JP2016131010A - モニタリングタグ、モニタリング構造物及び所定の変化状態モニタリング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリートのようなモニタリング対象物を非破壊で容易に変化状態を把握することができるモニタリングタグ、モニタリング構造物及び変化状態モニタリング方法を提供する。【解決手段】モニタリングタグ１０は、ＲＦＩＤタグ２０と、接続回路４０と、送受信アンテナ３０と、送受信停止手段５０とを備える。ＲＦＩＤタグ２０は、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、及びＩＣチップ２２と内蔵ＩＣアンテナ２４とを電気的に接続する内蔵回路２６を有する。送受信停止手段５０は、モニタリング対象物が所定の変化状態に変化した際に、ＲＦＩＤタグ２０からの送受信アンテナ３０の送受信機能を停止させる。モニタリングタグ１０の外側からリーダを用いて送受信アンテナ３０を介してＩＣチップ２２との通信を試みることにより、モニタリング対象物が、所定の変化状態に変化したか否かを判断する。【選択図】図１

Description

本発明は、所定の健全状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に埋め込まれるモニタリングタグ、モニタリング構造物及びこれらを用いた所定の変化状態モニタリング方法に関する。

一般に、コンクリート及び樹脂のような材料で形成した構造物は、風雨及び日光等に曝され、経年変化により、構造物にひび割れが生じたり、構造物の内部又は表面の化学的性質が変化したりし、構造物に要求されていた機能が低下する場合がある。特に、コンクリートで形成した構造物が風雨又は日光等に曝されると、中性化又は塩害の進行により構造物の強度等が低下する。
そこで、そのような構造物の内部又は表面の所定の変化状態を把握することが望まれている。

特許文献１には、コンクリートで形成した構造物の測定対象を構造物全体の広域に亘って、しかも専門家を必要とせず、簡素な方法でコンクリートの所定の変化状態を把握する非破壊検査方法を開示している。すなわち、特許文献１に記載の非破壊検査方法は、コンクリート中に少なくとも２本の電気絶縁鉄筋を電極として配筋し、各電極にリード線により導電することでインピーダンス等の電気的特性値を装置で定期的に測定することにより、コンクリートの所定の変化状態を把握することを含む。

特開平０８−２０１３２４号公報

しかし、特許文献１に記載の非破壊検査方法では、検査の度に、電気絶縁鉄筋から延在し、構造物の表面に出ている測定用電極を測定器と結線する等の手間を要し、簡易に、所定の変化状態のモニタリングをすることができない。
本発明の目的は、モニタリング対象物を非破壊で容易に変化状態の監視（以下、モニタリングという）をすることができるモニタリングタグ、モニタリング構造物及び変化状態モニタリング方法を提供することにある。

本発明者らは、モニタリング対象物が所定の健全状態から所定の変化状態に変化することにより、モニタリング対象物に埋め込まれたモニタリングタグの機能が停止するようにすれば、モニタリング対象物が、所定の変化状態に変化したか否かを判断することができることを見出し、以下の発明をした。

（１）所定の健全状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に埋め込まれるモニタリングタグ又は前記モニタリング対象物の表面に設置されるモニタリングタグであって、
ＩＣチップ、内蔵ＩＣアンテナ、及び前記ＩＣチップと前記内蔵ＩＣアンテナとを電気的に接続する内蔵回路を有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、
前記内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、
前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備え、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断する、モニタリングタグ。

（２）前記送受信停止手段は、前記モニタリング対象物が前記所定の健全状態から前記所定の変化状態になった際に、前記内蔵回路及び前記接続回路の少なくとも一方の回路を切断し又は他の回路に短絡させる、（１）に記載のモニタリングタグ。

（３）前記送受信停止手段は、前記内蔵回路及び前記接続回路の少なくとも一方の回路が切断又は他の回路に短絡させるように、前記内蔵回路及び前記接続回路の少なくとも一方の回路に設けられた、前記モニタリング対象物が前記所定の健全状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性部を有する、（１）又は（２）に記載のモニタリングタグ。

