JP2008159036A - 情報発信杭 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地盤に一部または全部が埋め込まれる杭であって、アクティブ型ICタグ40、およびこれと一体もしくは別体のセンサ48が設けられ、アクティブ型ICタグ40がセンサ48の検知情報をタグ情報と共に発信する
【選択図】図2
Description
接触型は、流路断面内にワイヤを水平に張り、土石流が発生するとワイヤが断線してこれを検知するもので、このワイヤを上下(鉛直方向に)に複数本張ることにより土石流の水位についてもおおまかに計測できるとされている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、この接触型はワイヤを使用したものであり、一度断線すると張り替えない限り再度の検知ができないため、連続的な使用ができないという問題点を有している。
一方、非接触型としては、上記ワイヤの代りに光線を使用する光センサ、土石流の発生音をマイクで検知する音響センサ、土石流の流下時に発生する地震動を捉える振動センサ、或いは土石流に向けて超音波を発生すると共にその反射波を受信して、その往復時間から水位を計測する超音波水位計、等を使用したものがある(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、上記非接触型は、連続的な使用はできるものの、気象条件等により誤作動が生じやすく、信頼性に問題があったり、さらにメンテナンス等に困難さがあり費用的にも問題がある。
なければならない。特に、広範囲にわたる検知を行う場合、センサを多数設置する必要があり、風雨にさらされ、一旦配備されると何年にもわたって攻撃の可能性にさらされるため、これらに耐え得る取り付け場所が必要である。
「センサ」は、好ましくは温度センサ、衝撃センサおよびガスセンサを含む。
「検知情報」は好ましくはセンサの計測値であるが、計測値を加工したデータであってもよい。
「タグ情報」は、好ましくは、ICタグを収納する杭の設置位置情報および杭の設置場所に関連する管理情報である。ただし、タグ情報はアクティブ型ICタグの識別子であってもよく、この場合、この識別子に対応づけて設置位置情報や管理情報がデータベースなどに記憶される。
ここで、「温湿度センサ」には、温度センサ、湿度センサ、およびこれら両方の機能を
備えたセンサが含まれる。
この構成によれば、杭本体が棒状であるため、鉛直方向を長手方向にして設置すると、その上端部分と下端部分にセンシング部が配置されて、異なる高さの温度を検知することができる。したがって杭の一部のみを埋設すれば、大気中と地中の2箇所の温度を検知でき、道路の凍結状況などを調査するのに適する。なお、センシング部は2つ以上であれば、いくつでもよい。例えば、さらに、杭の上端部分と下端部分の間に第3センシング部を配置して3つのセンシング部にしてもよい。
複数の分割体が前記軸心方向に連結されてなる。この構成によれば、複数の分割体が連結されて杭が構成されているため、連結される分割体の個数を変えれば、埋設状況に応じて杭の長さを調節することができる。
ンサの計測値に応じて情報送信(例えば、各無線ICタグに固有の識別情報である、他の無線ICタグと識別するためのICタグ識別情報の送信)を行うものとすることができる。
例えば、通常発生する振動と災害による振動とを区分けする設定に関する情報は後述する管理サーバの判定情報記録手段に記録されており、前記情報発信杭が設置される場所に応じて、当該情報が、管理サーバから各情報発信杭の無線ICタグに送信される。各情報発信杭に配備されている無線ICタグは、当該無線ICタグの記憶部に格納されている前記の通常発生する振動と災害による振動とを区分けする情報を参照し、前記振動検知センサの計測値に応じて情報送信することにより、災害による振動発生の場合にのみ情報送信するようにして、後述する本発明の地盤変動検知システムの検知精度を高めることができる。
り付けられている無線ICタグに固有の識別情報である、他の無線ICタグと識別するためのICタグ識別情報)を管理サーバが取得する。
図1〜図3に、本発明の第1実施形態にかかる情報発信杭を示す。この情報発信杭は、設置位置に関する情報である設置位置情報(例えば土地や道路などの位置(経度、緯度および標高による位置)、または敷地についての各種情報など)を表示する設置位置情報標示器である。
プ20の頂壁24の上面には、測量点を示す標示が施されていてもよい。なお、この防護用キャップ20の下部を、内面にねじ部を持つ円筒体により形成して、杭本体10の頭部12の外周に設けたねじ部にねじ込むようにしてもよい。
