JP2009270885A - 検査端末 - Google Patents

Abstract

【課題】被検査物の容器を開閉させずに、被検査物に無線ＩＣタグを貼付または封入する方法でなく、無線ＩＣタグの通信特性を用いて被検査物の容器内の水の有無を判定する。
【解決手段】検査端末が、液体の影響を受けて通信距離が短くなる周波数帯による無線通信を行うＩＣタグと、ＩＣタグに対して通信要求を行うＩＣタグリーダとを端末本体部に設け、ＩＣタグリーダがＩＣタグに対して行った通信要求に応じて、ＩＣタグからの応答を受信した場合、ＩＣタグの周囲に液体が存在しないと判定し、ＩＣタグからの応答を受信しなかった場合、ＩＣタグの周囲に液体が存在すると判定する判定処理を行い、判定の結果を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば通信ケーブルの相互接続を行うクロージャなどの容器内の浸水を検査する検査端末に関する。

従来、架空通信経路や地中通信経路などでケーブルを束ねて相互接続を行う箱であるクロージャ（端子函）が利用されている。クロージャには、電話回線、ケーブルテレビや光ファイバーなどのそれぞれのケーブルが接続され、加入者宅への配線用ケーブルや幹線ケーブル同士の相互接続や配線変更などが行われる。クロージャ内部では相互接続を行うためにケーブルから芯線が引き出されむき出しの状態であり、芯線の劣化や傷みを防ぐために、クロージャ内部に浸水があった場合には早急に発見することが望ましい。ここで、クロージャ内部に浸水があるか否かを判定する方法には、例えば、クロージャを開けて目視による確認を行う方法がある。
ところで、特許文献１には、液体の存在により影響を受ける無線ＩＣタグの通信特性に着目し、無線ＩＣタグを液体収納容器に貼付し、無線ＩＣタグと外部から通信を行うことが可能か否かによって容器内部の液体の有無を判定する技術が記載されている。また、特許文献２には、同様に無線ＩＣタグの通信特性に着目し、冷蔵庫内の給水タンクに水が存在するか否かを判定することを可能とする技術が記載されている。
特開２００６−３６４７３号公報 特開２００６−１６２１８２号公報

しかしながら、クロージャは中空に浮いた状態で両側がケーブルに接続されているために、ケーブルとの接続状態を保ったままクロージャを開けて浸水を目視で確認し、再度閉じる作業は手間が掛かる。また、マンホール内で平行に複数個設置されることの多い地下用クロージャは、架空ケーブル用クロージャに比べて浸水の可能性が高いために、気密封止などにより強固に密封する処置が行われている。したがって、開けた後に再度閉じる際には密封する処置が必要となり、地下用クロージャの開閉は面倒でさらに手間の掛かる作業である。そこで、クロージャを開けずにクロージャ内部に浸水があるか否かを外部から判定する方法として、上述のような特許文献１または特許文献２に記載された技術を応用することが考えられる。ただし、上述の特許文献１または特許文献２に記載された技術は、被検査物に無線ＩＣタグを貼付または封入するものであるために、水への接触などによる経年劣化により通信性能の劣化が起こることを考えると、その判定結果の信頼性にバラツキが発生するとともに、長期に亘って利用するという観点からも好ましくない。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、被検査物の容器を開閉させずに、被検査物に無線ＩＣタグを貼付または封入する方法でなく、無線ＩＣタグの通信特性を用いて被検査物の容器内の水の有無を判定する検査端末を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、中空状の容器内の液体の存在の有無を、容器の外部から判定する検査端末であって、端末本体部と、端末本体部に設けられ、液体の影響を受けて通信距離が短くなる周波数帯による無線通信を行うＩＣタグと、端末本体部に設けられ、ＩＣタグに対して周波数帯による通信要求を行うＩＣタグリーダと、ＩＣタグリーダが、ＩＣタグに対して行った周波数帯による通信要求に応じてＩＣタグからの応答を受信した場合、ＩＣタグの周囲に液体が存在しないと判定し、ＩＣタグリーダがＩＣタグからの応答を受信しなかった場合、ＩＣタグの周囲に液体が存在すると判定する判定処理を行う検査部と、検査部による判定の結果を出力する出力部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、上述の端末本体部に、複数のＩＣタグが設けられ、検査部は、複数のＩＣタグ毎に、判定処理を行うことを特徴とする。