（４）前記刺激応答性部は、刺激応答性材料である、（３）に記載のモニタリングタグ。

（５）前記刺激応答性材料は、刺激応答性樹脂材料又は刺激応答性無機材料である、（４）に記載のモニタリングタグ。

（６）さらに、別のＩＣチップ、別の内蔵ＩＣアンテナ、及び前記別のＩＣチップと前記別の内蔵ＩＣアンテナとを電気的に接続する別の内蔵回路を有する別のＲＦＩＤタグと、
前記別の内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する別の接続回路と、
前記モニタリング対象物が所定の別の変化状態に変化した際に、前記別のＲＦＩＤタグからの前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる別の送受信停止手段と、を備え、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップ及び前記別のＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態又は前記所定の別の変化状態に変化したか否かを判断する、（１）から（５）のいずれかに記載のモニタリングタグ。

（７）所定の健全状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に埋め込まれるモニタリングタグ又は前記モニタリング対象物の表面に設置されるモニタリングタグであって、
ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、
前記ＲＦＩＤタグと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、
前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備え、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＲＦＩＤタグとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断する、モニタリングタグ。

（８）それぞれが（１）から（７）のいずれかに記載のモニタリングタグである複数のモニタリングチップと、
前記複数のモニタリングチップを埋め込んだモニタリング対象物とを備え、
前記複数のモニタリングチップは、前記モニタリング対象物の変化をモニタリングしたい方向において、所定の間隔をおいて配置されている、モニタリング構造物。

（９）所定の健全状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象構造体の変化状態をモニタリングする変化状態モニタリング方法であって、
前記モニタリング対象構造体に（８）に記載のモニタリング構造物を埋め込む埋込工程と、
所定の日時が経過する毎に、前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象構造体が、前記所定の変化状態になっているか否かを判断する判断工程とを含む、変化状態モニタリング方法。

本発明によれば、モニタリングタグは、モニタリング対象物が所定の変化状態に変化した際に、送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段を備え、モニタリングタグの外側からリーダを用いて送受信アンテナを介してＩＣチップとの通信を試みることにより、モニタリング対象物が、所定の変化状態に変化したか否かを判断することができる。このため、モニタリング対象物を非破壊で容易に変化状態を把握することができるモニタリングタグ、モニタリング構造物及び変化状態モニタリング方法を提供することができる。

本発明に係るモニタリングタグの概念図である。 図１に示したモニタリングタグを備えたモニタリング構造物の製造方法を説明するための概略斜視図である。 図２に示したモニタリング構造物の製造方法を説明するための概略斜視図である。 図３に示したモニタリング構造物の変化状態をモニタリングする方法を説明するための概略斜視図である。 本発明に係る別のモニタリングタグの概念図である。 本発明に係るさらに別のモニタリングタグの概念図である。 本発明に係るさらに別のモニタリングタグの概念断面図である。 図８に示したさらに別のモニタリングタグの上面図である。

図１から図４を参照して、本発明に係るモニタリングタグ１０、モニタリングタグ１０を備えたモニタリング構造物１００及びそれらを用いた変化状態モニタリング方法を説明する。

図１に示すように、モニタリングタグ１０は、以下に説明するように、全体で、シート状の形状を有し、また、弾性変形するよう構成されている。

図２に示すように、モニタリング構造物１００は、所定の健全状態から所定の変化状態に変化する、例えば、鉄筋コンクリートのような構造物である。モニタリングタグ１０は、コンクリートのようなモニタリング対象物１２０に埋め込まれる。
図４に示すように、モニタリングタグ１０が正常な状態である場合において、モニタリング対象物１２０の外側からリーダライタ２００からの電波を受信すると、リーダライタ２００と通信する。

リーダライタ２００は、モニタリングタグ１０からＩＤ等の読み取りを行ったり、モニタリングタグ１０にＩＤ等の書き込みを行ったりするための装置である。リーダライタ２００が読み取ったＩＤ等の情報は、ＰＤＡ等の携帯端末２１０を介して小型計算機２３０等で処理される。

