JP2007003500A - 金属鋲 - Google Patents

Abstract

【課題】情報記憶素子を埋め込んだ金属鋲から発生する電磁波の出力を低下させることなく、しかも外部に放出される電磁波の出力が一定に保持されることにより、外部から非接触状態で確実に情報が読み取れる金属鋲を提供する。
【解決手段】地表に露出する金属製の本体表面に設けられた凹部、または該本体に設けられた貫通穴の底部に、アモルファスを含む薄板状の電磁波反射体を取着し、該反射体の上部に情報を記憶する情報記憶回路と、外部からの電磁波を受けて記憶部に記憶された情報を発信するアンテナを備えた情報記憶素子を設置するとともに、上面が該金属製の本体表面とほぼ同一面に設定された、磁気透過性を有する封止体で、該金属製の本体表面に設けられた凹部、または貫通穴が閉塞されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地盤に埋設されたケーブル、上下水道管、ガス管などの埋設状態や、土地、道路の位置、地籍情報または土地の境界や測量点などを標示するために地盤に固定される金属鋲、特に上記各種の情報を記憶した情報記憶素子（ＩＣタグ）を埋設した金属鋲に関するものである。該金属鋲に読取器を近づけると、情報記憶素子に記憶された情報を容易に読み取ることができる

金属鋲は図５に示すように、表面が球状の金属製の本体３２と、該本体の底面にネジで固定された脚部３３を有し、該脚部を地盤Ｇに埋設し、本体を地盤に露出させて固定させる方式の金属鋲３０や、図６に示すように、地盤Ｇに設けられた凹部３４に、表面が地盤と略同一面となるように固着される円盤状の金属鋲３１等が知られている。金属鋲の表面中心には基準点を示すための印として十字マークや突起などが設けられている。

上記金属鋲は地下埋設物や測定点の標示等に使用されているが、更に情報記憶部を有する情報記憶回路と外部からの電磁波を受けて該記憶部に記憶された情報を発信するアンテナを備えた情報記憶素子（ＩＣタグ）を埋め込んだ情報発信型の金属鋲が要望されている。
しかし金属鋲に使用される真鍮やステンレス鋼などの金属は電磁波を吸収させるため、情報記憶素子に記憶された情報を外部から読取器で読み取ることは困難である。そのため情報記憶素子を埋め込んだ金属鋲の提供は困難であると考えられていた。

本出願人は情報記憶素子を埋め込んだ金属鋲として、金属鋲の下面に設けられた凹部に情報記憶素子を取り付け、この凹部と情報記憶素子との間に、電磁波を全方向に向かって反射させるアモルファスを含む反射体を介在させた金属鋲を特開２００３−４４４４号公報（特許文献１）に提案した。該金属鋲では情報記憶素子から発生する電磁波がアモルファスを含む反射体で広範囲に反射され、金属鋲の下面に設けられた凹部を経て外部に放出される。情報を読み取る場合は、この金属鋲に外部から読取器を近付けて指向性のある電磁波を該情報記憶素子に向かって発信する。このとき発生する磁気共鳴現象によってアンテナから情報記憶素子の記憶部に記憶された各種の情報が特有の周波数の電磁波として出力され、この電磁波を読取器により外部から非接触状態で読み取ることができる。

特開２００３−４４４４号公報

上記構成により金属鋲に情報記憶素子を埋め込むことができたが、情報記憶素子が金属鋲の底面に設けられた凹所に設置されたためか、アモルファスを含む反射体で外部へ放出される電磁波の出力が弱い場合があり、外部から読み取り難いという問題があった。
また各金属鋲における反射体の大きさや情報記憶素子の取り付けの微妙な相違により、外部に放出される電磁波の出力が異なり、読み取り時に読取器の受信状態を調整する必要があった。
さらに金属鋲の下面から外部に放出される電磁波は、周波数が数百キロヘルツの長波帯の読み取りは可能であるが、波長の短い数十メガヘルツの短波帯は読み取りができないため情報記憶素子で使用する周波数が長波帯に限定されるという問題があった。

