JP2007004778A

JP2007004778A - 施設維持管理システム

Info

Publication number: JP2007004778A
Application number: JP2006137765A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Muto; 征一武藤; Nobuki Yabuki; 信喜矢吹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2007-01-11

Abstract

【課題】きめ細かな維持管理が実現できる施設維持管理用システムを提供する。
【解決手段】施設維持管理用台帳図面１２に描かれている施設の構成部所あるいは施設毎
に対応した図面ＩＣタグ１３を当該台帳図面１２に設置し、図面ＩＣタグ１３が設置され
ている図面上の構成部所あるいは施設と対応する現地施設１の構成部所あるいは現地施設
に施設ＩＣタグ３を設置して、現地施設１の維持管理に関連のある文書類または／ならび
にその文書類を電子データとして格納した電子媒体に文書ＩＣタグ３４を設置して、図面
ＩＣタグ１３、施設ＩＣタグ３ならびに文書ＩＣタグ３４に共通の施設維持管理用情報が
記録されることを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、各種施設を維持管理するための施設維持管理システムに係り、特にＩＣタグを有効に使用した施設維持管理システムに関する。

通常、施設を構築するためには予め企画書や設計書が作られ、次に仕様書や各種図面や数量書が準備されて、さらに施設竣工後には竣工図としての施設管理維持台帳図と施設管理維持台帳が作成される。施設管理者は、この施設維持管理台帳図と施設維持管理台帳を検証し、同時に施設の構築由来と履歴を記録した文書類を参考にしながら施設の維持管理業務を実施している。

例えば国道、地方道あるいは高速道などの主要な道路のインフラに関しては、全国土に長大な延長量を保有し、かつ膨大な数の各種施設を含有する。そのため、前述の施設管理維持台帳図や施設管理維持台帳などの書類や上記文書類による従来の紙面収納方式では、整理と検索にかなりの場所と時間を要する。そのため国道などでは情報を電子化して大型サーバーに収納するペーパーレスの電子収納方式に切り替わりつつある。

なお、この種の公知文献としては、例えば下記の特許文献を挙げることができる。
特開平９−１９８４８０号公報

しかし、余りにも膨大な各種データを、各施設管理所より集約して一元化収納するとなると極めて膨大なデータ量となり、大型サーバーといえども自ずと容量的に制限がある。

例えば国土交通省が採用しているＭＩＣＨＩシステムでは、施設の位置、規模、サイズの把握に対するデータ量は十分であっても、それぞれの施設の維持管理に要する様々な履歴、とりわけ維持管理を実施した際の管理履歴を記録しているきめ細かな文書類データについては、容量的な制約もあっていまだ収納情報量が不足しているのが実情である。

また全体的に集約化した大型サーバーを置いても、そのデータベースの中から関連する種々のデータを各施設管理所から検索するには、パーソナルコンピュータのキー操作を数多くこなさなければならず、かなりの時間と専門的な習熟操作技量を要する。

前述のＩＴ化の進んだＭＩＣＨＩシステムにあっても、データの更新入力は年１回程度であり、最新情報が得られず、しかも検索操作に手数を要することから、各施設管理所からの利用回数が少ないのが現状である。

本発明の目的は、このような従来技術システムの実情に鑑みてなされたものであり、きめ細かな維持管理が実現できるとともに、アセットマネジメントに供する部材部品の交換を含む修理改修、及び施設の更新などが効率的に行われること、あるいは施設の寿命が合理的に延長できる施設維持管理システムを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、例えば道路の如き交通施設、あるいは建物施設などの現地施設を施設維持管理用台帳図面に基づいて維持管理する施設維持管理システムであって、
前記施設維持管理用台帳図面に描かれている施設の構成部所あるいは施設毎に対応した図面ＩＣタグを当該台帳図面に設置して、
その図面ＩＣタグが設置されている図面上の構成部所あるいは施設と対応する現地施設の構成部所あるいは現地施設に施設ＩＣタグを設置して、
その現地施設の維持管理に関連のある文書類または／ならびにその文書類を電子データとして格納した例えばディスクカートリッジなどの電子媒体に文書ＩＣタグを設置して、
前記図面ＩＣタグ、施設ＩＣタグならびに文書ＩＣタグに共通の施設維持管理用情報が記録されることを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記施設維持管理用情報が、前記施設を竣工した際に入力する初期履歴情報と、その施設を修理改修更新した際に入力する修理履歴情報と、その施設の維持管理を実施した際に管理履歴として入力する管理履歴情報であることを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記図面ＩＣタグ、施設ＩＣタグならびに文書ＩＣタグは例えばパーソナルコンピュータなどの情報処理装置を介してネット回線により相互に接続され、そのネット回線はサーバーを制御するホストコンピュータに接続されて、
前記図面ＩＣタグ、施設ＩＣタグならびに文書ＩＣタグには前記施設維持管理用情報のうちの一部の情報を記録し、前記施設維持管理用情報の他の情報が前記サーバーに記録されていることを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第１ないし３の手段において、前記文書ＩＣタグに前記電子媒体に記録されている文書類データの見出し内容が記録されていることを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第１ないし４の手段において、前記電子媒体を収納する例えばカートリッジケースなどのケースの内側に前記文書ＩＣタグが設置されていることを特徴とするものである。

本発明の第６の手段は前記第１ないし４の手段において、前記電子媒体を収納するケースに前記文書ＩＣタグが埋設されていることを特徴とするものである。

本発明の第７の手段は前記第５または６の手段において、前記ケースが透明または半透明であることを特徴とするものである。

本発明の第８の手段は前記第１ないし４の手段において、前記電子媒体が非記録領域を有する例えば光ディスクなどのディスク状電子媒体であって、前記非記録領域に前記文書ＩＣタグが埋設されていることを特徴とするものである。

本発明の第９の手段は前記第８の手段において、前記非記録領域が透明または半透明であることを特徴とするものである。

本発明の第１０の手段は前記第３の手段において、前記情報処理装置が例えばマウスなどの入力装置を備えており、その入力装置が前記ＩＣタグに対するリーダライタ機能を有していることを特徴とするものである。

本発明の第１１の手段は前記第１０の手段において、前記入力装置が情報の通信に用いる周波数帯が異なる複数のＩＣタグアンテナを備えていることを特徴とするものである。

本発明の第１２の手段は前記第１の手段において、前記施設ＩＣタグが球面状に配置された送受信アンテナを有していることを特徴とするものである。

本発明の第１３の手段は前記第１２の手段において、前記送受信アンテナが球面を有する例えばプラスチックやガラスなどのアンテナ担持体に担持されていることを特徴とするものである。

本発明の第１４の手段は前記第１の手段において、前記現地施設に設置している施設ＩＣタグの情報を読み取ることのできる車載用リーダライタと車載用モニタ画面を、前記現地施設の近くを通る車両に設けて、その車両が前記現地施設の近くを通る際に前記車載用リーダライタにより前記施設ＩＣタグの情報を読み取り、その情報を前記車載用モニタ画面に表示するように構成し、施設の維持管理や施設の提供した有価契約使用料のデータベース化に供することを特徴とするものである。

本発明の第１５の手段は、弾性を有する容器内に不凍性液体を封入して、センサーの感圧部がその不凍性液体と接触するように液圧センサーを前記容器に固定し、その液圧センサーの出力側がＩＣタグに接続されたセンサー付きＩＣタグを、監視すべき被検知体の固体内部に設置して、その被検知体の固体内部の圧力変化を前記容器ならびに不凍性液体を介して液圧センサーで検知し、その検知信号を前記ＩＣタグを介して出力することを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、施設維持管理用台帳図面に設置された図面ＩＣタグに施設維持管理のための各種情報、特に核心（中核）の情報が収納できるから、きめ細かな維持管理が実現できる。また図面ＩＣタグは施設毎あるいはその施設を構成する主要な部材部品毎に設置されているから、個々の施設あるいは構成部所毎の維持管理が可能で、部材部品の交換を含む修理改修が効率的に行われる。

さらに施設の巡回前に図面ＩＣタグの施設維持管理用情報、特に核心（中核）の情報を読み取って、点検巡回時に現地施設の部材部品の計画的交換ができるから効率的である。また、対応する図面ＩＣタグと施設ＩＣタグと文書ＩＣタグに同じ最新内容の修理履歴情報がそれぞれ記録しておくことで、施設の点検巡回時でも事故やテロなどの発生時でも適切な判断と迅速な処理がなされる。

また図面ＩＣタグまたは施設ＩＣタグに記録されている共通情報、特に核心（中核）の情報をもとに、固有ＩＤ番号を鍵としてリーダライタで文書ＩＣタグが呼び出せるから、その施設に関係するデータベース化されていない構築由来履歴を記録した原本文書類が必要なとき、特に緊急対応時に、その文書類を短時間に容易に検索することができる。