図１に示すように、モニタリングタグ１０は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ２０と、送受信アンテナ３０と、接続回路４０と、送受信停止手段５０とを備える。

ＲＦＩＤタグ２０は、電池を内蔵しないパッシブタイプのタグである。ＲＦＩＤタグ２０は、以下に説明するように、全体で、シート状に弾性変形するよう構成されている。

ＲＦＩＤタグ２０は、ＩＣチップ２２と、内蔵ＩＣアンテナ２４と、内蔵回路２６とを有する。ＩＣチップ２２と、内蔵ＩＣアンテナ２４と、内蔵回路２６とは、樹脂のような弾性体の材料で形成されたシート状の基材２８に形成されている。
ＩＣチップ２２は、例えば、０．４ｍｍから１ｍｍ角程度の小さな半導体チップであり、基材２８の中央に形成されている。ＩＣチップ２２が特定のＩＤ等を格納する媒体として機能するように、ＩＣチップ２２にはメモリ（図示せず）が搭載されている。
内蔵ＩＣアンテナ２４は、ＩＣチップ２２の周りを螺旋状に巻くように、基材２８に形成されている。

内蔵回路２６は、ＩＣチップ２２と内蔵ＩＣアンテナ２４とを電気的に接続する回路である。内蔵回路２６は、基材２８に形成されている。
内蔵回路２６は、後述する送受信停止手段５０の作用によって、ＩＣチップ２２と内蔵ＩＣアンテナ２４との電気的な接続を切断されたり、他の回路に短絡されたりする。内蔵回路２６としては、ワイヤボンド式又はスルーホール式であることが好ましいが、それら以外の一般的な方式であってもよい。

送受信アンテナ３０は、ＲＦＩＤタグ２０の側になるように、基材２８に形成される。
図１に示すように、送受信アンテナ３０は、モニタリングタグ１０がモニタリング構造物１００に埋め込まれた状態において、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電波をモニタリング構造物１００の外側にあるリーダライタ２００（図４参照）に届くように発信し、また、モニタリング構造物１００の外側にあるリーダライタ２００からの電波を受信するアンテナである。

図１に示すように、接続回路４０は、内蔵ＩＣアンテナ２４と送受信アンテナ３０とを電気的に接続する回路である。接続回路４０は、後述する送受信停止手段５０の作用によって、内蔵ＩＣアンテナ２４と送受信アンテナ３０との電気的な接続を切断されたり、他の回路に短絡されたりする。
ここで、「電気的に接続する」とは、「電気抵抗の低い金属が形成する導通回路が物理的に接触又は接続している状態」と、「物理的に離れているが、想定した電気回路として機能している状態」とを含む概念である。
例えば、「リーダから信号を受けることで送受信アンテナ３０に電流が流れ、その電流によって送受信アンテナ３０周辺には磁束が発生し、発生した磁束が内蔵ＩＣアンテナ２４に電流を発生させ、それによりＩＣチップ２２に電圧が印加されて動作する状態」も、送受信アンテナ３０と内蔵ＩＣアンテナ２４との間は、物理的に離れてはいるが、磁気的に接続し、ひいては、「電気的に接続している状態」となる。
したがって、内蔵ＩＣアンテナ２４と送受信アンテナ３０とを電気的に接続する接続回路４０とは、例えば、導電性を有する電気抵抗の低い材料で形成された導電性回路であったり、内蔵ＩＣアンテナと送受信アンテナとの間に配置された絶縁体であったりする。
接続回路４０が絶縁体で形成されている場合、接続回路４０が電気的に接続している状態とは、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電気によって送受信アンテナ３０が想定した動作をする状態、及び、送受信アンテナ３０からの電気によって内蔵ＩＣアンテナ２４が想定した動作をする状態をいう。つまり、接続回路４０が絶縁体で形成されていても、内蔵ＩＣアンテナ２４と送受信アンテナ３０との間の距離が近いと、相互作用によって、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電波が送受信アンテナ３０に届いたり、送受信アンテナ３０からの電波が内蔵ＩＣアンテナ２４に届いたりする。
また、接続回路４０が電気的に接続していない状態とは、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電気によって送受信アンテナ３０が想定した動作をしない状態（送受信アンテナ３０として機能していない状態）、及び、送受信アンテナ３０からの電気によって内蔵ＩＣアンテナ２４が想定した動作をしない状態（内蔵ＩＣアンテナ２４として機能していない状態）をいう。

