとかという条件である。このような条件に合う状況（浸水または隣のマンホール内に設置された無線タグの送信がある場合）を判断すると、受信情報・振動パターン判定回路１４−１は電界２重層キャパシタ１１−１から制御回路１７−１と送信回路１５へ電力を供給させる（図１０（ａ）で電界２重層キャパシタ１１−１から制御回路１７−１および送信回路１５の破線の矢印で示した箇所）と共に制御回路１７−１へ判断結果を伝える。すなわち、本実施の形態の無線タグ１−３は、他の無線タグ１から送信された所定の信号を受信する受信手段としての受信回路１０１を備え、送信手段としての送信回路１５が受信回路１０１によって所定の信号が受信された時刻から所定時間経過後にＩＤなどを表す所定の信号を送信するものとなっている。ここで、無線タグ１−３が受信対象とするものは受信手段を備える無線タグ１−３あるいはそれと同様の無線タグであってもよいし、受信手段を備えない図３の無線タグ１や図７の無線タグ１−１、１−２等の無線タグであってもよい。また、例えば複数のマンホールが接近して配置されている場合などでは、隣接するものに限らず、より離れたマンホールに設置されている無線タグを受信対象とすることもできる。また、同一のマンホールに複数の無線タグを設置する場合には、それらのいずれかを受信対象とする無線タグに設定することなどもできる。
【００８４】
なお、隣のマンホール内に設置された無線タグ１からの送信の判断はその無線タグ１のＩＤが予め設定されているものかということで判断される。受信回路１０１は、上述したように別の無線タグ１からの送信信号を受信する処理を行うために設けられる。受信信号はアンテナ１８からサーキュレータ１０２を介して受信回路１０１へ伝えられ、この受信回路１０１で処理された受信結果は上記の受信情報・振動パターン判定回路１４−１および制御回路１７−１へと伝える。またこの受信回路１０１は常に電界２重層キャパシタ１１−１から電力を供給されて、受信可能な状態にある。
【００８５】
一方、送信回路１５は、受信情報・振動パターン判定回路１４−１の判断結果に応じて必要な時にのみ電界２重層キャパシタ１１−１から電力を供給される。そして制御回路１７−１からの指示によって送信回路１５は送信信号を生成し、この送信信号はサーキュレータ１０２を介してアンテナ１８から送信される。制御回路１７−１は、送信回路１５と同様に、受信情報・振動パターン判定回路１４−１の判断結果に応じて必要な時にのみ電界２重層キャパシタ１１−１から電力を供給されて動作する。この制御回路１７−１は、振動センサ１３−１と浸水センサ１２の２つの情報で動作した図７（ａ）に示した無線タグ１−１の制御回路１７と同じ動作に加えて、受信回路１０１からの（隣のマンホールに設置された無線タグ１の送信を受信した）情報の場合は、測定作業車３が隣のマンホール４から自身のマンホール４まで走行するのに要する時間後に自らは送信するようタイミングを遅らせることも行う。アンテナ１８は、図７（ａ）のアンテナ１８と同様に無線タグ１−３の送信信号を送信することに加え、他の無線タグ１の送信信号を受信することにも行う。このアンテナ１８の送信受信の各信号はサーキュレータ１０２により送信回路１５からの送信信号と受信回路１０１への受信信号に方向を区別され取り扱われる。
【００８６】
他方、図１０（ｂ）の振動センサ電力変換素子分離型の無線タグ１−４には、次に挙げる構成を持つ。振動センサ１３−２、圧電素子１３−３、受信情報・振動パターン判定回路１４−１、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ１１−１、受信回路１０１、送信回路１５、ＩＤを格納するメモリ１６、制御回路１７−１、アンテナ１８、サーキュレータ１０２である。これらの構成の中で、振動センサ１３−２、圧電素子１３−３、浸水センサ１２、電界２重層キャパシタ１１−１、ＩＤを格納するメモリ１６は先の図７（ｂ）に示した振動エネルギー変換・蓄積し活用するもので振動センサ電力変換素子分離型の無線タグ１−２と同じである。また図１０（ｂ）の残りの構成である、受信情報・振動パターン判定回路１４−１、受信回路１０１、送信回路１５、制御回路１７−１、アンテナ１８、サーキュレータ１０２は図１０（ａ）の無線タグ１−３の構成と同じである。
【００８７】