キャップ20に設けてもよい。この場合、電源装置の電力消費量が抑えられ、電源装置を交換するための保守作業を低減できる。
に、この場合、杭1の防護用キャップ20の側壁22の4つの内側面に、それぞれ突起部26が設けられている。これに対して、図6(b)に示すように収納ケース70は、収納部76および4つの切欠部78を有する。収納部76はアクティブ型ICタグを収納するものであり、ここにアクティブ型ICタグ40を収納して防護用キャップ20に収納ケース70を嵌め込む。この際、収納ケースの4つの切欠部78は、防護用キャップ20の4つの突出部26にそれぞれ係合される。この状態で、図6(c)に示すように、杭本体10にキャップ20を被せる。このように、キャップ20に嵌め込まれる収納ケース70にアクティブ型ICタグを収納することで、アクティブ型ICタグ40を杭1に容易に固定できる。なお、ICタグ40に電池が内蔵されていない場合、二点鎖線で示すように、電池46のみを杭本体10の収納部14に収納するものとしてもよい。また、本実施形態でも、アクティブ型ICタグ40の代わりに、超小型IC無線ICチップを含むICタグを収納ケース70が収納してもよい。
本実施形態にかかる情報発信杭1が収納するアクティブ型ICタグ40は加速度センサを搭載しており、図8に示すように、これら情報発信杭1が土砂崩れや落石、すなわち斜面変動の恐れがある斜面または斜面下方に設置されている。特に、情報発信杭1は、例えば、石や土砂が落ちてくることが予想される箇所に過不足無く設置されている。このように、杭1は必要と考えられる箇所にのみ設置されればよいので、土砂崩れや落石に備えて柵を設けたりするよりも、対策が簡単である。また、地盤に打ち込まれて固定された杭に加速度センサが収納されているので、土砂崩れや落石が発生していない平常時において誤検出をしてしまう可能性は極めて低い。
れている。これより、この自動車Aが道路R1を走行して、この受信機45からの所定距離内に情報発信杭1が出現すると、受信機はアクティブ型ICタグが発信する情報、つまり加速度センサの検知情報およびタグ情報を受信する。
この第5実施形態にかかる情報発信杭は図1〜図3に示した情報発信杭と同一の構造で、第1実施形態との相違点は、図10の収納部(収納空間)14に収納されるアクティブ型ICタグ40には、センサ48として振動センサ(衝撃センサ)48Bが搭載されている点である。情報発信杭1の構成は、第1実施形態において説明したものと、収納されるアクティブ型ICタグ40を除いては同一である。
図13に示すように、本実施形態では、情報発信杭1の収納部14に収納されるアクティブ型ICタグ40に、別体で温度センサからなるセンサ48Cが設けられている。具体的には、アクティブ型ICタグ40のセンサポート49から延出したケーブル82A,82Bの先端に温度センサからなるセンシング部48CA,48CBが取り付けられている。すなわち、アクティブ型ICタグ40から離れた位置に温度センサが設けられている。本実施形態では、センサポート49に第1温度センシング部48CAおよび第2温度センシング部48CBという2つのセンシング部が接続されているが、センシング部はいくつあってもよい。なお、図13は、ケーブル82Aがセンサポート49から上方に延出している部分は現れていない。このようなセンサの構成に対して、情報発信杭1は、クッション材30および防護用キャップ20の中心にそれぞれ挿通孔36,28が形成されている。また、下側凹所14bから杭本体10の先端16にまでケーブル孔18が設けられている。これより、第1温度センシング部48CAは、そのケーブル82Aがクッション材30および防護用キャップ20の両方の挿通孔36,28を貫通して、キャップ20の頂壁24の上面つまり杭1の上端部分に設けられている。これに対し、第2温度センシング部48CBは、杭本体10のケーブル孔18を貫通して、杭本体10の先端16つまり杭1の下端部分に設けられている。なお、第1温度センシング部48CAは、防護用キャップ20の内側に設けられてもよい。
図14に示すように、情報発信杭1は、道路R1に設けられた距離標(キロポスト)であり、道路脇の定位置にそれぞれ配置されている。距離標であることより、杭1の一部は地下に埋設されているが、大部分は地上に存在している。また、道路の設置位置に関する情報である設置位置情報を標示するとともに、道路管理情報も標示することができる。具体的には、情報発信杭1が収納するアクティブ型ICタグには、緯度、経度などの設置位置情報を記憶するとともに、道路の管理者や道路の種類などの道路管理情報も記憶されている。なお、これら設置位置情報および道路管理情報をアクティブ型ICのタグ自体に記憶せずに、アクティブ型ICタグには識別番号のみを記憶して、この識別番号をキーとしてデータベースなどから設置位置情報および道路管理情報を取得するようにしてもよい。