以下、本発明の実施形態を図とともに説明する。施設の効率的かつ効果的な維持管理には、その施設に関するデータを施設管理所ならびに施設現場から余り離れない場所あるいは施設管理所に収納し、容易にかつ簡単に施設データの入力更新や検索ができることが重要である。

そして現在のＩＴ社会を根幹的に支える装置としてのコンピュータを駆使して、施設としての物を管理したり或いは関連データを自動的に処理するためには、その当初に該当する「物」を識別できなければならない。この識別のための固有のＩＤ番号やその他の情報を超小型チップに書き込んで「物」に付けられるものが、ＩＣタグである。

図１は、本発明の実施形態に係る現地の管理施設における施設ＩＣタグの利用状態を示す図である。この例の場合、現場の維持管理すべき施設（管理施設）１は、主要構成部所２ａと主要構成部所２ｂと主要構成部所２ｃとから構成され、各主要構成部所２ａ〜２ｃには施設ＩＣタグ３ａ〜３ｃが例えば接着や埋め込みなどの適宜な手段によりそれぞれ設置されている。

一例であるが図２はＩＣタグ３の拡大平面図、図３はＩＣタグ３の拡大断面図である。非接触式のＩＣタグ３は、図３に示すようにＩＣチップ４と、その上に設けられた合成樹脂の絶縁膜５と、その上に例えば渦巻き状に形成された送受信アンテナ６とから構成されている。図示していないが送受信アンテナ６の両端に設けられた端子７ａ，７ｂは、前記絶縁膜５を貫通してＩＣチップ４に接続されている。

このＩＣタグ３の一辺の長さＬは、例えば０．３ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の微小のものもある。ＩＣタグ３のメモリー容量は１２８〜２０４８バイト程度で、バーコード情報の数十倍から千倍程度の情報量が格納できる。

前記施設ＩＣタグ３ａには主要構成部所２ａに関する情報が、施設ＩＣタグ３ｂには主要構成部所２ｂに関する情報が、施設ＩＣタグ３ｃには主要構成部所２ｃに関する情報が、それぞれ記録されている。

各主要構成部所２に関する情報として、例えばタグ生産番号（メーカ記号）とタグＩＤ番号と施設履歴情報がある。この履歴情報には、施設1を竣工した際に入力できる初期履歴情報と、施設１またはその構成部所の修理改修した際に入力できる修理履歴情報と、維持管理データを入力する管理履歴情報とがある。

前記初期履歴情報としては、例えば施設・部所の呼称，施設・部所の竣工年月日，施工業者名，施設・部所の用途，施設・部所の能力，耐用期限年月日，施設・部所の価格と工費，設置位置，施工業者連絡先などが相当する。設置位置には、施設が閉鎖された限定域内にある場合は、域内に自ら設けた二次元座標表示で、施設が開放された域内にある場合は、公的標準座標表示などがある。

前記修理履歴情報としては、例えば修理改修年月日，修理改修事由，修理改修内容，修理改修費用，施設・部材の耐用期限年月日，修理改修業者名，施工業者連絡先などがある。

前記管理履歴情報としては、特異な現象データ、異常な測定データ、注意を要する点検事項などが相当する。日頃の管理データは量が膨大過ぎてＩＣタグには納まらないから、施設管理所内のサーバーに時経列的に蓄積して行くことが至当である。

施設を維持管理する上において前記初期履歴情報、修理履歴情報ならびに管理履歴情報の三者は何れも重要であるが、とりわけ施設寿命の延長のためには、戦後まもなく大量に建設された例えば橋梁やダムなどの社会基盤施設や大型建物等は、あと１０年から２０年の内に耐用寿命を迎えるものが多く、維持管理におけるモ二タリングや点検による健全度評価が重要な課題となっているため、施設の維持管理を実施した際の管理情報を整理した管理情報履歴は最重要である。

また施設に関する構築技術の進化の度毎に、該当施設に対しての技術的知見を前記管理履歴情報に付け加えたり、また、該当施設の保守点検についてもその節目節目に保守点検の検討結果を管理履歴情報に付け加えることが重要である。

前述の各種データを１個の例えば施設ＩＣタグ３に収納して容量オーバーを招く虞がある場合、施設ＩＣタグ３には必要最小限のデータ、つまりタグ生産番号（メーカ記号），固有ＩＤ番号，施設・部所呼称，竣工（または生産）年月日ぐらいをキーワードとして収納しておき、他の関連データ、例えば施設写真や施設周辺の地形図や地質・土質などを含む関連データは他の記録容量が十分にある外部記録媒体としての前記サーバーにデータベースとして収納しておく。そして後述するパーソナルコンピュータ９などを介して、前述のデータベースから必要な情報をリアルタイムに検索して、パーソナルコンピュータ９や携帯情報画像装置などの画面に表示したり、必要なデータ処理を行うことにより、必要情報の検索と取得を確実にすることができる。

例えば施設ＩＣタグ３に記録されているデータを読み出したり、あるいはデータを書き込むために、図１に示すように非接触式のリーダライタ８が用いられる。図示していないがリーダライタ８の先端部にも送受信アンテナが設けられており、リーダライタ８の先端部（送受信アンテナ）を施設ＩＣタグ３側の送受信アンテナ６に近接して、施設ＩＣタグ３とリーダライタ８の間でデータの授受を行う。

例えば施設ＩＣタグ３とリーダライタ８間の通信には、長波（〜１３５ＫＨｚ：電磁誘導による通信），短波（１３.５６ＭＨｚ：電磁誘導による通信），ＵＨＦ帯（９５０ＭＨｚ〜９５６ＭＨｚ：電波による通信），マイクロ波（２．４５ＧＨｚ：電波による通信）などが、通信距離や利用用途などに応じて選択して使用される。また携帯電話機にリーダライタを併合させて、前記リーダライタ８やパーソナルコンピュータ９を省略することもできる。

リーダライタ８は、パーソナルコンピュータ９や携帯電話機などの通信機器１０を介して施設管理所１１と通信ができるようになっている。図中の１１ａは無線回線、１１ｂは有線回線、１１ｃはモバイルコンピューティング回線、１１ｄはネット回線を示している。

前述のように施設１を構成する主要構成部材２ａ〜２ｃあるいは施設１毎に施設ＩＣタグ３が個々に設置されておれば、それらの何れかに破損事故や機能停止事故などが発生した場合、現地に駆けつけた施設管理者がその破損事故や機能停止事故が発生した主要構成部材２あるいは施設１に設置されている施設ＩＣタグ３からタグ情報をリーダライタ８で瞬時に読み、不足のあるときはパーソナルコンピュータ９などを介して管理所内のサーバーのデータベースから破損事故や機能停止事故に対応するための必要な情報を検索、照査できる。

従って従来のように施設管理者が施設管理所１１に戻って各種各様の施設維持管理台帳などを牽引する必要はなく、事故の起きた現地において短時間のうちに必要な情報の検索ができ、また現地情報をパーソナルコンピュータ９ならびに通信機器１０を介して施設管理所１１に即時送信でき、互いに情報の共有により現地からも施設管理所からも事故の対策を速やかに進めることができる。

前述のように施設１に施設ＩＣタグ３が設置されているとともに、図４に示すようにその施設１の施設維持管理台帳図１２にも図面ＩＣタグ１３ａ〜１３ｃが埋め込み、あるいは接着などの適宜な手段で設置されている。

施設維持管理台帳図１２は図面用紙あるいは図面が描ける合成樹脂シートなどのシート状体からなり、図１に示す施設１の主要構成部所２ａを表す主要構成部所図１７ａと、主要構成部所２ｂを表す主要構成部所図１７ｂと、主要構成部所２ｃを表す主要構成部所図１４ｃとからなる施設１の図面が描かれている。

そして主要構成部所図１７ａが描かれている領域内に図面ＩＣタグ１３ａが、主要構成部材図１７ｂが描かれている領域内に図面ＩＣタグ１３ｂが、主要構成部所図１７ｃが描かれている領域内に図面ＩＣタグ１３ｃが、それぞれ埋め込みあるいは接着などの適宜な手段で設置されている。

各ＩＣタグ１３は、具体的にはＩＣチップ、通信回路、アンテナなどから構成されている。なお、通信回路および（あるいは）アンテナは、前記シート状体上に直接印刷により形成し、そのところにＩＣチップを接続することもできる。