図１１は、図１０の無線タグ１−３または１−４において隣の送信に応じて無線タグが送信を実行する処理手順を示すフローチャートである。最初に、“振動受信動作中”で外部から与えられる振動を受信する動作中になっている（ステップＳＴ３１）。この動作中に“振動受信があるか？”が確認される（ステップＳＴ３２）。ここで、振動を受信すれば（ステップＳＴ３２で“Ｙｅｓ”なら）、次の“振動パターンはタグ状況にあるか？”が判定される（ステップＳＴ３３）。例えば浸水していない状況で応答を返すような振動パターンでマンホール４に設置された無線タグ１−３（あるいは１−４）の状況も浸水がなければ（ステップＳＴ３３で“Ｙｅｓ”なら）、“無線タグ送信”がなされる（ステップＳＴ３８）。
【００８８】
他方、先の“振動受信があるか？”（ステップＳＴ３２）と“振動パターンはタグ状況にあるか？”（ステップＳＴ３３）で何れかが違うならば（ステップＳＴ３２またはステップＳＴ３３で“Ｎｏ”ならば）、続く“無線受信動作中”へ移る（ステップＳＴ３４）。ここで順番に“受信無線信号ありか？”、“隣のマンホールに設置されたタグか？”が判断される（ステップＳＴ３５、ステップＳＴ３６）。受信無線信号がなければ（ステップＳＴ３５で“Ｎｏ”ならば）、また、隣のマンホール４に設置された無線タグ１でなければ（ステップＳＴ３６が“Ｎｏ”ならば）、最初の“振動受信動作中”（ステップＳＴ３１）へ戻る。ここで、隣のマンホール４内に設置された無線タグ１かどうかの判断は無線信号のタグＩＤの確認によってなされる。もし受信無線信号があり、かつ隣のマンホール内に設置されたタグであれば（ステップＳＴ３５とステップＳＴ３６の何れも“Ｙｅｓ”ならば）、次の“一定時間経過”（ステップＳＴ３７）の後に“無線タグ送信”をする（ステップＳＴ３８）。この“一定時間経過”は測定作業車３が隣のマンホール４から走行して来るタイミングに合わせて予め設定しておくのである。
【００８９】
この図１１に示したフローチャートでは振動パターンの受信と隣のマンホール４内に設置された無線タグ１の送信を受信した場合はそれぞれの場合に無線タグ１−３あるいは１−４自身が送信する例である。しかし、別の例として隣のマンホール４内に設置された無線タグ１の送信を受信したことと、その後の一定時間内に振動パターンの受信があったことを合わせて、はじめて無線タグ自身が送信するようにしても良い。このようにした場合には、無駄な送信を極力少なくして無線タグの電力消費を削減することができる。
【００９０】
次に、図１２及び図１３を参照して、さらに他の本発明の実施の形態について説明する。図１２及び図１３に示す実施形態では、弾性振動として特に音響（音波）に限定して関係する機能を用いている。なお、図１２には、本実施形態を利用する場合の外観イメージＰを示している。先の図１から図１１まではマンホール４の蓋が閉じられたままのマンホール４内の無線タグ１へ送信を指示する手段として振動による方法を述べてきたが、この図１２及び図１３に示す実施形態においては特に音響を扱う機能と方法に限定したものであって、他の実施形態と比べてさらに振動伝達が確実かつ単純な例となっている。この実施形態では、マンホール４内に設置する機器は大別して２つの部分に別れている。１つはこれまでの例では無線タグ１本体に組み込まれていた浸水センサ１２が、浸水検知センサ１２−１として無線装置１−５本体から離れてケーブル１２−２で繋がる構成になっている。
【００９１】
浸水検知センサ１２−１はそもそもマンホール４内への浸水を確認し易い位置、つまりマンホール４の底に近い（低い／深い）位置に設置されてその効果を発揮できる。他方の他の実施形態における振動センサ１３やアンテナ１８は、この実施形態では図１２及び図１３に示すように音響マイク１０３と音響スピーカ１０４に代わるが、マンホール４外部との通信をするために、マンホール４の出入口に近い（高い／浅い）位置にあることが望ましい。従って、図１２に示す浸水検知センサ１２−１がマンホール４内の無線装置１本体から分離されてケーブル１２−２にて接続される。この形態は、ちょうどお風呂の給水において満水を報知する水位検知機と同じである。
【００９２】