したがつて、本発明の目的は、情報記憶素子を埋め込んだ金属鋲から発生する電磁波の出力を低下させることなく、外部から非接触状態で確実に読み取ることのできる金属鋲を提供することである。
さらに本発明の目的は、金属鋲への情報記憶素子の取り付け等に関係なく、情報記憶素子を埋め込んだ金属鋲から外部に放出される電磁波の出力を一定に保持することのできる金属鋲を提供することである。
本発明の目的は、情報記憶素子に使用する周波数が長波帯と短波帯のどちらも使用できる金属鋲を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の金属鋲は、地表に露出する金属製の本体表面に設けられた凹部、または該本体に設けられた貫通穴の底部に、アモルファスを含む薄板状の電磁波反射体を取着し、該反射体の上部に情報を記憶する情報記憶回路と、外部からの電磁波を受けて記憶部に記憶された情報を発信するアンテナを備えた情報記憶素子を設置するとともに、上面が該金属製の本体表面とほぼ同一面に設定された、磁気透過性を有する封止体で、該金属製の本体表面に設けられた凹部、または貫通穴が閉塞されている。
上記磁気透過性を有する封止体は耐久性及び強度に優れたセラミックスや樹脂等が適用できる。

本発明の金属鋲は、金属製の本体表面に設けられた凹部または該本体に設けられた貫通穴に情報記憶素子が取着され、その下部にアモルファスを含む薄板状の電磁波反射体が置かれている。このアモルファスは非晶質であるため、電磁波を全方向に向かって反射する特性を有している。情報記憶素子の底面から放出される電磁波は反射体で反射され、該情報記憶素子の上面から放出される電磁波と一緒に、金属鋲の上面に設けられた凹部から外部に放出される。そのため情報記憶素子から放出される電磁波の出力が一定に保持され、外部から読取器で確実に読み取ることができる。

また情報記憶素子からは発生する電磁波が金属鋲の上面から放出されるため、長波帯と短波帯のどちらの周波数も読み取ることができ、利用目的や周囲環境に合わせて最適な周波数を選択することが可能である。

金属鋲に埋め込まれた情報記憶素子に記憶された各種の情報を読み取るときには、金属鋲に向けて読取器を近づけ、この読取器から指向性のある電磁波を情報記憶素子が埋め込まれた部分（封止体）に向かって発信させる。この電磁波を受けた情報記憶素子のアンテナから、記憶部に記憶された情報が電磁波として発信され、この電磁波が読取器によって受信されて情報が読み取れる。

次に本発明の金属鋲の一実施例について図面にて説明する。図１に示すように、金属鋲１は、地盤Ｇの表面に露出する鋲形状の本体１１と、該本体１１の底面に螺嵌され、地盤Ｇに埋設される脚部１２を有している。本体１１の頂部には測点等を示す十字マーク１３が彫られている。また鋲形状の本体の頂部と周縁の間に円形状の凹部１４が設けられ、該凹部１４の底部にアモルファスを含む薄板状の金属板１５が取着されている。金属板１５の上部に情報記憶素子１６がはめ込まれ、更にその上部に磁気透過性を有し、かつ上面が鋲形状の本体１１とほぼ同一面に設定された封止体１７がはめ込まれている。凹部１４と金属板１５、情報記憶素子１６及び封止体１７で形成される隙間は接着樹脂で完全にシールされている。

金属鋲１の本体１１と脚部１２は、地中などに打ち込んでも長期間腐食が起こらず、しかも強度に優れた真鍮、ステンレス鋼等が使用される。通常刻印等の加工性が優れた真鍮が好ましく使用される。

金属鋲の表面に設けられた円形状の凹部１４の底部に取着された薄板状の金属板１５は、電磁波を全方向に向かって反射する特性を有する非晶質のアモルファスを含んでおり、凹部１４の底部にはめ込まれる。

情報記憶素子１６の上部には、上面が鋲形状の本体１１とほぼ同一面に設定された封止体１７がはめ込まれている。この封止体１７は耐久性及び強度に優れ、かつ磁気透過性を有するセラミックス、樹脂等が使用される。