この図面ＩＣタグ１３ａ〜１３ｃの設置は、例えばＣＡＤで自動製図した後に、そのＣＡＤのアタッチメントを取り替えて各図面領域内に図面ＩＣタグ１３ａ〜１３ｃをそれぞれ接着などの手段で設置する。この図面ＩＣタグ１３ａ〜１３ｃには、前記施設ＩＣタグ３ａ〜３ｃと同じ履歴情報などが収納されている。

なお実際には図４において、施設維持管理台帳図１２上には各部材，部品の寸法や各種記号などが記載されているが、図面が煩雑になるためそれらの表示は省略している。

施設管理点検者は、施設１を点検、巡回する前に施設維持管理台帳図１２上の図面ＩＣタグ１３ａ〜１３ｃが記録している情報をリーダライタ１５で読み取ることにより、各主要部所２ａ〜２ｃの履歴を知り、施設１のメンテナンス時期および部材部品の交換時期を予め把握することができる。なお、施設のメンテナンス時期とは、アセットマネージメントでいう客観的、長期的観点から施設（インフラ）を費用効率的に維持管理、修理改修あるいは更新する手法の中でのタイミングをいう。

このように施設１のメンテナンスは、アセットマネージメントという管理手法の中で客観的、長期的観点から施設（インフラ）を費用効率的に維持管理、修理改修あるいは更新する目的のために不可欠で、そのため施設１の点検、巡回時には予め図面ＩＣタグ１３のもつ履歴情報を読み取ることは有用で、同時に小部材部品の計画的交換を合わせて行うことができ、作業効率の向上が図れる。

従来の施設維持管理台帳図ならびに施設維持管理台帳に記載されているデータは、主に施設の構築に係わった製造・製作者が提供したもので、個々に付されている銘板や一般的なカタログに記載されているような総括的な内容であって、施設のきめ細かな維持管理を効率的、効果的に行うためには情報量が不足している。

また従来の施設維持管理台帳は、機能別あるいは部材部品別にファイルされているため、幾冊もの台帳を牽引しないと個々の施設について包括する全データが揃わないのが一般的であり、必要情報の収集に相当な時間と検索技量を要していた。そのため施設維持管理台帳や施設維持管理台帳図が利用されるケースは、施設の破損事故や機能停止事故などが発生した際に、施設を復旧するための手段として、つまり事後対応のために利用されるケースが大半であった。

さらに、従来は施設維持管理台帳図に図以外の履歴情報を多く持たすことができないため、施設維持管理台帳と施設維持管理台帳図は別々に編集・編纂する必要があり、施設維持管理台帳をはじめ施設の構築由来と履歴を記録した文書類の整理と系統的保存に対して、労力と時間と場所を要するばかりでなく、それらからの情報選別、情報引出しは非常に煩雑な手作業を要するものであった。

本発明では施設管理所１１などに保管されている施設維持管理台帳図１２上において主要部構成部所図１７ａ〜１４ｃに図面ＩＣタグ１３ａ〜１３ｃを設置して、各図面ＩＣタグ１３ａ〜１３ｃに各種情報を格納するようにしたから、施設維持管理台帳図と施設維持管理台帳及びその他の文書類の持つ三者機能、あるいはそれらを牽引するための固有ＩＤ番号を維持管理台帳図１２上に集約することができ、施設維持管理台帳や文書類からの時間の要する手作業牽引を省略することが可能となる。

図４に示すように各図面ＩＣタグ１３ａ〜１３ｃに収納されている履歴情報は、リーダライタ１５を介してパーソナルコンピュータ１６の画面に表示可能であり、また同図に示すようにパーソナルコンピュータ１６はネット回線１８を介してホストコンピュータ１９ａが制御を行うサーバー１９に接続されているため、サーバー内のデータベース情報の全てが表示可能であり、表示された情報のうちの必要な部分をプリンター１７で出力できる。

同時に図のホストコンピュータ１９ａの操作により、この画面に施設に関する一般平面図やその全体立面図などを映し出し、そこに表示される施設名称や施設の該当ポイントを画像上で選択的にクリックすることで、サーバー１９内の関連データベース、詳細図や文章などの各種情報をホストコンピュータ１９ａの自らの画面上、あるいはネットで接続されている他のパーソナルコンピュータ１６や画像情報装置の画面上に引き出して、必要な情報をプリンター１７で出力できる。

なお、前記リーダライタ１５とパーソナルコンピュータ１６は、図１に示すリーダライタ８ならびにパーソナルコンピュータ９の組合せと等価であり兼用することもできる。

施設管理者はプリンター１７によって出力された履歴情報を携帯し、施設の点検・巡回のために現地に赴き、施設１およびその各部所および各部材部品などを点検すると共に、履歴情報から交換や更新する必要がある部材部品は予め持参した新品のものと交換する。

この点検時の部材部品の計画的交換を含む施設１のメンテナンスについての修理改修に関するデータ（例えば修理改修年月日，修理改修事由，修理改修内容，修理改修費用，耐用期限年月日，施工業者名，施工業者連絡先など）は、修理履歴情報としてパーソナルコンピュータ９からリーダライタ８を通して、該当する施設ＩＣタグ３に書き込まれる。

またこの修理履歴情報と同一内容のものが、維持管理台帳図１２上の該当する図面ＩＣタグ１３や後述する文書ＩＣタグにも書き込まれる。このように施設ＩＣタグ３と図面ＩＣタグ１３と文書ＩＣタグは、常に同一内容の履歴情報を収納しているようになっている。

施設維持管理台帳図１２の必要個所に図面ＩＣタグ１３をそれぞれ設置して、非接触式のリーダライタ１５でＩＣタグ１３の情報を読み出したところ、図面上でＩＣタグ１３どうしが例えば１ｃｍ〜３ｃｍと接近していると、リーダライタ１５は隣のＩＣタグ１３の情報をも読み出すことがあり、読み出した情報が無関係で適正でなくなる。また、リーダライタ１５でＩＣタグ１３に情報を書き込む場合も同様で、図面上でＩＣタグ１３が接近していると隣のＩＣタグ１３に不必要な情報が書き込まれることがある。

本発明者の諸種の実験結果から、ＩＣタグ１３の図面上の安心で安全な設置間隔は５ｃｍ以上必要であることが分かった。このように設置するＩＣタグ１３の複数同時送受信可能な領域を超えた間隔でＩＣタグ１３を維持管理台帳図１２上に設置すれば、前述のような弊害が解消されるとともに、一方でＩＣタグ１３の複数個を１個に集約すれば設置個数が少なくでき、維持管理台帳図１２の製作費と維持費の低減が図れる。

図５は、前述の点に鑑みてなされた維持管理台帳図１２の他の例を示す図である。この例の場合、１枚の維持管理台帳図１２上に原則として１個に統括された図面ＩＣタグ３２が設置されている。このＩＣタグ３２の設置位置は、各維持管理台帳図１２において共通の位置となっており、それによりＩＣタグ３２付き維持管理台帳図１２の製作が簡便かつ安価になる。図中の３０は、当該維持管理台帳図１２に印字された一連図面番号である。

維持管理台帳図１２上に示されている各部所（あるいは施設）１４ａ〜１４ｅのうち、定常的に維持管理を要する主要部（あるいは施設）１４ａ〜１４ｅには、見出し用記号（例えば通しの枝番号など）３１ａ〜３１ｅが付けられている。

維持管理台帳図１２上の例えば主要部所（あるいは施設）１４ｄの情報を牽引する場合、最初にリーダライタ１５で維持管理台帳図１２上の統括図面ＩＣタグ３２を読み取り、次にリーダライタ１５を接続しているパーソナルコンピュータ１６（図４参照）のテンキー（図示せず）を使用して、当該部所（あるいは施設）１４ｄに付けられている見出し用記号（本例では枝番号のｄに相当する整数値「４」）を入力する。

そうすることにより、サーバー１９に格納されているデータベース上の部所（あるいは施設）１４ｄに関する情報を牽引し、それをパーソナルコンピュータ１６の画面上に表示したり、あるいはプリンター１７で牽引情報をプリントアウトすることもできる。

またサーバー１９におけるデータベースの内容を変更する場合は、主要構成部所（あるいは施設）１４ａ〜１４ｅの見出し用記号３１ａ〜３１ｅに対応する整数値を前述のテンキー操作で入力して、サーバー１９に格納されているデータをパーソナルコンピュータ１６上に呼び出す。そしてパーソナルコンピュータ１６上でデータを更新し、それをサーバー１９のデータベースに格納する。

この例では、リーダライタ１５がパーソナルコンピュータ１６に接続されており、そのパーソナルコンピュータ１６のテンキーを使用して、当該部所（あるいは施設）１４ａ〜１４ｅの見出し用記号３１ａ〜３１ｅに対応する整数値を入力する例を示したが、リーダライタ１５にテンキーを設け、前記見出し用記号３１ａ〜３１ｅに対応する整数値を入力することもできる。