送受信停止手段５０は、モニタリング対象物１２０が所定の変化状態に変化した際に、送受信アンテナ３０の送受信機能を停止させる機能を有する。
具体的には、送受信停止手段５０は、モニタリング対象物１２０が所定の健全状態から所定の変化状態になった際に、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０、接続回路４０の１つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させるように、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０、接続回路４０の１つ又は複数の回路に設けられる。送受信停止手段５０は、モニタリング対象物１２０が所定の健全状態から所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性部を有する。ここで、接続回路４０の切断とは、電気的に接続していない状態、すなわち、送受信アンテナ３０の断線、接続回路４０の距離の拡大、内蔵ＩＣアンテナ２４の少なくとも１つ以上の原因により送受信ができなくなる状態を例示することができる。

刺激応答性部は、刺激応答性材料であり、公知の刺激応答性樹脂材料又は刺激応答性無機材料であることが好ましく、例えば、パラフィンを例示することができる。
刺激応答性樹脂材料としては、熱応答性樹脂材料、ｐＨ応答性樹脂材料、応力応答性樹脂材料、光応答性樹脂材料、特定の物質に応答する樹脂材料、またこれら複数を組み合わせた樹脂材料等を例示することができる。また、刺激応答性無機材料としては、熱応答性無機材料、ｐＨ応答性無機材料、応力応答性無機材料、光応答性無機材料、特定の物質に応答する無機材料、またこれら複数を組み合わせた無機材料等を例示することができる。

図２に示すように、モニタリング構造物１００は、既設のコンクリート構造物１００ａにモニタリングタグ１０を埋め込んで形成され、モニタリング構造物１００が所定の経年変化（経時変化）をモニタリングすることができる。
具体的には、以下のようにしてモニタリング構造物１００を形成する。
既設のコンクリート構造物１００ａは、コンクリートのようなモニタリング対象物１２０に複数の鉄筋１１０が埋め込まれている。複数の鉄筋１１０は、モニタリング対象物１２０であるコンクリートの、風雨又は塩害を受ける表面から所定の距離だけ離れた位置に配置されている。

まず、既設のコンクリート構造物１００ａから円柱形状のコアを抜く（コア抜き工程）。これにより、風雨及び塩害がモニタリング対象物１２０であるコンクリートの表面から複数の鉄筋１１０へ進行する変化進行方向に向けた凹部１３０が形成される。
次に、複数のモニタリングタグ１０を所定の間隔になるように、樹脂製又は金属製の棒１４０に固定する。
次に、複数のモニタリングタグ１０が変化進行方向において、所定の間隔になるように、固定された棒１４０を凹部１３０に配置する（センサ工程）。
そして、凹部１３０にモニタリング対象物１２０であるコンクリートと同じ成分のコンクリートを充填し（埋め戻し工程）、モニタリング構造物１００を得る。
モニタリング構造物１００は、風雨又は塩害を受ける面と鉄筋１１０との間に複数のモニタリングタグ１０が配置されている。
また、モニタリングタグ１０は、モニタリング対象物１２０であるコンクリートに完全に埋め込まれているので、モニタリング構造物１００の外観は損なわれない。