次にマンホール４内の送信装置１−５については、先の図３に示す振動センサ付き無線タグ１から異なる構成部分について説明をする。異なる構成部分としては３つある。この内の１つは先ほどから述べている浸水センサ１２の部分が無線装置１−５本体から分離しケーブル１２−２で繋がる浸水検知センサ１２−１に代わったことである。２つ目は、振動センサ１３に代わり音響マイク１０３が備わっている。これを用い、振動パターン（図５に示す６つのパターン）と同じような音響パターンを使用する。また、振動パターン判定回路１４に代わる音響パターン判定回路１４−２を備え、マンホール４内の無線装置１−５の送信回路１５−１等を動作させるかを決定する。その際、音響パターン判定回路１４−２によって、振動パターンに代えて、音響マイク１０３で検知された音響パターンに基づき、浸水検知センサ１２−１での浸水検知の有無とこの浸水検知センサ１２−１が設置された位置（高さ）に対応して、検知された音響パターンと所定の音響パターンとの比較判定を行う。ここでの音響パターンは、後述するマンホール４外に準備された制御装置２−１の音響スピーカ２０１から発生し、鉄製の蓋４３を通じて マンホール４内へ伝わったものである。
【００９３】
残る１つは、図３に示した振動センサ付き無線タグ１のアンテナ１８（と送信回路１５）に代わり、図１２のマンホール４内の無線装置１−５に備わる音響スピーカ１０４である。この音響スピーカ１０４は、制御回路１７−１からの音響信号を送信させる指示に従い、音響を発生させる。このマンホール４内で発生する音響の信号は鉄製の蓋４３を通じてマンホール４外に準備された制御装置２−１に伝わる。
【００９４】
なお、この図１２に示すマンホール４内の無線装置１−５を構成するそのほかの電池１１やメモリ１６は図３の振動センサ付き無線タグ１内のものと同じである。
【００９５】
さらに、上述した図１２及び図１３に示すマンホール４内の無線装置１−５が、図３の無線タグ１から上記のように代わったことに合わせて、マンホール４外の制御装置２−１も図３の制御装置２から図１２に示す制御装置２−１と音響スピーカ２０１と音響マイク２０２とからなるもののように代わる。この図１２及び図１３の制御装置２−１では、前の図３の制御装置２での指示設定操作部２１と制御部２２と表示部２３（および受信部（リーダ）２５）を兼ね備えた機能を担う。図１２及び図１３に示すマンホール４外に準備された制御装置２−１側での音響スピーカ２０１は、図３の制御装置２にある振動発生部３２の代わりである。このマンホール４外の制御装置２−１側の音響スピーカ２０１からマンホール４内の無線装置１−５の指示を音響で行う。またこの音響での指示は、先の図５に示されたような振動パターンに対応する音響パターンが用意されている。最後に、図１２及び図１３に示すマンホール４外に準備された制御装置２−１での音響マイク２０２は図３に示す制御装置２のアンテナ２４（と受信部（リーダ）２５の一部）に代わるものである。このマンホール４外に準備された制御装置２−１の音響マイク２０２は、マンホール４内から鉄製の蓋４３を通じて伝わる音響信号を受けて、制御装置２−１へ伝える。
【００９６】
図１３は、本実施形態の無線装置１−５と制御装置２−１と構造を示している。図１３に示す無線装置１−５と制御装置２−１の構造は、先に図３の振動パターンに対応して送信するアクティブ無線タグを用いる実施形態として示した無線タグ１と制御装置２の構造と類以して、構成されたものである。
【００９７】
まず一方の制御装置２−１には、次のような構成がある。指示設定操作部２１、制御部２２−１、超音波発生部（あるいは音響スピーカ）２０１、超音波受信部（あるいは音響マイク）２０２、受信処理部２５−１、表示部２３がある。この図１３に示す指示設定操作部２１、制御部２２−１、受信処理部２５−１や表示部２３については、図３の振動パターンに対応して送信するアクティブ無線タグに対応する制御装置２での指示設定操作部２１、制御部２２、受信部２５、表示部２４と同じあるいはほぼ同じである。ただ図３は振動を用いるのに対して、図１４では音波（特に超音波）を用いるので、制御部２２−１では次のような処理をする。
【００９８】
ます指示設定を受取る（ステップＳＴ４１）。その指示設定に従って、ＤＢからパターンの選択取得をする（ステップＳＴ４２）。そして、ＤＢから選択取得した超音波パターンの発生情報の超音波発生部２０１への伝達をする（ステップＳＴ４３）。このようにして、制御部２２−１から超音波パターンの発生情報が超音波発生部（スピーカ）２０１へ伝達される。この情報に従い超音波発生部（スピーカ）２０１が超音波を発生する。
【００９９】
他方、超音波受信部（マイク）２０２はマンホール４内の無線装置１−５で発生された超音波を受信して、受信処理部２５−１へ出力する。これら構成の内で、指示設定操作部２１はパソコン（パーソナルコンピュータ）のキーボード、制御部２２−１および受信処理部２５−１はパソコンの演算処理装置（ＣＰＵ）、表示部２３はパソコンの表示画面とすれば、これらをノート型パソコンでも実装できる。残りの超音波発生部（スピーカ）２０１と超音波受信部（マイク）２０２をノート型パソコンにケーブルで接続することで比較的簡単に持ち運び可能な機器として実現できる。