この例では、１枚の維持管理台帳図１２上に少数（原則として１個）の統括図面ＩＣタグ３２が設置されているだけであるから、図面ＩＣタグの近接配置によるデータの読み出し、書き込みの混乱を有効に阻止すると共に、ＩＣタグ付き維持管理台帳図１２の制作費と維持費の低減を図ることができる。

図６ならびに図７は、本発明のＩＣタグネットワークシステムを示す概略構成図である。ＩＣタグ１３（３２）を付した維持管理台帳図１２は、現場施設管理のために欠くことのできない最もベイシックなものである。しかし、現場施設に関する詳細な情報のほとんど全てを１個のＩＣタグ１３（３２）に記憶することは、実際上不可能である。

現場施設に関する詳細な情報は通常、文書類に記載されている場合が多く、例えば当該施設に関する基本計画書、設計計算書、数量計算書、用地図、付近見取図、地質図、土質図、全体図、平面図、断面図、各部詳細図、部材・部品図、各種仕様書、取扱説明書、保証書、契約書、工事写真帳、完成写真帳、打ち合わせ記録、工事記録書などがそれに相当する。そしてこれら大量の文書類のほとんどは、保管棚や保管箱に他の複数の文書類とともに一括して収納保存されている。

通常の管理時には、時間的に余裕をもって必要な文書類を保管棚や保管箱から探すことができるが、破損事故や機能停止事故やテロ発生時などの緊急対応時には大量の文書類の中から必要な書類を即時に探し出すことは非常に困難である。

本発明はこの点にも鑑みてなされたものである。すなわち、図６に示すように、各管理施設１に施設ＩＣタグ３が、またその管理施設１に対応している施設維持管理台帳図１２には図面ＩＣタグ１３（３２）がそれぞれ設置されているとともに、施設管理に関連性の高い主要な紙ベース及び電子ベースの文書類３３（例えば設計計算書、数量計算書、各部詳細図、部材・部品図、各種仕様書、取扱説明書、工事写真帳、完成写真帳、工事記録書など）に文書ＩＣタグ３４が装着されている。

前記施設ＩＣタグ３に対する通信方式としてはＵＨＦ帯極超短波（電波）が好適で、周波数は９５０ＭＨｚ〜９５６ＭＨｚで、読み取り可能な距離は８ｍ程度である。図面ＩＣタグ１３（３２）に対する通信方式としては長波（電磁誘導）が好適で、周波数は１３５ＫＨｚ以下で、読み取り可能な距離は数ｃｍ程度である。文書ＩＣタグ３４に対する通信方式としては短波（電磁誘導）が好適で、周波数は１３．５６ＭＨｚで、読み取り可能な距離は１ｍ程度である。また文書ＩＣタグ３４に対する通信方式としては直進性の強いマイクロ波（電波）も好適で、周波数は２．４５ＧＨｚで読み取り可能な距離は２ｍ程度である。

そして図７に示すように、管理施設１に施設ＩＣタグ３を装着した施設ＩＣタグタグシステム１００と、これに併合したＩＣタグセンサーネットワーク１０１と、施設維持管理台帳図１２に図面ＩＣタグ１３（３２）を装着した図面ＩＣタグシステム２００と、紙ベースおよび電子ベースの文書類３３に文書ＩＣタグ３４を装着した図書ＩＣタグシステム３００が、ホストコンピュータ１９ａによって制御されるサーバー１９を備えた共有施設情報データベース４００にネット回線１８で相互に接続されている。

前記共有施設情報データベース４００内の共有情報（前記初期履歴情報、修理履歴情報、管理履歴情報など）の全ては各パーソナルコンピュータ１６または携帯情報画像装置などの情報処理装置において表示可能であり、表示された情報のうちの必要なものをプリントアウトできるようになっている。

そのため例えば、ホストコンピュータ１９ａの操作により、この画面に施設に関する各種図面などを映し出し、そこに表示される施設名称や施設の該当ポイントを画像上でクリックすることにより、サーバー１９内の関連データベース、詳細図や文章などの各種情報をホストコンピュータ１９ａの自らの画面上、あるいはネット回線１８で接続されている他のパーソナルコンピュータ１６や画像情報装置の画面上に引き出して、必要な情報をプリントアウトできる。

社会基盤施設（インフラ）の維持、保守のために、各種施設の更新や維持管理は不可欠である。例えば道路施設にあっては、その車道や歩道に各種の公的施設、例えば消火栓施設、上下水道管、ガス管、電力線管や道路本体の排水管などが埋設されている。この道路を工事用重機車両が掘進するとき、操作員の目視による作業のため、目で透視できない部分での情報不足で前記埋設施設を破壊するケースは稀でない。

また、北国の寒冷多雪地域では道路の地上付帯施設が設置されている車歩道取り合い空間に、除雪作業により降雪を積み上げるため、数メートルの高さに雪山が連続的に連なってしまい、ついには通行車両や歩行者の視程や行動を大幅に封じてしまう事態に到ることがある。

その対策として積み上げた雪山の除排雪作業が開始されるが、このときも簡単なメモ図面と作業従業員の過去の記憶に依るしかなく、情報不足のため工事用重機車両が雪に隠れた道路施設を破損することがある。

これらの道路直下の掘進作業や道路上での除排雪作業を円滑かつ効率的に行なうために、道路域内の各施設に装着した施設ＩＣタグのＩＤ番号と施設情報を、重機車両またはそれに付設されている可動アームに取り付けたＩＣタグリーダライタで読み取り、これを重機車両の運転席に設けたモニタ画面に映し出す。

とりわけ施設ＩＣタグの記憶容量をオーバーさせてしまう詳細図面や写真画像など詳細な情報については、ＩＤ番号をキーワードに用いて、前記共有施設情報データベース４００より牽引して、前記モニタ画面に表示することで、道路直下や路上の障害物のために見えなくなっている公的施設の破壊、破損を未然に防止することができる。

前記施設ＩＣタグ３、図面ＩＣタグ１３（３２）ならびに文書ＩＣタグ３４には、例えば管理施設１の名称（記号）あるいはタグの固有ＩＤ番号などの初期履歴情報が共通に記録されている。従って図６で矢印で示すように、管理施設１と維持管理台帳図１２と主要な文書類３３の三者は、共通の見出し情報と核心情報によって互いにリンクされている。

そのため破損事故や機能停止事故やテロ発生時などの緊急対応時には、前記施設ＩＣタグ３、図面ＩＣタグ１３（３２）に記録されている共通の核心情報に基づいてリーダライタを作動させて（電波を通して）、リーダライタに内蔵した矢印方向の動向応答を見ることにより、文書類の保管場所（施設管理所）にあって文書類３３を短時間に容易に検索することができる。

前記文書ＩＣタグ３４に書き込むべき情報として、最少でもタグ生産番号（タグ生産メーカー書き込み記号）とタグ固有ＩＤ番号（利用者書き込み記号）が書き込まれる。それに加えて発注者名称、受注者名称、業務名称、施設名称、細部名称、最初納期、更新履歴（内容、理由、年月日）および備考などを書き込むことができる。

このＩＣタグシステムを効果的、かつ効率的に活用するためには、電子媒体の見出し内容を図８に示すように表式化してサーバーに格納し、文書タグ３４を装着した文書類３３の入出庫や図書類の更新を記録し、管理するソフトウェアが常備されていることが必要である。

紙媒体の場合は、その媒体自体に肉眼で読み取れる文字が印字されているため、如何なるデータであるかは数ページ見れば直接判断できる。しかし、電子媒体の場合はディスクケースの表面に貼り付けたインデックスのタイトル文字でしか判断できず、最終的な判断は画像処理装置で電子媒体の一部をビジュアル化しなくては内容確認ができないのが実態である。

ディスクカートリッジなどの電子媒体に文書ＩＣタグを装着する場合、電子媒体の表面に直接貼りつけるとＩＣタグの厚さ分だけ出張って電子媒体がパーソナルコンピュータなどの電子化処理装置に挿入できない。そのため、
（１）例えば光ディスクや磁気ディスクなどの記録ディスクを収納する収納ケースの内面に文書ＩＣタグを貼り付ける。
（２）前記収納ケースを製造する際、プラスチックのケース部材中に文書ＩＣタグを埋設する。
（３）ディスク中央部に設けられているプラスチック製の非記録領域の部材中に埋設する。
（４）例えばＵＳＢメモリのように小型化（６８ｍｍ×１４ｍｍ×９ｍｍ）された外部メモリにあっては、その外装プラスチックケース部材中にＩＣタグを埋設する。
などの手段が有効である。