図３に示すように、新設する構造物をモニタリング構造物１００としてもよい。
具体的には、以下のような製造工程でモニタリング構造物１００を形成する。

まず、型枠１５０内の所定の位置に複数の鉄筋１１０を配置する。
次に、型枠１５０内にセメント１２２を、複数のモニタリングタグ１０と共に流し込む（セメント／センサ工程）。これにより、複数のモニタリングタグ１０は、型枠１５０内にランダムな位置に散らばって配置する。
そして、セメント１２２が硬化し、モニタリング対象物１２０であるコンクリートとなった後に、型枠１５０を取り外すと（脱型工程）、モニタリング構造物１００を得ることができる。

また、別の製造工程の場合、以下のようにしてモニタリング構造物１００を形成する。
まず、型枠１５０内の所定の位置に複数の鉄筋１１０を配置した後、複数のモニタリングタグ１０が所定の間隔となるように、複数のモニタリングタグ１０を棒１４０に固定し、型枠１５０内に配置する（センサ工程）。この時、複数のモニタリングタグ１０が変化進行方向（変化状態をモニタリングしたい方向）において、所定の間隔になるように、固定された棒１４０を型枠１５０内に配置する。
次に、型枠１５０にセメント１２２を充填する（セメント工程）。
そして、セメント１２２が硬化してモニタリング対象物１２０であるコンクリートになった後、型枠１５０を外して（脱型工程）、モニタリング構造物１００を得る。
モニタリング構造物１００は、風雨又は塩害を受ける面と鉄筋１１０との間に複数のモニタリングタグ１０が配置されている。

また、さらに別の製造工程の場合、以下のようにしてモニタリング構造物１００を形成する。
まず、型枠１５０内の所定の位置に複数の鉄筋１１０を配置した後、型枠１５０にセメント１２２を充填する（セメント工程）。
次に、複数のモニタリングタグ１０が所定の間隔となるように、複数のモニタリングタグ１０を棒１４０に固定し、セメント１２２が充填された型枠１５０内に配置する（センサ工程）。この時、複数のモニタリングタグ１０が鉄筋１１０の伸びる方向において、所定の間隔になるように、固定された棒１４０を型枠１５０内に配置する。
そして、セメント１２２が硬化してモニタリング対象物１２０であるコンクリートになった後、型枠１５０を外して（脱型工程）、内部に複数のモニタリングタグ１０が配置されたモニタリング構造物１００を得る。
モニタリング構造物１００は、風雨又は塩害を受ける面と鉄筋１１０との間に複数のモニタリングタグ１０が配置されている。
なお、モニタリング構造物１００の内部と共に表面にも、１つ又は複数のモニタリングタグ１０を配置してもよいし、モニタリング構造物１００の表面のみに、１つ又は複数のモニタリングタグ１０を配置してもよい。
モニタリング構造物１００の表面をモニタリングすることで、劣化が促進される思われる部位のスクリーニングが可能になる。これにより、従来モニタリング構造物１００の表面に設置した、試験片等を分析していたが（試験片等の劣化が塩化物イオンの場合には、イオンクロマト等が用いられる）、モニタリングタグ１０を用いることにより、従来のような分析が不要となる。

図４を参照して、以下に、モニタリング構造物１００を用いた変化状態モニタリング方法を説明する。
まず、以上のモニタリング構造物１００は、モニタリング構造物１００の変化状態をモニタリングするために、モニタリング対象構造体に埋め込まれる（埋込工程）。このとき、モニタリング対象物１２０は、モニタリング対象構造体と同じ材料で形成されていることが好ましいが、モニタリング対象物１２０の設置方法等によっては、モニタリング対象構造体とは異なる材料、例えば、異なるコンクリート又は樹脂で形成してもよい。
そして、長期に亘り、モニタリング対象構造体が風雨又は塩害に曝されると、風雨又は塩害がモニタリング対象物１２０の表面から複数の鉄筋１１０へ進行する。
このような状況下において、所定の日時が経過する毎に、モニタリングタグ１０の外側（モニタリング対象物１２０であるコンクリートの外側）からリーダライタ２００を用いて送受信アンテナ３０を介してＩＣチップ２２との通信を試みる。
そして、試みた通信の結果によって、モニタリング対象構造体が、所定の変化状態になっているか否かを判断する（判断工程）。