び大気中の2つの温度の検知情報をそれぞれ発信する。本実施形態では、例えば管理センタ60において所定区域の道路の凍結状況を監視している。管理センタ60の処理装置62は、複数の杭1についてのそれぞれ2種類の温度の検知情報と、各情報発信杭1の設置位置情報および道路管理情報とに基づいて、道路の凍結状況を判断でき、これより適切に対策を講じることができる。
本実施形態では、図15に示す情報発信杭1の中空部に収納されるアクティブ型ICタグ40にガスセンサ48Dが搭載されている。アクティブ型ICタグ40が収納される情報発信杭1の構成は、搭載されるセンサを除いては、第1実施形態において説明したものと同一である。
図16に示すように、本実施形態にかかる杭1も、杭本体10を有し、その頭部12は防護用のキャップ20によって覆われている。本実施形態において杭本体10は、杭1の長手方向(軸Cの方向)に沿って、複数の分割体10a,10a,…,10a,10bが連結されて構成されている。全分割体は、先端に位置する分割体10bを除いて、同一の形状からなる。
側壁下部の外周面には複数のV溝が切られて第1の凹凸面10adが構成されているのに対して、本体部10aaの上部の段部10acの内周面にも同一寸法の複数のV溝が切られて第2の凹凸面10aeが構成されている。したがって、同一形状の2つの分割体10a,10aを連結する際には、これら2つの凹凸面10ad,10aeのV溝が噛み合うように、分割体10a,10aを嵌め合わせればよい。
まず、棒状の杭本体10の長さが調整される。長さ調整には、連結する分割体10aの個数を変えるのみでよいため、簡単に行うことができる。したがって、例えば表層が厚い地中に杭1を埋設する場合には杭本体10の長さを長くし、そうでない場合は短くするというような調整が可能である。
ブ型ICタグが選択される。特に、情報発信杭1が地盤に埋設されて運用している間であっても、情報発信杭1のキャップをはずしてアクティブ型ICタグを交換することで、センサを追加したり別の種類に交換することができる。
図19図示の実施形態に係る本発明の地盤変動検知システムは、振動検知センサ付の無線ICタグ223を内蔵する情報発信杭211a、211b、211c、211d、・・・211n(以下、適宜「情報発信杭211」と総称する)と、この情報発信杭211から送信される情報である無線ICタグ223の識別情報(無線ICタグ識別情報(以下「ID情報」という)を受信する読取装置(ICタグリーダ)212と、読取装置212が受信したID情報を無線通信網213に送信する通信装置215と、無線通信網213を経由してID情報を受信する管理サーバ216とからで構成されている。
る頭部に蓋体222を着脱可能に取付けるため、杭本体部221の頭部(図20中、上側)の周端面と、蓋体222の内周面との間で相互にねじ切りされた螺合部225を形成しているが、着脱可能な形態はこれに限られるものではない。
電源238は、アクティブ型ICタグに使用されるものであれば、特に限定するものでなく、通常で2年程度の使用が可能と考えられる。電池交換は上記したように、情報発信杭211の蓋体222が螺合により着脱可能であることから、容易に行える。
A/D変換回路236は、振動検知センサ237の計測値であるアナログ値をデジタル値に変換するものである。
制御回路233は、振動検知センサ付の無線ICタグ223の各構成回路、構成部分等を制御する機能を有するもので、図示の実施形態では、振動センサ237の測定値が予め設定された所定値以上であるときに、メモリ235に記録されたID情報を読取り、通信回路232を制御してアンテナ231を介して送信するようになっている。
制御手段253は、読取装置(ICタグリーダ)212の上記各手段等を制御するものであり、受信したID情報の記録指示、後述する通信装置215への送信等を行うものである。なお、図示の実施形態では、読取装置(ICタグリーダ)212と通信装置215は近接しており、有線にて情報の送受信をおこなっている。
制御手段263は、通信装置215の各手段の機能を制御するもので、主として読取装置(ICタグリーダ)212から送信されたID情報の記録、無線通信網213への送信指令等の機能を有する。
定手段273、情報提供手段275、情報発信杭211にそれぞれ付与されている他の情報発信杭211と識別するための識別情報と当該情報発信杭211それぞれの位置情報とを関連付けて記録する杭情報記録手段276、地形地質情報記録手段277、地盤変動の判定基準情報を記録する判定情報記録手段278、取得した情報(計測値)を記録する計測値情報記録手段279を備えて構成されている。