図９は、光ディスクや磁気ディスクなどの記録ディスクからなる電子媒体を収納する収納ケースの斜視図である。同図に示すように収納ケース２０は、ケース本体２２と、そのケース本体２２の一辺に回動可能に支持された回動蓋２３とから構成されている。光ディスクや磁気ディスクなどの記録ディスク２１が、この収納ケース２０内に収納されている。

本実施形態の場合、少なくとも回動蓋２３は透明あるいは半透明のプラスチックで成形され、回動蓋２３を射出成形する際に、文書ＩＣタグ３４を四隅の所定の位置に埋設するようにインサートモールドするか、あるいは成形した回動蓋２３の内面の四隅の所定の位置に貼り付ける。本実施形態の場合は回動蓋２３に文書ＩＣタグ３４を取り付けたが、ケース本体２２の四隅の所定の位置に取り付けることもできる。

文書ＩＣタグ３４が収納ケース２０の内側に収納している記録ディスク２１と重なる位置に設置されていると電磁波が乱反射を起すから、それを避けるため文書ＩＣタグ３４は収納ケース２０（回動蓋２３或いはケース本体２２）の四隅に設置されている。

本実施形態では文書ＩＣタグ３４をケースの内面に貼りつけたが、ケースの内側にリブなどを設けて文書ＩＣタグ３４をそのリブを利用してケースの内側に固定することもできる。

図１０は、文書ＩＣタグ３４を埋設した第1例の光ディスクの平面図である。光ディスクは中央部に設けられた透明あるいは半透明なプラスチックからなる非記録領域２７と、その非記録領域２７の外周に設けられた無数のプリピットを形成した記録領域２８とを有している。

そして前記非記録領域２７の所定位置には、ＩＣタグと回路部（ＩＣチップ）２９ａと例えば渦巻き状に巻かれたアンテナ２９ｂとが埋設されている。これらＩＣタグと回路部（ＩＣチップ）２９ａと送受信アンテナ２９ｂとで文書ＩＣタグ３４が構成されている。

図１１は、文書ＩＣタグ３４を埋設した第２例の光ディスクの平面図である。本例で前記第１例と相違する点は、全体が円弧状に作製された送受信アンテナ２９ｂを用いた点である。

前記実施形態のように収納ケース２０あるいは非記録領域２７を透明あるいは半透明のプラスチックで構成すれば、文書ＩＣタグ３４の設置位置が明確に分かり、かつ記録領域２８の金属成分による電磁波の散乱を受けず、リーダライタとの通信が正確に行われる。

前述のような手段で装着された文書ＩＣタグ３４をリーダライタで読み取ることで、その電子媒体の持つデータの概要を予め正確に把握することができる。この文書ＩＣタグ３４の検索により必要な電子媒体を探すと、その電子媒体をパーソナルコンピュータまたは携帯画像処理装置に挿入して、電子媒体に記録されている内容を画面に映し出して、所望の意図する用途に利用できる。

電子媒体の記録内容を修正（更新）した場合、あるいは複写したものを修正（更新）した場合、その旨をリーダライタを用いて、文書ＩＣタグ３４に書き込む必要がある。１台のリーダライタに対して多数のスタッフが駐在する事務所（企業、役所）、あるいは広いスペースで１台しかリーダライタが用意できないケースでは、ＩＣタグのリードライトについて何かと不便を生じる。これを解決する手法として、リーダライタを簡便で身近なツールに進化させる手法がある。

通常、パーソナルコンピュータにはマウス（入力装置）が装備されているが、このマウスにリーダライタ機能を付与すること、つまり各パーソナルコンピュータに、これと一対一で対応するパーソナルのタグリーダライタを提供することである。

パーソナルコンピュータ用マウスは、パーソナルコンピュータの効率的な稼動を図るためのツールとして広く普及している。当初のマウスはボール式有線方式が主力であったが、レーザー光線を含めた光学式有線方式、更には光学式無線方式へと進化している。前記有線方式とはパーソナルコンピュータとマウスが同軸ケーブルで結線されているもの、無線方式とはワイヤレス、ケーブルレスで機能するものを指し、電源として電池を内蔵している。

図１２は本発明の実施形態に係るリーダライタ機能を備えたマウス（入力装置）のマウスカバーを外した状態での平面図、図１３は図１２Ａ−Ａ線上での拡大断面図である。

マウスのスイッチング装置３５ならびにスクローラ装置３６などを備えた方をマウス先方部３７、それとは反対側をマウス後方部３８とすると、有線方式での同軸ケーブル３９はマウス先方部３７に設けた貫通孔（図示せず）を通してパーソナルコンピュータと接続している。なお、無線方式の場合は前記同軸ケーブル３９は不要である。

一般にマウスの長さは９０ｍｍ〜１３０ｍｍ、幅は５０ｍｍ〜７４ｍｍで、マウス後方部３８は手のひらが乗る部分で、ふくよかな半円球状の膨らみを有している。この後方部３８寄りに制御回路部４０が、また光学式の場合はマウス中央近くに光源部４１が搭載されているだけで、大多数の機種で制御回路部４０ならびに光源部４１の左右と後方は余裕空間部となっている。同時に上述した半円球状の膨らみ部分の内側空間も余裕空間となっている。

本実施形態ではこれの空間部を利用して、パーソナルコンピュータのＵＳＢ（標準シリアルバス仕様の情報接続口）などを介してとケーブルで繋がるリーダライタの通信プロトコル制御部（ＬＳＩ）４２、発信器付き変調回路部４３、変換器付き復調回路部４４、アンテナボックス４５などが搭載されている。

上述のケーブルについては、図１２に示したマウス用同軸ケーブル３９をリーダライタ用ケーブルとして図１４に示すように兼用することも可能である。図１４において５５は信号接続器であるＵＳＢハブ、５６はマウス用読取機能部、５７はＩＣタグ用リーダライタ機能部、５８はＵＳＢの接続口、５９はパーソナルコンピュータである。

また図１５に示すように信号接続器５５を用いないで、マウス用読取機能部５６はマウス用の同軸ケーブル３９で、ＩＣタグ用リーダライタ機能部５７はリーダライタ用の同軸ケーブル５４で、個別にパーソナルコンピュータ５９と接続することも可能である。６１はその際に使用されるＵＳＢ叉はＲＳ２３２Ｃ叉はＬＡＮ用の接続口である。

ＩＣタグのリーダライタ部から発信する電磁波帯が電波法の規制をクリアできないときには図１２、図１３に示すようにアンテナボックス４５が必要となる。アンテナボックス４５は例えば合成樹脂などから構成されており、この内部面に電磁波遮蔽あるいは散乱防止用の例えばアルミニウムなどの金属薄膜が装着されているのが一般的で、図１３に示すようにケーシング４９のフラットな底面部４８上に固定される。アンテナボックス４５の内側には基板支持部５０が設けられ、その上にアンテナ基板５１が水平に固定されている。このアンテナ基板５１上には、リーダライタ用の送受信アンテナ５２ならびにＩＣチップ５３が搭載される。

前記通信プロトコル制御部４２、変換器付き変調回路部４３、発信器付き復調回路部４４、アンテナボックス４５などからリーダライタ機能部が構成されており、このリーダライタ機能部で読み取られたデータは図１４、図１５に示したＵＳＢなどを介してパーソナルコンピュータ５９に送信される。

ただし、ＩＣタグのリーダライタ部から発信する電磁波帯が電波法の規制をクリアできるものであれば、アンテナボックス４５が不要となる。この場合、ＩＣタグ用のリーダライタ機能部としての通信プロトコル制御部４２、変調回路部４３、復調回路部４４は一体的にパッケージ化でき、１３５ｋＨｚ帯では概ね４５ｍｍ×２０ｍｍ×１２ｍｍ（高さ）の空間に収まるものが開発されている。前述のマウス上面の半円球状膨らみ部分の内側空間に収納することが可能である。

図１６は、前記ＩＣタグ用のリーダライタ機能部５７のパッケージを半円球状膨らみ部分の内側空間に収納・搭載した試作例のマウスの断面図である。前述のように通信プロトコル制御部４２、変調回路部４３、復調回路部４４をパッケージにしたＩＣタグ用のリーダライタ機能部５７が、ＩＣチップ５３などを搭載したアンテナ基板５１とともに基板支持部５０によって半円球状膨らみ部分の内側空間に収納・搭載されている。