【０１００】
他方の図１３に示す浸水検知センサ付きマンホール内装置としての無線装置１−５は次のような構成である。すなわち、無線装置１−５は、超音波受信部（音響マイク）１０３、受信パターン判定回路１４−２、電池１１、制御回路１７−１、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５−１、超音波発生部（音響スピーカ）１０４から構成されている。また、受信パターン判定回路１４−２には、無線装置１−５外部の浸水検知センサ１２−１が接続されている。この図１３に示した受信パターン判定回路１４−２、浸水検知センサ１２−１、電池１１、制御回路１７−１、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５−１は、図３に示す振動パターンに対応し送信するアクティブ無線タグ１における振動パターン判定回路１４、浸水センサ１２、電池１１、制御回路１７、ＩＤを格納するメモリ１６、送信回路１５に対応する構成であり、同様の機能を実現するものである。ここで、超音波受信部（マイク）１０３は制御装置２−１からの超音波を受け、受信パターン判定回路１４−２へ伝える。
【０１０１】
受信パターン判定回路１４−２では、超音波受信部（マイク）１０３からの受信情報および浸水検知センサ１２−１から浸水の有無の情報を基にして、次のような処理をする。まず、超音波による受信情報と浸水有無を受取る（ステップＳＴ５１）。受取り超音波情報と受信パターン判定回路１４−２内のＤＢのパターンを比較して一致確認をする（ステップＳＴ５２）。超音波パターンの比較結果と（マンホール内の浸水の有無）状況が合致したとの伝達をする（ステップＳＴ５３）。ここで浸水検知センサ１２−１は例えばお風呂の給水で満水になった時に知らせる給水検知と同じように、フロート、接点などを利用したセンサを用いることができる。受信パターン判定回路１４−２で予め決められた条件に合う受信とマンホール４の状況が合致すると送信回路１５−１へ電池１１から電力が供給される。制御回路１７−１は送信回路１５−１へ指示し超音波発生部（スピーカ）１０４からＩＤなどの情報を無線送信するための超音波を発生させる。
【０１０２】
以上のように図１２および図１３に示す無線装置１−５及び制御装置２−１の形態および構成や内部構造を取ることで、音響を使いより確実かつ簡単にマンホール４内の状況（浸水の有無やその程度）を確認することができる。
【０１０３】
本発明では、マンホールに設置した振動検知機能付きの無線タグに対して地上から振動を与え、無線タグから送信された無線信号を受信して、マンホール内の浸水の状況を確認して、その後この確認結果をマンホール作業に活用できる。また、その構成においては、無線装置と制御装置との間で伝達あるいは送受信される弾性振動及び無線信号として音波を用い、振動検知手段として音響マイクを用い、振動の発生手段あるいは無線信号の送信手段として音響スピーカを用いるようにすることも可能である。
【０１０４】
なお、本発明の実施の形態は、上記に限定されず、マンホール４内に設置する無線タグ（無線装置）の個数をさらに増加させたり、図３、図７、図１０に示すような無線タグ（無線装置）内の構成ブロックを集積化して統合したり、あるいは各ブロックの機能を分割することで各ブロックの構成を分割したりする変更が適宜可能である。また、各実施の形態が特徴とする構成・機能を他の実施の形態の構成・機能と組み合わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明による浸水検知システムの実施の形態の一構成例（振動検知時に送信するアクティブ無線タグを用いる例）を示す模式図である。
【図２】図１の測定作業車３に搭載する振動発生部３２の構成の一例を説明するための模式図である。
【図３】図１の無線タグ１（振動パターンに対応して送信するアクティブ無線タグ）と制御装置２の構成及び処理の一例を説明するためのブロック図である。
【図４】図１及び図３に示す無線タグ１の設置例（マンホール４内に無線タグ１が設置された状況）を説明するための模式図である。
【図５】図１及び図３に示す制御装置２によって発生する振動パターン（無線タグ１に与える振動パターン）の例を説明するための模式図である。