また、本発明は、上述のＩＣタグとＩＣタグリーダとが、予め測定された、周波数帯の無線通信において液体の影響を受ける場合の通信可能な距離と液体の影響を受けない場合の通信可能な距離とに基づいて、液体が存在しない場合に通信可能となり、液体が存在すれば通信不可能となる通信距離の間隔を隔てて端末本体部に設けられることを特徴とする。

また、本発明は、上述のＩＣタグが、弾性変形可能な支持部を介して、端末本体部に設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、上述のＩＣタグが、端末本体部の表面に形成される凹部内に設けられていることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、検査端末が、液体の影響を受けて通信距離が短くなる周波数帯による無線通信を行うＩＣタグと、ＩＣタグに対して通信要求を行うＩＣタグリーダとを端末本体部に設け、ＩＣタグリーダがＩＣタグに対して行った通信要求に応じて、ＩＣタグからの応答を受信した場合、ＩＣタグの周囲に液体が存在しないと判定し、ＩＣタグからの応答を受信しなかった場合、ＩＣタグの周囲に液体が存在すると判定する判定処理を行い、判定の結果を出力するようにしたので、被検査物の容器を開けることなく、容器内の液体の有無を判定することが可能となる。

また、本発明によれば、端末本体部に複数のＩＣタグを設け、複数のＩＣタグ毎に判定処理を行うようにしたので、被検査物の複数個所に対して、液体が存在するか否かの判定処理をまとめて行うことが可能となる。

また、本発明によれば、ＩＣタグとＩＣタグリーダとは、周波数帯の無線通信において液体の影響を受ける場合の通信可能な距離と液体の影響を受けない場合の通信可能な距離とが予め測定され、液体が存在しない場合に通信可能となり、液体が存在すれば通信不可能となる通信距離の間隔を隔てて端末本体部に設けられるようにしたので、ＩＣタグリーダとＩＣタグとが液体の有無を判定するために適当な距離間隔で設けられることで、安定して信頼性の高い判定を行うことが可能となる。

また、本発明によれば、ＩＣタグは、弾性変形可能な支持部を介して端末本体部に設けられることしたので、検査のために検査端末のＩＣタグを被検査物にあてがう際に、ＩＣタグと被検査物とをより密着させることができ、より信頼性の高い判定を行うことが可能となる。

また、本発明によれば、ＩＣタグは、端末本体部の表面に形成される凹部内に設けられているようにしたので、被検査物が凸状である場合に、検査のために検査端末のＩＣタグを被検査物にあてがう際に、ＩＣタグと被検査物とをより密着させることができ、より信頼性の高い判定を行うことが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態による検査端末１０の外観を示す図である。検査端末１０は、導電性のない材料で形成された筐体である端末本体部１５を有し、垂直方向に配置される端末本体部１５に対し、水平方向に延びる円筒状の把持部１６が設けられている。端末本体部１５の上面に形成された凸部１７の側面には、検査端末１０によって行われる液体の有無の判定処理による判定の結果を表示するディスプレイである出力部１４が設けられる。凸部１７の先端には、ＩＣタグ１１が設けられる。ここで、検査端末１０は、ユーザが片手で携行可能な程度の大きさであることとする。

図２は、本実施形態による検査端末１０の側断面図を示す図である。端末本体部１５の内部には、凸部１７の先端に設けられたＩＣタグ１１と一定間隔をおいて、ＩＣタグ１１に通信要求を送信しＩＣタグ１１からの応答を受信するＩＣタグリーダである送受信部１２が設けられる。ここで、凸部１７は、導電性のない材料によって中空状に形成され、ＩＣタグ１１と送受信部１２との無線通信経路が確保される。

ＩＣタグ１１と送受信部１２との間隔は、予め実験によって測定された、ＩＣタグ１１と送受信部１２との無線通信への液体の影響の度合いに応じて距離が定められる。ここで、実験では、ＩＣタグ１１の周囲に液体が存在する状態で、ＩＣタグ１１と送受信部１２とが通信可能な通信距離を計測する。さらに、ＩＣタグ１１の周囲に存在する液体の量を変化させ、液体の量に関わらず、一定以上の距離が離れた場合に通信不可能となる通信距離の閾値を検出する。ＩＣタグ１１と送受信部１２との間隔は、実験により検出された通信距離の閾値に応じて、ＩＣタグ１１の周囲に液体が存在しない場合に通信可能であり、ＩＣタグ１１の周囲に液体が存在する場合に通信不可能である間隔とする。