図１３に示すようにこのマウス（入力装置）のリーダライタ機能を利用して、施設管理台帳図面１２の図面ＩＣタグ１３あるいは文書類３３の文書ＩＣタグ３４との間でデータの授受を行なうとき、マウス（入力装置）を施設管理台帳図面１２上または、電子ベースあるいは紙ベースからなる文書類３３上を走査するが、マウス（入力装置）の底面部４８はフラットであるため、図面ＩＣタグ１３に対するＩＣチップ５３の間隔ならびに平行度、あるいは文書ＩＣタグ３４に対するＩＣチップ５３の間隔ならびに平行度が維持されるから、ＩＣタグとマウス内リーダライタとの間でのデータの授受が常に確実である。

総務省は、これまで携帯電話機の通信帯として許可してきたＵＨＦの８００ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの周数帯域の内、９５０ＭＨｚ〜９５６ＭＨｚの間を主にＩＣタグ用途のために平成１７年４月１日より開放することを省令で示している。そして空中線電力１Ｗ以下のＩＣタグという限定をつけて、９５２ＭＨｚ〜９５４ＭＨｚ帯域内での利用が認可され、パッシブ（電池なし）タグであっても指向性が合えば１０ｍ程の通信が可能である。これらの電波帯は人の届かない高い位置や人の寄り難い厳しい場所に取り付ける施設ＩＣタグの送受信用に適している。

日本ではＩＣタグ用に大別して４種、つまり１３５ＫＨｚ以下の電波帯と１３．５６ＭＨｚ帯、及びＵＦＨの９５０ＭＨｚ帯、及び２．４５ＧＨｚのキャリア周波数帯が許可されている。従来は、ＩＣタグの周波数別にそれぞれ異なったリーダライタを用いていることが常識であったが、リーダライタがマウスと一体であればパソコンに無線用ソフトを挿入することで、これまでリーダライタ内の半導体チップが担っていた情報処理機能の大部分をソフトに代替させることができる。

図２４は、様々なタイプのＩＣタグ周波数に対して情報の読み取りと書き込みが可能な１台のマウスの概略構成図である。このマウスは同図に示すようにケーシング４９内に、１３５ＫＨｚ以下の周波数帯に対応するループ式のアンテナ９０と、１３．５６ＭＨｚ帯に対応するループ式のアンテナ９１と、９５０ＭＨｚ帯に対応する平面式のアンテナ９２と、２．４５ＧＨｚ帯に対応する平面式のアンテナ９３と、これら各アンテナ９０〜９３にそれぞれ接続された４周波数帯に対応するリーダライタ９４とを備えている。

なおこの図では分かり易くするため４種類のアンテナ９０〜９３を個々に図示したが、例えばアンテナ９０（１３５ＫＨｚ以下の周波数帯に対応）とアンテナ９１（１３．５６ＭＨｚの周波数帯に対応）を共用したり、或いはアンテナ９２（９５０ＭＨｚの周波数帯に対応）とアンテナ９３（２．４５ＧＨｚの周波数帯に対応）を一体化することも可能である。このようにすることによりケーシング４９内のアンテナ占有空間を１段とコンパクトにできる。

ところでリーダライタ（問い合わせ）側アンテナとＩＣタグ（受け答え）側アンテナの指向性により通信距離が大幅に変化することは知られている。特にＵＨＦ帯のように１０ｍまでに達する通信距離を期待するときには、中間障害物が無いとする条件の中では、上述の指向性は最重要課題である。

図１７に示すように問い合わせ側アンテナ面［同図（ａ）参照］と受け答え側アンテナ面［同図（ｂ）参照］が完全に平行で正対する場合（図１７で実線で表示）、通信可能な両者の距離が最大となる。両アンテナ面のなす角度θが４５°を超えると通信距離は急激に短くなり始め、角度θが９０°で問い合わせ側アンテナ面と受け答え側アンテナ面の通信距離が最小となり、周辺の条件にも依るが通信可能距離がほぼ零になるケースもある。

従って、ＵＨＦ帯域の規制緩和によりリーダライタ（問い合わせ）側アンテナとＩＣタグ（受け答え）側アンテナの間が１０ｍ離れていても交信できるメリットがある一方、たまたまＩＣタグ側アンテナ面の向きが物陰などで確認できない状態で、リーダライタ（問い合わせ）側アンテナとＩＣタグ（受け答え）側アンテナの向きが平行から大きくずれると、交信不能あるいはそれに近い状態となることがある。

これに対処するため本実施形態では、図１８に示すようにＩＣタグ側アンテナ４６を、プラスチックやガラスなどからなり凸状の半球面を有するアンテナ担持体４７の表面付近に埋設（インサートモールド）したものを使用している。このように半球面を有するアンテナ担持体４７にＩＣタグ側アンテナ４６を支持すれば、両アンテナ面の平行度が多少ずれても球面状に設置されているから、いずれかの部分で両アンテナ面の平行が保てることからリーダライタとの交信が可能である。

図示していないがＩＣタグ全体もこのアンテナ担持体４７内に埋設され、ＩＣタグ全体がプラスチックやガラスで覆われているため、屋外施設へのＩＣタグの装着であっても耐候性、耐食性、耐震性などを大幅に向上することができる。

本発明で対象となる施設の一つに、最大の交通施設としての道路がある。この道路の交通機能保全管理の面からは、道路側面の崖や急斜面崩落から発生する岩石や土砂の落下、あるいは強雨時の鉄砲水や土石流の流入、冬季に発生する雪崩に伴う雪氷の落下は、通行車両を押し潰したり、人命を奪うなどの事故に繋がる。

そのため施設の一部となる人工構造物や近隣側面の崖や急斜面に、新たな荷重要素の発生に伴う活荷重や振動力や移動エネルギーポテンシャルの変化、即ち振動や歪や内部応力を検知する素子（センサー）を備えたＩＣタグを所定の間隔をおいて相当数装着しておけば、地表や雪表の移動を数値として捉え、その振動量や歪量や内部応力度をタグのアンテナから受信電流に対し応答的に発する電波を介して送信し、それをリーダライタで受信することにより、道路上や住居地区への岩石、土砂、雪氷などの落下を予知（予見）することができる。

前記崖や急斜面の地表や雪面の微動を検知する素子（センサー）を備えたセンサー付きＩＣタグの一例として、例えばＩＣタグ内に小玉と圧電セラミックとを備え、微動を生じると小玉が圧電セラミックに衝突し、そのときに発生する静電気量を検出する構成のものへの試みがある。

また崖や急斜面の地表歪を検知するものの例として、ＩＣタグ内に径が１ｍｍ程度の水晶小玉を備え、岩盤などの亀裂初期に発生する超音波が前記水晶小玉の表面に流れ込み、水晶玉の固有振動数あるいは内部電位の変化を検出する構成のものへの試みがある。

これらのセンサー付きＩＣタグを道路施設や道路側面上方部などに装着しておけば、地表部の微動を電子的あるいは電気的に検出し、その信号をＩＣタグに付設されているアンテナを介してリーダライタに送信し、道路上への岩石、土砂、雪氷などの落下を予知（予見）することができる。

同様に、これらのセンサー付きＩＣタグを一般土木構造物、建築構造物、製造生産装置あるいは移動体などの他、自然が造った急斜面や露出する岩盤、岩石等について機構上特に外力、応力、振動などが集中する部位に装着することで、該当部位の振動量や歪量や内部応力度などが検知でき、破損や破壊に至る前にリクス管理、リスク予知することができる。

前述の例では振動や歪や内部応力を検知する素子（センサー）を備えた場合について説明したが、その他に例えば温度センサーを備えて施設周囲の温度変化（低温あるいは過温）を検知したり、湿度センサーを備えて施設周囲の湿度変化（乾燥あるいは過湿）を検知したりすることも可能である。さらに気圧センサー，騒音センサー、接近センサー、通過センサーなど他のセンサーを備えることも可能である。またライフラインと呼ばれる水道、ガス、電気などの施設があるが、これらの流量をセンシングできるＩＣタグがあれば、道路から近ければ車中から、その使用量を捕捉するための手段とできる。

温度センサーを備えたＩＣタグを寒冷積雪地帯の道路面上より僅か下方の位置に設置しておけば、道路管理者が走行車スリップ対策として路面上に機械的に散布する融雪剤の散布タイミング、つまり−５℃以下では融雪剤の散布が路面凍結を強くし逆効果になるという危険を避けるための指標を管理車の中から容易に知るための手段とすることができる。

管理すべき施設の場所に、その施設周囲の各種物理的環境データ（例えば温度、湿度、歪量、振動、内部応力など）を集約するための各種センサー（例えば温度センサー、湿度センサー、歪量センサー、振動センサー、内部圧力センサーなど）を設置し、それらを統括するセンサーネットワーク１０１を、施設ＩＣタグシステムの拡大機能として、あるいは施設ＩＣタグシステムの応用機能として併設することも可能である。