後述する判定手段273はこの判定基準と上記した計測値に基づき、地盤変動の判定を行うものである。
この判定基準としては、例えば、連続して設置されている複数本の情報発信杭211のうち、隣接する5本以上の情報発信杭211に配備されている各無線ICタグ223からID情報が送信されてきたときを地盤変動の警告段階、隣接する10本以上の情報発信杭211に配備されている各無線ICタグ223からID情報が送信されてきたときを地盤変動発生段階とする判定基準を採用することができる。
例えば、ID情報を送信してきた隣接する情報発信杭211が5本であっても、当該観測地点の地質が土石流の発生が起こり易い注意地点である場合であって、補正値として2を乗じるように記録されているときは、5本に2を乗じて10本として地盤変動発生段階に繰り上げるようになっているものである。なお、これは例示であって実際にはより現実に対応した補正値が設定される。
情報、判定情報及び地質地形情報により、地盤変動の判定を行う機能を有するものである。
情報提供手段275は、判定手段273が行った判定の結果を、図示しない表示機器等に出力表示するものである。表示機器としては、表示ランプ、映像、音声等によって行うものである。出力は近接地のほか、インターネット219等の通信回線を通じて送信することもできる。
なお、管理サーバ216においては、観測地点に設置した情報発信杭211の設置位置(緯度経度等)、杭番号、各情報発信杭211に配備されている無線ICタグ223のID情報等が、杭情報記録手段276に記録されているものとする。
このID情報は、読取装置(ICタグリーダ)212に受信され、接続する通信装置215によって無線通信網213に送信される。
そしてゲートウェイ218、インターネット219を経由して管理サーバ216に送信される(S211)。
判定手段273は、計測値情報記録手段279に記録された計測値(送信されたID情報)と、杭情報提供手段276に記録されている設置済み情報発信杭211の識別情報に関連図けられている各情報発信杭211の位置情報、判定情報記録手段278に記録されている地盤変動の判定基準、さらに地形地質情報記録手段277に記録された、判定の補正数値としての観測地点の地質地形情報に基づいて、地盤変動の判定を行う(S213)。
上記判定結果は、情報提供手段275によって図示しない表示装置等に出力する(S214)。
その結果、誤作動を極力防止でき、さらには分析により災害予側も可能である。またワイヤ等を張った接触型の検出装置と異なり、連続した観測ができる。
地盤変動の判定情報を充実させることで、土石流の規模、場所、速度、下流域への到達時間などを計測・演算し、流域住民や工事従事者などに通報・警告する機能を有するシステムをさらに構築することができる。
また、監視カメラを設置することで、送信されたID情報に基づき、該当する情報発信杭の周辺にある監視カメラを作動させ、観測地点の画像も取得することができる。
上記した実施形態と相違する点は、読取装置(ICタグリーダ)にかえて中継装置を複数設置して、ID情報を中継送信したものである。
したがって、相違する点を中心に説明し、共通する点は説明を省略する。
図21(b)は、中継装置214のブロック構成図である。図示の例では、中継装置214は、アンテナ281、通信回路282、制御回路283、メモリ285、電源286、増幅回路287を備えて構成されている。
この中継装置214は、通信のみが可能な無線ICタグを使用することができる。例えば、情報発信杭211に使用した杭本体部221と蓋体222とで形成される密閉空間内に通信のみ可能な無線ICタグを取付けることで、中継装置214を構成することができる。
10 杭本体
10a 分割体
14 収納部
20 キャップ
30 衝撃緩衝材
40 ICタグ
43 報知手段
48A,48B 衝撃センサ
48CA 第1センシング部
48CB 第2センシング部
Claims (18)
- 地盤に一部または全部が埋め込まれる杭であって、
ICタグ、およびこれと一体もしくは別体のセンサが設けられ、前記ICタグが前記センサの検知情報をタグ情報と共に発信する、情報発信杭。 - 請求項1において、
前記ICタグを収納する収納部を有する杭本体と、
この杭本体の頭部に被せられて前記収納部を閉塞するキャップとを備えた情報発信杭。 - 請求項2において、前記杭本体が棒状であり、
前記センサが温湿度センサで、この温湿度センサが、前記棒状の杭本体の一部分の温度および湿度のいずれか一方または両方を検知する第1センシング部を有する、情報発信杭。 - 請求項3において、前記一部分は前記杭本体の上端部分または下端部分であり、