また、端末本体部１５の底面から凸部１７の先端までの距離は、検査端末１０を用いてマンホール内等の狭い空間で検査作業を行う場合の利便性を考慮し、５０ｍｍ以下であることが望ましい。ここで、上述のように、実験によって定められたＩＣタグ１１と送受信部１２との通信距離の閾値に応じた間隔が、５０ｍｍを超える場合には、通信距離の閾値が５０ｍｍ以下となるように調整する。調整の方法としては、例えば、ＩＣタグ１１のアンテナの長さを変更することによってアンテナ感度を変更したり、送受信部１２から送信される通信要求の出力を弱めたり、ＩＣタグ１１と送受信部１２との間に電波吸収剤を挿むなどの方法が考えられる。

図３は、本実施形態による検査端末１０を用いてクロージャ２０内の浸水を検査する概念を示す図である。クロージャ２０は、本実施形態における被検査物であり、ＧＲＦＰ（Glass fiber Resin Filled Plated through hole）などの導電性のない材料で構成される。ユーザは、検査端末１０の把持部１６を持ち、凸部１７の先端に設置されたＩＣタグ１１を、クロージャ２０の下部にあてがって密着させる。そして、検査端末１０の送受信部１２が、ＩＣタグ１１に無線通信要求を送信する。送受信部１２が、ＩＣタグ１１からの応答を受信した場合、検査端末１０は、ＩＣタグ１１の周囲に液体が存在しないと判定し、一方、送受信部１２がＩＣタグ１１からの応答を受信しなかった場合、ＩＣタグ１１の周囲に液体が存在すると判定する判定処理を行う。検査端末１０は、判定処理の結果を出力部１４に出力する。

図４は、本実施形態による検査端末１０の構成を示すブロック図である。
本実施形態による検査端末１０は、端末本体部１５が、ＩＣタグ１１と、送受信部１２と、検査部１３と、出力部１４とを備えて構成されている。
端末本体部１５は、導電性のない筐体であり、その内部に回路基板等が収納される。

ＩＣタグ１１は、液体の影響を受けて通信距離が短くなる周波数帯による無線通信を行うＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグである。本実施形態では、ＩＣタグ１１は短波長のマイクロ波帯域（２．４５ＧＨｚ帯）の無線通信を行うこととする。このような周波数帯においては、水の分子の運動が電波に干渉して電波を吸収するため、ＩＣタグ１１の周囲に水等の液体が存在する場合には、無線通信の効率が悪くなり、通信可能な距離が短くなる。

ここで、一般的に、ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダから送信される電波を受信して電力を発生させるパッシブタイプと、ＲＦＩＤタグの内部に電力の供給源であるバッテリを搭載するアクティブタイプとに大別される。本実施形態のＩＣタグ１１には、検査端末１０を小型化するため、電力が弱く、近距離での通信においても水の影響を受けやすいパッシブタイプのＲＦＩＤタグを適用する。なお、被検査物のクロージャが円筒状である場合、ＩＣタグ１１には、直線状にアンテナが配置されるダイポールアンテナが最適であり、送受信部１２に対して垂直に電波を受けるように設けられる。

送受信部１２は、ＩＣタグ１１に対応する周波数帯による無線通信要求を送信し、送信した無線通信要求に対応するＩＣタグ１１からの応答を受信する。
ここで、端末本体部１５に設けられるＩＣタグ１１の位置と送受信部１２の位置とは、上述のように予め実験によって検出された液体の影響を受ける通信距離の閾値に応じて、ＩＣタグ１１の周囲に液体が存在しない場合には通信可能であるが、液体が存在する場合に通信不可能である間隔を隔てて配置される。

検査部１３は、送受信部１２が、ＩＣタグ１１に対して行った周波数帯による無線通信要求に応じてＩＣタグ１１からの応答を受信した場合、ＩＣタグ１１の周囲に液体が存在しないと判定し、一方、送受信部１２がＩＣタグ１１からの応答を受信しなかった場合、ＩＣタグ１１の周囲に液体が存在すると判定する判定処理を行う。ここで、例えば把持部１６に検査開始ボタンを設け、検査開始ボタンが押下されると、検査部１３が送受信部１２を動作させてＩＣタグ１１に無線通信要求を送信させるようにしても良いし、端末本体部１５に「ＯＮ／ＯＦＦ」ボタンを設けて、「ＯＮ／ＯＦＦ」ボタンが「ＯＮ」である間は送受信部１２がＩＣタグ１１に通信要求を送信し続け、応答を受信する状態であるようにしても良い。