本発明で対象となる施設としては、例えば人工の工作物としての道路、橋梁、トンネル、地下道などの道路交通施設、住宅やマンションや高層ビルなどの建築施設、河川・ダム施設、その他の鉄道・空港・港湾などの交通システム施設、通信システム施設、気象システム施設、電力・ガス・上下水道などのインフラシステム施設、コンピュータ・ネットシステム施設、教育・研究施設、公共・商業用・産業用施設、鉄道車両・船舶・飛行機・自動車のごとき移動施設、樹木などを含む公園施設、スポーツ・球技場施設など各分野での施設が対象となる。その他、自然の造形物にあっても上述の施設や人間の活動の近傍にある急斜面、露出或いは露頭している岩盤、岩石等も対象となる。

総務省が進めるユキビタスネットワークは、国内のありとあらゆる施設や施設情報を各種センサーで検知し、センサーネットワークを形成することで、各種のデータを一元的、集中的に収集するシステムである。その情報収集の中間媒体としてＩＣタグを用い、そのＩＣタグに各種センサーを接続させることが目論まれている。そこで図７に示すように施設ＩＣタグシステム１００に各種センサー付きＩＣタグからなるネットワーク１０１を併合し、それらの概念の応用例として、図１９に示すようなシステムを構築することができる。

すなわち同図に示すように、例えば振動や歪や内部応力などを検知する内部圧力センサー６０などを接続したＩＣタグからなるセンサー付きＩＣタグ６２を、例えば崖や急斜面６３、トンネル６４、各種建造物６５の所定位置に設置する。また前記センサーとしては内部圧力センサーの他に例えば震度センサー６６、湿度センサー６７、気圧センサー６８、温度センサー６９、風速センサー７０、侵入センサー７１などを備えた各種センサー付きＩＣタグを監視すべき所定位置に設置する。そして内部応力センサー付きＩＣタグ６２は広域施設情報ネットワーク７２に無線あるいは有線で接続され、さらにこの広域施設情報ネットワーク７２は防災・機器管理センター７３と情報交換できるシステムになっている。センサーを接続（付帯）したＩＣタグの開発は急ピッチに進んでおり、前述のように震度、湿度、気圧、温度、風速、侵入など各種のものが検知可能になっている。

施設維持管理については、施設に近接する急斜面や露出あるいは露頭する岩盤，岩石、または施設本体の強度劣化に伴う破壊，破損の予知が人命保全上の最重要テーマの一つであるから、人工或いは自然の造った重要構造体にかかる定常的或いは非定常的な外力に対する内部圧力変化、つまり応力度変化を定常的に測定，記録しておくことで、これらにかかる異常な外部圧力、すなわち想定外の荷重負荷、地盤の破壊、地層の流動、背面への水圧負荷などの発生を予め把握することができる。

現状としては、前記構造体の内部圧力を構造体の内部部材に触れて直接測定する器材装置はなく、これまでは構造物の表面に歪計を接着し、その歪計の数値と歪の方向から内部応力を換算式で推定しているのが現状である。この手段を用いたＩＣタグ接続方式の歪計も開発されているが、歪計は構造体表面に接着剤で固定されるので、１〜２年の間に接着剤の劣化に伴い、歪計が構造体から剥離，脱落するケースが多々ある。

そこで半導体式圧力センサーを構造体内部に設置して内部部材と接触させ、圧力測定値から内部応力の変化を直接検知することを検討した。

現在の技術として気体圧力や液体圧力の測定にはシリコン半導体のピエゾ効果、つまり半導体に外力が加わると内部の正孔または電子の移動量が変化して電気抵抗が変わることから、センサー出力としての電圧変動を圧力測定値として捉える仕組みを持つメタルダイヤフラム方式のセンサーが開発されている。しかし、直接に構造体内部、つまり固体内部の圧力やその変動を直接検知するものは未だ開発されていない。

前述した圧力検知用の半導体受感面は、気体と液体に対しては有効であっても固体に対しては全く無効である。図２０と図２１は、本発明の実施形態に係る固体内部の圧力やその変動を直接検知することのできる内部圧力センサー付きＩＣタグ６２を説明するための設置構造図ならびに回路図である。

このセンサー付きＩＣタグ６２は、合成樹脂製のものでは化学的に不活性で弾性を有する例えばポリプロピレンやポリアミドなど、金属製のものでは耐食性、弾性、恒久性に優れたステンレスやチタニウムなどからなる密閉容器７５内の気体を全て排除したのちに、化学的に不活性な例えばエチレングリコール液などからなる不凍性液体７６を封入する。そして前記密閉容器７５の一方の端部からシリコン半導体を使用したメタルダイヤフラム方式の液圧センサー７４をネジ込んで、液圧センサー７４の感圧部７７を不凍性液体７６と接触させる。密閉容器７５と液圧センサー７４の接合部は、不凍性液体７６に高圧がかかっても不凍性液体７６が漏洩しないように高いシール構造になっている。

液圧センサー７４はリード線７８を介して圧力センサー用アンプ７９ならびにＩＣタグ８０に接続され、ＩＣタグ８０には電源８１とＩＣタグアンテナ８２が付設されている。このセンサー付きＩＣタグ６２の少なくとも前記密閉容器７５の部分が、例えばトンネルや各種建造物などの構造体８３中に埋設されている。符号８６は構造体８３に穿設された挿入孔であり、その中に前記密閉容器７５を密に嵌合することにより、構造体８３中に埋設された形となる。

従って構造体８３に対して何らかの外力８４が作用すると構造体８３中の内部応力の変化として現れ、それにより前記密閉容器７５が弾性変形を受け、その変形エネルギーは不凍性液体７６を介して液圧センサー７４の感圧部７７に伝達される。センサー７４が液圧の変化を検知するとＩＣタグ８０に圧力情報として伝達され、ＩＣタグアンテナ８２から送信されることになる。

図２１に示すように電源８１の出力側にはＤＣ−ＤＣコンバーター８５が接続され、そのＤＣ−ＤＣコンバーター８５によりアンプ７９に対しては約１０Ｖのセンサー動作電圧が供給され、ＩＣタグ８０に対しては約１.８ＶのＩＣタグ作動電圧が供給される。液圧センサー７４の受感圧力値は図２１に示すようにアンプ７９で出力電圧値（０〜１００ｍＶ）に変換され、接続しているＩＣタグ８０に信号値として伝達される。

ＩＣタグ８０内のメモリーはその信号の最大値を記憶し、外部からの非接触式リーダライタ信号の求めに応じて、前記記憶内容を応力変化値として前記非接触式リーダライタに送信される。リーダライタが得た情報は、情報管理者が収集し定常的に記録してバックデータとすることで、構造体８３の内部にかかる異常圧力負荷の検出や構造体８３の破壊，破損を予知することができる。

前記センサ付きＩＣタグ６２（液圧センサー７４）の機能確認のために、図２２に示す圧力試験機を用いて実証テストを行なった。前記密閉容器７５の直径は１３ｍｍ、長さは６５ｍｍでああり、センサ付きＩＣタグ６２の密閉容器７５の部分を直径が１００ｍｍ、長さが２００ｍｍの鉄製テストピース８７の中間部分に差し込む。この実証テストではコンクリート製テストピースを使用したが、鉄製テストピースを用いることもある。

そしてテストピース８７を圧縮試験機８８の基台８９と圧力ヘッド９０の間に挿入し、テストピース８７の上下方向から０ニュートン／ｍｍ²から始め２０ニュートン／ｍｍ²（２００ｋｇ／ｃｍ²）に到るまでの強い力を徐々に加えていく。この圧縮試験機８８は、０〜５００ｋニュートン（約６４ニュートン／ｍｍ²）の出力を有して、無荷重から時間毎に一定かつ連続的に加圧できる機能を備えている。

この実証テストの結果を図２３に示す。この図は、横軸に経過時間を、右側縦軸に加圧力を、左側縦軸にセンサー出力を、それぞれ示している。この図から明らかなように、時間経過とともに加圧力が増しており、その加圧力の増加にほぼ直線関係を保ってセンサー出力がＩＣタグ８０から得られる。また加圧力を解くと、センサー出力も素早く初期値に戻ることが確認されている。図２３に示すような特性に再現性があることは、多数の実験によって確認されている。

図２０に示すような構成のセンサー付きＩＣタグ６２を用いることにより、固体内部の圧力の変化などを忠実にかつ迅速に検出することができる。なおこのセンサー付きＩＣタグ６２を、図１９の様式にて図１に示す施設ＩＣタグ３ａ〜３ｃとして管理施設１に設置することも可能である。