図２は金属鋲の他の例であり、地盤Ｇに設けられた凹部３に、表面が地盤とほぼ同一面となるように固着される円盤状の金属鋲２である。円盤状の本体４の中心に貫通穴５が設けられ、該貫通穴５の底部にアモルファスを含む薄板状の金属板６が取着されている。金属板６の上部に情報記憶素子７がはめ込まれ、更にその上部に磁気透過性を有し、かつ上面が地盤Ｇとほぼ同一面に設定された封止体８がはめ込まれている。該封止体８はセラミックス、樹脂が使用されるが、その表面中心部に測点等を示す十字マーク９を刻印するため、加工性に優れた高級感のある御影石などの石材が好ましく使用される。貫通穴５が設けられた円盤状の本体４は超高圧蒸気配管用の真鍮製の肉厚パイプを輪切りにすると安価な金属鋲が提供できる。貫通穴５と金属板６、情報記憶素子７及び封止体８で形成される隙間は接着樹脂で完全にシールされる。
本体に円盤状の金属を使用する場合は図１の金属鋲と同様な構造、例えば円盤の中心部と周縁部との間に凹部を設け、この凹部に情報記憶素子等をはめ込むようにしてもよい。その場合には円盤の中心に十字マークが刻印される。

図３は情報記憶素子１６の一例を示す断面図である。この情報記憶素子１６は基盤上に回路パターンを形成した薄膜状とされ、この回路パターンに各種情報を記憶する記憶部２１が設けられた情報記憶回路２２と、外部からの電磁波を受けて記憶部２１に記憶された情報を発信するアンテナ２３とを備え、これら情報記憶回路と２２とアンテナ２３は、その液密に接合一体化された円形の薄い二つ割りの容器２４に収められている。該容器２４には樹脂、硬質ゴムまたはセラミックスが使用される。耐久性や強度に優れたセラミックスを使用する場合は、情報記憶素子に直接衝撃が加わっても破損しないため情報記憶素子保護のための封止体は使用しなくてもよい。また耐久性や強度に劣る樹脂の場合には、衝撃による破損を避けるため、封止体の底面に凹所を設け、この凹所に情報記憶素子を入れて保護するのが望ましい。アンテナ２３は、情報記憶回路２２の外周部に円形状に巻回された細い導電線からなり、情報記憶回路２２に電気的に接続されている。

図４は、情報記憶素子１６の情報を外部から読取器２５で読み取るときの状態を示すブロック図である。同図に示すように、金属鋲１に読取器２５を近づけて、読取器２５に内蔵した電波発生器２６から発生する指向性のある電磁波を金属鋲１の凹部を閉塞する封止体１７（情報記憶素子）に向かって発信すると、磁気共鳴現象が発生して、図３に示すアンテナ２３から情報記憶素子１６の記憶部２１で記憶された各種の情報が特有の周波数の電磁波として発信される。この発信された電磁波が読取器２５の受信器２７で受信されて、表示装置２８に記憶情報として表示される。これにより、記憶素子１６の各種情報を外部から非接触状態で読み取ることができる。

発明の効果

以上のように、本発明の金属鋲は、情報記憶素子を埋め込んだ金属鋲から発生する電磁波の全てを金属鋲の上面から放出させるため出力を低下させることがなく、しかも外部に放出される電磁波の出力を一定に保持することができるため、外部から非接触状態で確実に読み取ることができる。
また金属鋲の上面から電磁波を放出させる構造のため、情報記憶素子に使用する周波数が長波帯と短波帯のどちらも使用でき、利用目的や周囲環境に合わせて最適な周波数を選択することが可能である。
る。

本発明の一実施態様に係る金属鋲の断面図である。 他の実施態様に係る金属鋲の断面図である。 金属鋲に内蔵される情報記憶素子を示す断面図である。 情報記憶素子の情報を読取器で読み取るときの状態を示すブロック図である。 従来の金属鋲の断面図である。 従来の他の金属鋲の断面図である。

符号の説明

１、２・・・金属鋲
３、１４・・・凹部
４、１１・・・本体
５・・・貫通穴
６、１５・・・金属板
７、１６・・・情報記憶素子
８、１７・・・封止体
９、１３・・・十字マーク

Claims (2)

1. 地表に露出する金属製の本体表面に設けられた凹部、または該本体に設けられた貫通穴の底部にアモルファスを含む薄板状の電磁波反射体を取着し、該反射体の上部に情報を記憶する情報記憶回路と、外部からの電磁波を受けて記憶部に記憶された情報を発信するアンテナを備えた情報記憶素子を設置するとともに、該金属製の本体表面に設けられた凹部、または貫通穴を、上面が該金属製の本体表面とほぼ同一面に設定された、磁気透過性を有する封止体で閉塞したことを特徴とする金属鋲。
2. 磁気透過性を有する封止体が、セラミックスまたは樹脂からなる請求項１記載の金属鋲。

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