前記温湿度センサは、さらに、前記第1センシング部が検知する前記一部分とは反対側に位置する、前記杭本体の下端部分または上端部分の温度および湿度のいずれか一方または両方を検知する第2センシング部を有する、情報発信杭。 - 請求項1から4のいずれか一項において、前記情報発信杭は道路の脇に埋設される距離標であり、前記タグ情報は、前記情報発信杭の設置位置情報および前記情報発信杭が埋設されている道路の管理情報のいずれか一方または両方を含む情報発信杭。
- 請求項1または2において、前記センサが衝撃センサであり、位置変動の発生の可能性がある地面に埋設されている、情報発信杭。
- 請求項1から6のいずれか一項において、前記ICタグは防水加工されてなる、情報発信杭。
- 請求項2から7のいずれか一項において、前記キャップの内面と前記杭本体の間に衝撃緩衝材が介装されている、情報発信杭。
- 請求項1から8のいずれか一項において、前記ICタグにさらに報知手段が設けられ、前記センサの検知情報が所定のしきい値を超える変位を検出すると、この報知手段が警報を出力する、情報発信杭。
- 請求項2から9のいずれか一項において、前記キャップと前記杭本体の一方または両方が蓄光材で形成されている、情報発信杭。
- 請求項1において、前記杭が棒状であり、長手方向に沿った軸心を有し、
複数の分割体が前記軸心方向に連結されてなる、情報発信杭。 - 請求項11において、前記センサは、前記複数の分割体のそれぞれに設けられた衝撃センサからなり、隣接する分割体のうち一方が前記軸心と直交する方向に所定の外力を受けたとき、この一方の分割体が他方の分割体と分離するように設定されており、前記衝撃センサの検知情報を対応するタグ情報と共に発信する、情報発信杭。
- 一部が土中に埋設される情報発信杭であって、前記一部が土中に埋設される杭本体部と、該杭本体部の前記一部と反対側である頭部に着脱可能に取付けられる蓋体と、該蓋体の
内部側に設置された振動検知センサ付の無線ICタグとを備え、
前記無線ICタグは、他の無線ICタグと識別するためのICタグ識別情報が記録されている記録部と、無線通信により情報の送信を行う通信部と、前記振動検知センサの計測情報に基づいて前記通信部を介して情報送信を行う制御部とを有することを特徴とする情報発信杭。 - 所定の観測地点に設置された少なくとも1以上の請求項1から4および6から13のいずれか一項に記載の情報発信杭と、前記情報発信杭から送信される情報を取得する管理サーバとを備えている地盤変動検知システムであって、
前記管理サーバは、
取得した情報を計測値として記録する計測値情報記録手段と、
前記情報発信杭にそれぞれ付与されている他の情報発信杭と識別するための識別情報と当該情報発信杭それぞれの位置情報とを関連付けて記録する杭情報記録手段と、
地盤変動の判定基準情報を記録する判定情報記録手段と、地盤変動を判定する判定手段とを有し、
該判定手段は、前記計測値情報記録手段に記録された計測値と、前記杭情報記録手段に記録された情報発信杭の識別情報及び位置情報と、前記判定情報記録手段に記録された判定基準情報とに基づいて地盤変動の判定を行うことを特徴とする地盤変動検知システム。 - 請求項14において、前記情報発信杭から送信される情報の管理サーバによる取得は、前記情報発信杭から送信される情報を受信する読取装置と、該読取装置で受信した前記情報を無線通信網に送信する通信装置及び、前記無線通信網を介して行われることを特徴とする地盤変動検知システム。
- 請求項14において、前記情報発信杭から送信される情報の管理サーバによる取得は、前記情報発信杭から送信される情報を受信し、中継して送信する少なくとも1以上の中継装置と、該中継装置から受信した前記情報を無線通信網に送信する通信装置及び、前記無線通信網を介して行われることを特徴とする地盤変動検知システム。
- 請求項14から16のいずれか一項において、前記管理サーバは、前記情報発信杭が設置された前記観測地点の地形地質情報を記録した地形地質情報記録手段を更に有し、前記判定手段は地盤変動の判定において前記地形地質情報に基づく補正を行うことを特徴とする地盤変動検知システム。
- 高速道路における逆走を検知するシステムであって、
請求項1,2,7,8,10および13のいずれか一項に記載の情報発信杭を2つ以上備え、前記センサがいずれも衝撃センサであり、これら2つ以上の情報発信杭が高速道路の路面に走行方向に沿って間隔をあけて埋設されており、前記センサの検知情報に基づいて、高速道路における逆走を検出する逆走検知システム。
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