本発明の実施形態に係る現地の管理施設における施設ＩＣタグの利用状態を示す図である。本発明の実施形態に用いられるＩＣタグの拡大平面図である。そのＩＣタグの拡大断面図である。本発明の実施形態に係る維持管理用台帳図面における図面ＩＣタグの利用状態を示す図である。本発明の他の実施形態に係る維持管理用台帳図面の平面図である。本発明の実施形態に係る管理施設と維持管理用台帳図と文書類との関係を示す概略構成図である。その実施形態におけるＩＣタグネットワークシステムを示す概略構成図である。文書ＩＣタグに記憶されている電子媒体の見出し内容を表式化した例を示す図である。本発明の実施形態に係るディスクカートリッジ型電子媒体の斜視図ある。本発明の実施形態に係る第1例のディスク型電子媒体の平面図である。本発明の実施形態に係る第２例のディスク型電子媒体の平面図である。本発明の実施形態に係るリーダライタ機能を備えたマウスのカバーを外した状態での平面図である。図１２Ａ-Ａ線上の拡大断面図である。マウスとパーソナルコンピュータの接続例を示す図である。マウスとパーソナルコンピュータの他の接続例を示す図である。リーダライタ機能を備えたマウスの他の構造を示す断面図である。問い合わせ側（リーダライタ側）アンテナ面と受け答え（ＩＣタグ側）アンテナ面との対向関係を説明するための図である。本発明の実施形態に係るＩＣタグ側アンテナを担持したアンテナ担持体の側面図である。本発明の実施形態に係る広域施設情報ネットワークシステムを示す概略構成図である。本発明の実施形態に係る固体内の圧力やその変動を直接検知することのできるセンサー付きＩＣタグを説明するための設置構造図である。そのセンサー付きＩＣタグの回路図である。そのセンサー付きＩＣタグの圧力試験を説明するための図である。その圧力試験の結果を示す特性図である。本発明の実施形態に係る各種アンテナを装備したマウスの概略構成図である。

符号の説明

１：管理施設、２ａ〜２ｃ：主要構成部所、３ａ〜３ｃ：施設ＩＣタグ、４：ＩＣチップ、５：絶縁膜、６：送受信アンテナ、７ａ，７ｂ：端子、８：リーダライタ、９：パーソナルコンピューター、１０：通信機器、１１：施設管理所、１１ａ：無線回線、１１ｂ：有線回線、１１ｃ：モバイルコンピューティング回線、１１ｄ：ネット回線、１２：施設管理台帳図１３ａ〜１３ｃ：図面ＩＣタグ、１４ａ〜１４ｃ：主要構成部所図、１５：リーダライタ、１６：パーソナルコンピュータ、１７：プリンター、１８：ネット回線、１９：サーバー、１９ａ：ホストコンピュータ、２０：収納ケース、２１：記録ディスク、２２：ケース本体、２３：回動蓋、２４：開口部、２５：ヘッドアクセス口、２６：シャッター、２７：非記録領域、２８：記録領域、２９ａ：ＩＣタグと回路部、２９ｂ：送信アンテナ、３０：一連図面番号、３１ａ〜３１ｅ：見出し用記号、３２：統括図面ＩＣタグ、３３：文書類、３４：文書ＩＣタグ、３５：スイッチング装置、３６：スクローラ装置、３７：マウス先方部、３８：マウス後方部、３９：同軸ケーブル、４０：制御回路部、４１：光源部、４２：通信プロトコル制御部、４３：変調回路部、４４：復調回路部、４５：アンテナボックス、４６：ＩＣタグ側アンテナ、４７：アンテナ担持体、４８：底面部、４９：ケーシング、５０：基板支持部、５１：アンテナ基板、５２：送受信アンテナ、５３：ＩＣチップ、５４：同軸ケーブル、５５：ＵＳＢハブ、５６：マウス用読取機能部、５７：ＩＣタグ用リーダライタ機能部、５８：接続口、５９：パーソナルコンピュータ、６０：内部圧力センサー、６１：接続口、６２：内部圧力センサー付きＩＣタグ、６３：崖や急斜面、６４：トンネル、６５：各種建造物、６６：震度センサー、６７：湿度センサー、６８：気圧センサー、６９：温度センサー、７０：風速センサー、７１：侵入センサー、７２：広域施設情報ネットワーク、７３：防災・危機管理センター、７４：液圧センサー、７５：密閉容器、７６：不凍性液体、７７：感圧部、７８：リード線、７９：圧力センサー用アンプ、８０：ＩＣタグ、８１：電源、８２：ＩＣタグアンテナ、８３：構造体、８４：外力、８５：ＤＣ−ＤＣコンバータ、８６：挿入孔、８７：テストピース、８８：圧力試験機、８９：基台、９０：圧力ヘッド、９１〜９４：アンテナ、９
５：リーダライタ制御回路、１００：施設ＩＣタグシステム、１０１：ＩＣタグセンサーネットワーク、２００：図面ＩＣタグシステム、３００：図書ＩＣタグシステム、４００：共有施設情報データベース。

Claims

現地施設を施設維持管理用台帳図面に基づいて維持管理する施設維持管理システムであって、前記施設維持管理用台帳図面に描かれている施設の構成部所あるいは施設毎に対応した図面ＩＣタグを当該台帳図面に設置して、
その図面ＩＣタグが設置されている図面上の構成部所あるいは施設と対応する現地施設の構成部所あるいは現地施設に施設ＩＣタグを設置して、
その現地施設の維持管理に関連のある文書類または／ならびにその文書類を電子データとして格納した電子媒体に文書ＩＣタグを設置して、
前記図面ＩＣタグ、施設ＩＣタグならびに文書ＩＣタグに共通の施設維持管理用情報が記録されることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項１記載の施設維持管理システムにおいて、前記施設維持管理用情報が、前記施設を竣工した際に入力する初期履歴情報と、その施設を修理改修更新した際に入力する修理履歴情報と、その施設の維持管理を実施した際に管理履歴として入力する管理履歴情報であることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項１または２記載の施設維持管理システムにおいて、前記図面ＩＣタグ、施設ＩＣタグならびに文書ＩＣタグは情報処理装置を介してネット回線により相互に接続され、そのネット回線はサーバーを制御するホストコンピュータに接続されて、
前記図面ＩＣタグ、施設ＩＣタグならびに文書ＩＣタグには前記施設維持管理用情報のうちの一部の情報を記録し、前記施設維持管理用情報の他の情報が前記サーバーに記録されていることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項１ないし３のいずれか１項記載の施設維持管理システムにおいて、前記文書ＩＣタグに前記電子媒体に記録されている文書類データの見出し内容が記録されていることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項１ないし４のいずれか１項記載の施設維持管理システムにおいて、前記電子媒体を収納するケースの内側に前記文書ＩＣタグが設置されていることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項１ないし４のいずれか１項記載の施設維持管理システムにおいて、前記電子媒体を収納するケースに前記文書ＩＣタグが埋設されていることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項５または６記載の施設維持管理システムにおいて、前記ケースが透明または半透明であることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項１ないし４のいずれか１項記載の施設維持管理システムにおいて、前記電子媒体が非記録領域を有するディスク状電子媒体であって、前記非記録領域に前記文書ＩＣタグが埋設されていることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項８記載の施設維持管理システムにおいて、前記非記録領域が透明または半透明であることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項３記載の施設維持管理システムにおいて、前記情報処理装置が入力装置を備えており、その入力装置が前記ＩＣタグに対するリーダライタ機能を有していることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項１０記載の施設維持管理システムにおいて、前記入力装置が情報の通信に用いる周波数帯が異なる複数のＩＣタグアンテナを備えていることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項１記載の施設維持管理システムにおいて、前記施設ＩＣタグが球面状に配置された送受信アンテナを有していることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項１２記載の施設維持管理システムにおいて、前記送受信アンテナが球面を有するアンテナ担持体の表面側に担持されていることを特徴とする施設維持管理システム。
請求項１記載の施設維持管理システムにおいて、前記現地施設に設置している施設ＩＣタグの情報を読み取ることのできる車載用リーダライタと車載用モニタ画面を、前記現地施設の近くを通る車両に設けて、その車両が前記現地施設の近くを通る際に前記車載用リーダライタにより前記施設ＩＣタグの情報を読み取り、その情報を前記車載用モニタ画面に表示するように構成されていることを特徴とする施設維持管理システム。
弾性を有する容器内に不凍性液体を封入して、センサーの感圧部がその不凍性液体と接触するように液圧センサーを前記容器に固定し、その液圧センサーの出力側がＩＣタグに接続されたセンサー付きＩＣタグを、監視すべき被検知体の固体内部に設置して、その被検知体の固体内部の圧力変化を前記容器ならびに不凍性液体を介して液圧センサーで検知し、その検知信号を前記ＩＣタグを介して出力することを特徴とする施設維持管理システム。