具体的には、モニタリング対象構造体が所定の健全状態となっている場合、送受信停止手段５０は、送受信アンテナ３０の送受信機能が停止する状態にはしていない。このため、リーダライタ２００をモニタリングタグ１０に向けて所定の電波を出力すると、送受信アンテナ３０、接続回路４０、ＲＦＩＤタグ２０の内蔵回路２６は、正常に作動するので、リーダライタ２００は、ＩＣチップ２２に記憶されているＩＤ等の情報を得ることができる。すなわち、ＩＤに対応するモニタリングタグ１０がある位置の近傍のモニタリング対象物１２０の状態は、変化していないと判断することができる。

他方、モニタリング対象構造体が所定の健全状態から風雨又は塩害を受けて所定の変化状態に変化している場合（劣化の進行）、モニタリング対象物１２０であるコンクリートはその表面から鉄筋１１０に向けての風雨又は塩害を受ける（中性化又は塩害の進行）。このとき、中性化又は塩害の進行は、鉄筋１１０に到達する前にモニタリングタグ１０に到達する。そして、中性化又は塩害の進行がモニタリングタグ１０に到達すると、その送受信停止手段５０、すなわち、刺激応答性樹脂材料は、中性化又は塩害によって化学変化を起こし、接続回路４０又は内蔵回路２６を切断したり、これらを他の回路に短絡させたりする。
このため、リーダライタ２００をモニタリングタグ１０に向けて所定の電波を出力しても、送受信アンテナ３０、接続回路４０、ＲＦＩＤタグ２０の内蔵回路２６は、正常には作動しないので、リーダライタ２００は、ＩＣチップ２２に記憶されているＩＤ等の情報を得ることができない。すなわち、取得できないＩＤに対応するモニタリングタグ１０がある位置の近傍のモニタリング対象物１２０の状態は、所定の変化状態をしていると判断することができる。

図５を参照して、モニタリングタグ１０ａを説明する。
モニタリングタグ１０ａは、別のＲＦＩＤタグ２０ａと、別の接続回路４０ａと、別の送受信停止手段５０ａとを備える。
別のＲＦＩＤタグ２０ａは、別のＩＣチップ２２ａ、別の内蔵ＩＣアンテナ２４ａ、及び別のＩＣチップ２２ａと別の内蔵ＩＣアンテナ２４ａとを電気的に接続する別の内蔵回路２６ａを有する。
別の接続回路４０ａは、別の内蔵ＩＣアンテナ２４ａと送受信アンテナ３０とを電気的に接続する。
別の送受信停止手段５０ａは、モニタリング対象物が所定の別の変化状態に変化した際に、別のＲＦＩＤタグ２０ａからの送受信アンテナ３０の送受信機能を停止させる。

そして、モニタリングタグ１０ａの外側からリーダライタ２００を用いて送受信アンテナ３０を介してＩＣチップ２２及び別のＩＣチップ２２ａとの通信を試みることにより、モニタリング対象物１２０が、所定の変化状態又は所定の別の変化状態に変化したか否かを判断することができる。つまり、送受信停止手段５０と別の送受信停止手段５０ａとが作動する変化状態を異なる状態とすることにより、ＩＣチップ２２及び別のＩＣチップ２２ａが作動しているか停止しているかでモニタリング対象物１２０の変化状態を把握することができる。

図６を参照して、モニタリングタグ１０ｂを説明する。
モニタリングタグ１０ｂは、ＲＦＩＤタグ２０ｂと、送受信アンテナ３０ｂと、接続回路（図示せず）と、送受信停止手段（図示せず）とを備える。
接続回路は、ＩＣチップ２２と送受信アンテナ３０ｂとを電気的に接続する回路であり、モニタリングタグ１０の接続回路４０と同じ機能、性質を有する。
送受信停止手段は、モニタリングタグ１０の送受信停止手段５０と同じ機能、性質を有し、モニタリング対象物が所定の変化状態に変化した際に、送受信アンテナ３０ｂの送受信機能を停止させる機能を有する。
送受信アンテナ３０ｂは、螺旋状の巻かれたスプリング形状を有し、その送受信アンテナ３０ｂの中にＲＦＩＤタグ２０ｂが配置されている。このため、スプリング状の送受信アンテナ３０ｂに発生した磁束がコイル状アンテナである送受信アンテナ３０ｂに効率よく伝わるため、通信距離を長くすることができる。また、送受信アンテナ３０ｂは螺旋状に巻かれているので、モニタリングタグ１０ｂの大きさを小さくしつつ、送受信アンテナ３０ｂの長さを長くすることができる。