【図６】図１及び図３に示す制御装置２で受信される無線信号の例（受信部２５から送られてきた受信結果）を説明するための模式図である。
【図７】本発明による無線タグの他の実施の形態（振動をエネルギー変換・蓄積し活用する無線タグ）の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７に示す無線タグ１−１及び１−２の動作を説明するための動作状態（動作波形）の時間変化を示す模式図である。
【図９】本発明による浸水検知システムの他の実施の形態の一構成例（隣のマンホールのタグ送信から発信タイミングを制御する構成例）を示す模式図である。
【図１０】図９の無線タグ１ａ、１ｂとしての無線タグ１−３及び１−４（隣のマンホールのタグ送信から発信するタイミングを制御可能な無線タグ）の構成例を説明するためのブロック図である
【図１１】図１０の無線タグ１−３及び１−４の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明による浸水検知システムのさらに他の実施の形態（超音波を振動及び無線信号に代えて用いる形態）の一構成例を示す模式図である。
【図１３】図１２の無線装置１−５と制御装置２−１の構成及び処理の一例を説明するためのブロック図である。
【図１４】本発明の背景技術におけるシステム構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１、１−１、１−２、１−３、１−４ 無線タグ（無線装置）
１−５ 無線装置
２、２−１ 制御装置
３ 測定作業車
４ マンホール
１１ 電池（電源）
１１−１ 電界２重層キャパシタ（電源の一部）
１２、１２−１ 浸水センサ（浸水検知手段）
１３、１３−２ 振動センサ（弾性振動検知手段）
１３−１ 振動センサ（弾性振動検知手段・電源の一部）
１３−３ 圧電素子（電源の一部）
１４ 振動パターン判定回路（判定手段）
１４−１ 受信情報・振動パターン判定回路（判定手段）
１４−２ 受信パターン判定回路（判定手段）
１５ 送信回路（送信手段の一部）
１６ メモリ（識別子記憶手段）
１７、１７−１ 制御回路（送信手段の一部）
１８ アンテナ
３２ 振動発生部
１０１ 受信回路（受信手段）
１０４、２０１ 超音波発生部（音響スピーカ）
１０３、２０２ 超音波受信部（音響マイク）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各手段に電力を供給する電源と、
浸水を検知する浸水検知手段と、
マンホール外から与えられた弾性振動を検知する弾性振動検知手段と、
前記浸水検知手段の検知出力に応じて、前記弾性振動検知手段によって検知された弾性振動が所定のパターンに一致するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が所定のパターンに一致すると判定した場合に、前記電源から電力を供給され、所定の信号を送信する送信手段と
を備えることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
無線装置固有の識別子を記憶する識別子記憶手段をさらに備え、
前記電源が電池であり、
前記送信手段が前記所定の信号として前記識別子記憶手段に記憶されている識別子を表す情報を含むものを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
無線装置固有の識別子を記憶する識別子記憶手段をさらに備え、
前記電源が、マンホール外から与えられた弾性振動を電力に変換する手段と、その変換された電力を蓄電する手段とからなり、
前記送信手段が前記所定の信号として前記識別子記憶手段に記憶されている識別子を表す情報を含むものを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
他の無線装置から送信された所定の信号を受信する受信手段をさらに備え、
前記送信手段が、前記受信手段によって所定の信号が受信された時刻から所定時間経過後に、前記所定の信号を送信するものである
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の無線装置。
【請求項５】
前記弾性振動及び前記無線信号が音波であり、
前記弾性振動検知手段が音響マイクであり、
前記送信手段が音響スピーカである
ことを特徴とする請求項１〜４に記載の無線装置。
【請求項６】