出力部１４は、検査部１３による判定処理の結果を出力するディスプレイである。出力部１４は、例えば、検査部１３がＩＣタグ１１の周囲に液体が存在しないと判定した場合には、「水なし」と表示し、一方、ＩＣタグ１１の周囲に液体が存在すると判定した場合には、「水あり」と表示する。本実施形態では、このように、出力部１４はディスプレイである表示部を適用するが、「水なし」の場合と「水あり」の場合とで異なるビープ音を発生させるスピーカ等の音出力部を適用しても良い。他にも、出力部１４として、例えば「水なし」の場合と「水あり」の場合とで異なる色に発光する光出力部を適用しても良い。

次に、図５を参照して、本実施形態による検査端末１０の動作例を説明する。ユーザによって、検査端末１０のＩＣタグ１１が、被検査物であるクロージャに密着されると（ステップＳ１）、送受信部１２が、ＩＣタグ１１に無線通信要求を送信する（ステップＳ２）。検査部１３は、送受信部１２が、ステップＳ２で送信した無線通信要求に対する応答を、ＩＣタグ１１から受信したか否かによって、クロージャ内の水の有無を判定する（ステップＳ３）。検査部１３は、送受信部１２が応答を受信しなければ、「水あり」と判定する（ステップＳ４）。一方、検査部１３は、送受信部１２が応答を受信すれば、「水なし」と判定する（ステップＳ５）。出力部１４は、検査部１３の判定の結果を表示する（ステップＳ６）。このようにして、検査端末１０のユーザは、クロージャ等の容器を開かなくとも、その内部に液体が存在するか否かを知ることができる。

次に、本発明による他の実施形態を説明する。
図６は、複数のＩＣタグ１１ａ―Ｎ（Ｎは接続されるＩＣタグの数）が設けられた検査端末１０ａの側面を示す図である。なお、上述の検査端末１０と同様の構成については、同様の番号を付している。この例では、凸部１７ａの先端に凹状の曲面が形成され、形成された曲面上に複数のＩＣタグ１１ａ（ＩＣタグ１１ａ−１、ＩＣタグ１１ａ−２、ＩＣタグ１１ａ−３、ＩＣタグ１１ａ−４）が設けられる。複数のＩＣタグ１１ａは、把持部１６ａの側に向かって円弧状に開口する凸部１７ａの先端部の、円弧の周方向に均等間隔をあけて配列される。このようにすれば、例えば、被検査物であるクロージャ２０ａが円筒状であり、クロージャ２０ａの浸水を検査する場合に、浸水している水の水深を計測することが可能となる。例えば、図６に示すように、水面がＩＣタグ１１ａ−１とＩＣタグ１１ａ−２との間にある場合には、ＩＣタグ１１ａ−１は、近傍に水が存在しないため、通信可能であるが、ＩＣタグ１１ａ−２、ＩＣタグ１１ａ−３、ＩＣタグ１１ａ−４は、近傍に水が存在するため、通信不可能となる。このとき、送受信部１２には、複数のＩＣタグの同時読み取りが可能なＩＣリーダが適用される。このようにして、複数のＩＣタグ毎に、送受信部１２ａに応答があったか否かを判定する判定処理を行うことで、浸水の深さが測定できる。ここで、例えば、ＩＣタグ１１ａ−１、ＩＣタグ１１ａ−２、ＩＣタグ１１ａ−３、ＩＣタグ１１ａ−４のそれぞれに異なる識別情報を記憶させておき、送受信部１２ａが、無線通信要求によってＩＣタグ１１ａに記憶された識別情報を読み出し、いずれの識別情報を読み出すことができたかを判定することによって、いずれのＩＣタグ１１ａと通信可能であるかを判定することが可能である。

図７は、凸部１７ｂの先端部に可撓性のある支持部１８が設けられ、ＩＣタグ１１ｂが、支持部１８を介して端末本体部１５ｂに設けられている検査端末１０ｂの側面を示す図である。なお、上述の検査端末１０と同様の構成については、同様の番号を付している。この例では、凸部１７ｂの先端部に樹脂などで形成された可撓性があり弾性変形可能な支持部１８にＩＣタグ１１ｂが配置される。このようにすれば、支持部１８を被検査物に押し付けることで、ＩＣタグ１１ｂをより被検査物に密着させた状態で、被検査物内の水の有無の判定を行うことができ、より信頼性の高い判定を行うことが可能となる。