図７及び図８を参照して、モニタリングタグ１０ｃを説明する。
モニタリングタグ１０ｃは、ＩＣチップ（図示せず）を有するＲＦＩＤタグ２０ｃと、送受信アンテナ３０ｃと、接続回路４０ｃと、送受信停止手段（図示せず）とを備える。
モニタリングタグ１０のＲＦＩＤタグ２０では、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、及び、内蔵回路２６を有するとして説明したが、ＲＦＩＤタグ２０ｃは、ＩＣチップを有するが、内蔵ＩＣアンテナは有さない。
送受信アンテナ３０ｃは、送受信アンテナ３０ｃの長さが長くなるように、蛇行形状を有する。このため、モニタリングタグ１０ｃの大きさを小さくしつつ、送受信アンテナ３０ｃの長さを長くすることができる。
モニタリングタグ１０ｃは、例えば、板状の基材２８に配置されており、蛇行している送受信アンテナ３０ｃは、基材２８に積層され、ＲＦＩＤタグ２０ｃは、アンダーフィル材６０を介して基材２８に積層されている。
ＲＦＩＤタグ２０ｃのＩＣチップと送受信アンテナ３０ｃとは、接続回路４０ｃで電気的に接続している。
接続回路４０ｃは、例えば、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）で形成された接続回路である。ＡＣＰは、異方導電材料の一種で、回路と回路、又は、回路と部品等の接続に用いられる。

以上の説明では、接続回路４０、４０ｃは、いずれも、電気抵抗の低い金属が形成する導通回路が物理的に接触又は接続している状態を形成するものとして説明したが、これに限定されず、物理的に離れているが、想定した電気回路として機能している状態を形成するものであってもよい。例えば、接続回路４０ｃは、ＲＦＩＤタグ２０ｃのＩＣチップと送受信アンテナ３０ｃとを電気回路として接続する機能を発揮させることができる状態であれば、ＲＦＩＤタグ２０ｃのＩＣチップと送受信アンテナ３０ｃとの間に配置された絶縁体であってもよい。

また、モニタリング構造物１００の内部に複数のモニタリングタグ１０が配置されたとして説明したが、モニタリング構造物１００の表面にモニタリングタグ１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃを配置してもよい。

また、送受信停止手段５０、５０ａは、モニタリング対象物１２０が所定の変化状態に変化した際に、送受信アンテナ３０の送受信機能を停止させる機能を有するとして説明し、内蔵回路２６及び接続回路４０を例示したが、これらに限定されず、ＩＣチップ又はＩＣチップ上に形成された回路を電気的に切断したり他の回路に短絡させたり、また、内蔵ＩＣアンテナ又は送受信アンテナを電気的に切断したり、他の回路に短絡させたりしてもよい。さらに、送受信アンテナとＲＦＩＤタグ又はＩＣチップとの間の回路を電気的に切断したり他の回路に短絡させたりしてもよい。

また、判断工程は、試みた通信の結果によって、モニタリング対象構造体が、所定の変化状態になっているか否かを判断する、として説明したが、この判断は、「なっている」、「なっていない」のいずれかを判断するとして説明したが、これに限定されず、例えば、モニタリング対象構造体の変化状態に応じて、送受信停止手段が送受信アンテナの端部から順次切断されていき、送受信アンテナの通信性能が徐々に低下することをもって、所定の変化状態になっているか否かを判断してもよい。