マンホール内に設置された請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線装置と、
前記無線装置に対してマンホール外から所定パターンの弾性振動を与えるとともに、該無線装置から送信された送信信号を受信する制御装置と
を備えることを特徴とする浸水検知システム。
【請求項７】
前記無線装置が、複数であり、１つのマンホールに対して、高さの異なる２箇所以上の複数の位置に設置されている
ことを特徴とする請求項６に記載の浸水検知システム。
【請求項８】
前記制御装置が、複数種類の所定パターンの弾性振動を与えるものであり、
前記無線装置が、複数であり、
複数の前記無線装置における各前記判定手段として異なる種類の所定パターンとの一致を判定するものが混在している
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の浸水検知システム。
【請求項１】
各手段に電力を供給する電源と、
浸水を検知する浸水検知手段と、
マンホール外から与えられた弾性振動を検知する弾性振動検知手段と、
前記浸水検知手段の検知出力に応じて、前記弾性振動検知手段によって検知された弾性振動が所定のパターンに一致するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が所定のパターンに一致すると判定した場合に、前記電源から電力を供給され、所定の信号を送信する送信手段と
を備えることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
無線装置固有の識別子を記憶する識別子記憶手段をさらに備え、
前記電源が電池であり、
前記送信手段が前記所定の信号として前記識別子記憶手段に記憶されている識別子を表す情報を含むものを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
無線装置固有の識別子を記憶する識別子記憶手段をさらに備え、
前記電源が、マンホール外から与えられた弾性振動を電力に変換する手段と、その変換された電力を蓄電する手段とからなり、
前記送信手段が前記所定の信号として前記識別子記憶手段に記憶されている識別子を表す情報を含むものを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
他の無線装置から送信された所定の信号を受信する受信手段をさらに備え、
前記送信手段が、前記受信手段によって所定の信号が受信された時刻から所定時間経過後に、前記所定の信号を送信するものである
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の無線装置。
【請求項５】
前記弾性振動及び前記無線信号が音波であり、
前記弾性振動検知手段が音響マイクであり、
前記送信手段が音響スピーカである
ことを特徴とする請求項１〜４に記載の無線装置。
【請求項６】
マンホール内に設置された請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線装置と、
前記無線装置に対してマンホール外から所定パターンの弾性振動を与えるとともに、該無線装置から送信された送信信号を受信する制御装置と
を備えることを特徴とする浸水検知システム。
【請求項７】
前記無線装置が、複数であり、１つのマンホールに対して、高さの異なる２箇所以上の複数の位置に設置されている
ことを特徴とする請求項６に記載の浸水検知システム。
【請求項８】
前記制御装置が、複数種類の所定パターンの弾性振動を与えるものであり、
前記無線装置が、複数であり、
複数の前記無線装置における各前記判定手段として異なる種類の所定パターンとの一致を判定するものが混在している
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の浸水検知システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１４０４４１（Ｐ２０１０−１４０４４１Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１８９０３（Ｐ２００８−３１８９０３）
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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