図８は、凸部１７ｃの先端部に弾性変形可能な支持部１９が設けられ、ＩＣタグ１１ｃが、支持部１９を介して端末本体部１５ｃに設けられている検査端末１０ｃの側面を示す図である。なお、上述の検査端末１０と同様の構成については、同様の番号を付している。この例では、凸部１７ｃの先端の縁部に片持状に支持され、斜め上方に伸び、板バネ状に変形する支持部１９が設けられ、支持部１９の先端にＩＣタグ１１ｃが配置される。このようにすれば、支持部１９を被検査物に押し付けると、支持部１９が弾性変形する。このため、検査端末１０ａを被検査物にあてがったときに、ＩＣタグ１１ｃを被検査物に密着させた状態で、被検査物内の水の有無の判定を行うことができ、信頼性の高い判定を行うことが可能となる。

図９は、凸部１７ｄの先端部に湾曲上の凹部が形成され、形成された凹部の最深部にＩＣタグ１１ｄが設けられている検査端末１０ｄの側面を示す図である。なお、上述の検査端末１０と同様の構成については、同様の番号を付している。このようにすれば、被検査物が凸状である場合にも、凸部１７ｄの凹部を被検査物に押し付けることで、ＩＣタグ１１ｄをより被検査物に安定して密着させた状態で、被検査物内の水の有無の判定を行うことができ、信頼性の高い判定を行うことが可能となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、クロージャ等の被検査物の容器を開けることなく、容器内の液体の有無を判定することが可能となる。また、予め実験によって測定された通信可能な距離に基づいて、ＩＣタグ１１と送受信部１２との間隔が定められることとしたので、ユーザによる調整などを行うことなく、判定結果のバラツキを抑え、安定して再現性のある判定結果を出力することが可能となる。

また、検査端末１０は、ＩＣタグ１１と送受信部１２との双方を一体化して端末本体部１５に設けるようにしたので、可搬性があり、またＩＣタグを被検査物の容器に恒常的に貼付または封入しておく必要がないため、水などに晒されることによるＩＣタグの経年劣化の進行を防ぎ、長期間に亘って安定した判定結果を出力することが可能となる。また、凸部１７を含む端末本体部１５の端末高を５０ｍｍ以下としたので、一人の作業者が偏狭なマンホール内で行う場合にも効率よく検査を行うことが可能である。

本発明の一実施形態による検査端末の外観を示す図である。 本発明の一実施形態による検査端末の側断面を示す図である。 本発明の一実施形態による検査端末を用いて被検査物の浸水を検査する概念を示す図である。 本発明の一実施形態による検査端末の機能構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による検査端末の動作例を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態による検査端末の外観を示す図である。 本発明の他の実施形態による検査端末の外観を示す図である。 本発明の他の実施形態による検査端末の外観を示す図である。 本発明の他の実施形態による検査端末の外観を示す図である。

符号の説明

１０ 検査端末
１１ ＩＣタグ
１２ 送受信部
１３ 検査部
１４ 出力部
１５ 端末本体部
１６ 把持部
１７ 凸部
１８ 支持部
１９ 支持部
２０ クロージャ

Claims (5)

1. 中空状の容器内の液体の存在の有無を、前記容器の外部から判定する検査端末であって、
   端末本体部と、
   前記端末本体部に設けられ、液体の影響を受けて通信距離が短くなる周波数帯による無線通信を行うＩＣタグと、
   前記端末本体部に設けられ、前記ＩＣタグに対して前記周波数帯による通信要求を行うＩＣタグリーダと、
   前記ＩＣタグリーダが、前記ＩＣタグに対して行った前記周波数帯による通信要求に応じて前記ＩＣタグからの応答を受信した場合、前記ＩＣタグの周囲に液体が存在しないと判定し、前記ＩＣタグリーダが前記ＩＣタグからの応答を受信しなかった場合、前記ＩＣタグの周囲に液体が存在すると判定する判定処理を行う検査部と、
   前記検査部による前記判定の結果を出力する出力部と、
   を備えることを特徴とする検査端末。
2. 前記端末本体部には、複数の前記ＩＣタグが設けられ、
   前記検査部は、複数の前記ＩＣタグ毎に、前記判定処理を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査端末。
3. 前記ＩＣタグと前記ＩＣタグリーダとは、予め測定された、前記周波数帯の無線通信において液体の影響を受ける場合の通信可能な距離と液体の影響を受けない場合の通信可能な距離とに基づいて、液体が存在しない場合に通信可能となり、液体が存在すれば通信不可能となる通信距離の間隔を隔てて前記端末本体部に設けられる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検査端末。
4. 前記ＩＣタグは、弾性変形可能な支持部を介して、前記端末本体部に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の検査端末。
5. 前記ＩＣタグは、前記端末本体部の表面に形成される凹部内に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の検査端末。

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