以上の説明から明らかなように、所定の健全状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に埋め込まれるモニタリングタグにおいて、ＩＣチップ、内蔵ＩＣアンテナ、及び前記ＩＣチップと前記内蔵ＩＣアンテナとを電気的に接続する内蔵回路を有するＲＦＩＤタグと、前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、前記内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備えているので、前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断することができる。

１０、１０ａ モニタリングタグ
２０、２０ａ ＲＦＩＤタグ
２２、２２ａ ＩＣチップ
２４、２４ａ 内蔵ＩＣアンテナ
２６、２６ａ 内蔵回路
３０、３０ｂ、３０ｃ 送受信アンテナ
４０、４０ａ、４０ｃ 接続回路
５０、５０ａ 送受信停止手段
６０ アンダーフィル材
１００ モニタリング構造物
１００ａ コンクリート構造物
１１０ 鉄筋
１２０ モニタリング対象物（コンクリート）
１２２ セメント
１３０ 凹部
２００ リーダライタ

Claims (9)

1. 所定の健全状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に埋め込まれるモニタリングタグ又は前記モニタリング対象物の表面に設置されるモニタリングタグであって、
   ＩＣチップ、内蔵ＩＣアンテナ、及び前記ＩＣチップと前記内蔵ＩＣアンテナとを電気的に接続する内蔵回路を有するＲＦＩＤタグと、
   前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、
   前記内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、
   前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備え、
   前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断する、モニタリングタグ。
2. 前記送受信停止手段は、前記モニタリング対象物が前記所定の健全状態から前記所定の変化状態になった際に、前記内蔵回路及び前記接続回路の少なくとも一方の回路を切断し又は他の回路に短絡させる、請求項１に記載のモニタリングタグ。
3. 前記送受信停止手段は、前記内蔵回路及び前記接続回路の少なくとも一方の回路が切断又は他の回路に短絡させるように、前記内蔵回路及び前記接続回路の少なくとも一方の回路に設けられた、前記モニタリング対象物が前記所定の健全状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性部を有する、請求項１又は２に記載のモニタリングタグ。
4. 前記刺激応答性部は、刺激応答性材料である、請求項３に記載のモニタリングタグ。
5. 前記刺激応答性材料は、刺激応答性樹脂材料又は刺激応答性無機材料である、請求項４に記載のモニタリングタグ。
6. さらに、別のＩＣチップ、別の内蔵ＩＣアンテナ、及び前記別のＩＣチップと前記別の内蔵ＩＣアンテナとを電気的に接続する別の内蔵回路を有する別のＲＦＩＤタグと、
   前記別の内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する別の接続回路と、
   前記モニタリング対象物が所定の別の変化状態に変化した際に、前記別のＲＦＩＤタグからの前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる別の送受信停止手段と、を備え、
   前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップ及び前記別のＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態又は前記所定の別の変化状態に変化したか否かを判断する、請求項１から５のいずれかに記載のモニタリングタグ。
7. 所定の健全状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に埋め込まれるモニタリングタグ又は前記モニタリング対象物の表面に設置されるモニタリングタグであって、
   ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、
   前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、
   前記ＲＦＩＤタグと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、
   前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備え、
   前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＲＦＩＤタグとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断する、モニタリングタグ。
8. それぞれが請求項１から７のいずれかに記載のモニタリングタグである複数のモニタリングチップと、
   前記複数のモニタリングチップを埋め込んだモニタリング対象物とを備え、
   前記複数のモニタリングチップは、前記モニタリング対象物の変化をモニタリングしたい方向において、所定の間隔をおいて配置されている、モニタリング構造物。
9. 所定の健全状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象構造体の変化をモニタリングする変化状態モニタリング方法であって、
   前記モニタリング対象構造体に請求項８に記載のモニタリング構造物を埋め込む埋込工程と、
   所定の日時が経過する毎に、前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象構造体が、前記所定の変化状態になっているか否かを判断する判断工程とを含む、変化状態モニタリング方法。

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