JP2023085006A - ポール - Google Patents

Abstract

【課題】本開示の課題は、ポール本体に収容された無線通信機器の通信性能の向上を図ることである。【解決手段】ポールＰ１は、筒状であって地面に立てられるポール本体１と、ポール本体１に設けられた開口部１０を塞ぐ蓋体２と、ポール本体１に収容される無線通信機器３と、を備える。無線通信機器３は、電波の送信及び受信の少なくとも一方を行うアンテナ３０を有する。無線通信機器３は、アンテナ３０を介して電波を通信媒体とする無線信号の送信及び受信の少なくとも一方を行う。蓋体２は、電波を透過可能に形成されている。【選択図】 図１

Description

本開示は、ポールに関し、より詳細には、照明器具などの機器の設置に用いられるポールに関する。

従来例として特許文献１記載のポールを例示する。特許文献１記載のポール（以下、従来例という。）は、地面に立てられたポール本体と、ポール本体に収容されるアンテナユニットと、を備えている。アンテナユニットは、アンテナを有し、例えば、放送電波をアンテナから送信する。ポール本体には開口が設けられている。ポール本体の開口は、ポール本体に着脱可能に取り付けられる蓋部によって閉じられる。

特開２００８－２１１３９１号公報

本開示の目的は、ポール本体に収容された無線通信機器の通信性能の向上を図ることができるポールを提供することである。

本開示の一態様に係るポールは、筒状であって地面に立てられるポール本体と、前記ポール本体に設けられた開口部を塞ぐ蓋体と、前記ポール本体に収容される無線通信機器と、を備える。前記無線通信機器は、電波の送信及び受信の少なくとも一方を行うアンテナを有する。前記無線通信機器は、前記アンテナを介して前記電波を通信媒体とする無線信号の送信及び受信の少なくとも一方を行う。前記蓋体は、前記電波を透過可能に形成されている。

本開示のポールは、ポール本体に収容された無線通信機器の通信性能の向上を図ることができるという効果がある。

図１は、本開示の実施形態に係るポールの概略の構成を示す断面図である。 図２は、本開示の実施形態に係るポールの正面図である。 図３は、同上のポールの要部の斜視図である。 図４は、同上のポールの要部の分解斜視図である。 図５は、同上のポールにおける蓋体、補強部材、及び無線通信機器の分解斜視図である。 図６は、同上のポールの要部の断面図である。 図７は、同上のポールの回路ブロック図である。 図８は、実施形態に係るポールの変形例１の要部の断面図である。 図９は、実施形態に係るポールの変形例２の正面図である。 図１０は、同上の変形例２のポールの回路ブロック図である。

本開示の実施形態に係るポールＰ１について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（１）概要
実施形態に係るポールＰ１は、筒状であって地面に立てられるポール本体１と、ポール本体１に設けられた開口部１０を塞ぐ蓋体２と、ポール本体１に収容される無線通信機器３と、を備える（図１参照）。無線通信機器３は、電波の送信及び受信の少なくとも一方を行うアンテナ３０を有する。無線通信機器３は、アンテナ３０を介して電波を通信媒体とする無線信号の送信及び受信の少なくとも一方を行う。蓋体２は、電波を透過可能に形成されている。

一般に、屋外に設置されるポール本体１は、強度及び耐久性を考慮して鋼管などの金属材料で形成される。つまり、ポール本体１は電気の良導体で形成されているため、ポール本体１に収容した無線通信機器３のアンテナ３０から送信される電波を透過させることが難しい。

そこで、実施形態に係るポールＰ１は、ポール本体１に開口部１０を設けるとともに、電波を透過可能に形成された蓋体２で開口部１０を塞いでいる。ゆえに、実施形態に係るポールＰ１は、無線通信機器３のアンテナ３０から放射される電波を開口部１０及び蓋体２を通してポール本体１の外に送信することができる。あるいは、実施形態に係るポールＰ１は、無線通信機器３と通信可能な外部の通信機から送信される電波を、開口部１０及び蓋体２を通してアンテナ３０に受信させることができる。しかも、実施形態に係るポールＰ１は、蓋体２が電波を透過可能であるため、蓋体２を通過する際の電波の減衰を抑制することができる。その結果、実施形態に係るポールＰ１は、ポール本体１に収容された無線通信機器３の通信性能の向上を図ることができる。

（２）詳細
実施形態に係るポールＰ１（以下、ポールＰ１と略す。）は、ポール本体１、蓋体２、無線通信機器３の他に、補強部材４を備えている。ポールＰ１は、照明器具５、電源ユニット８、及びジョイントユニット９を更に備えている（図２－図６参照）。

（２－１）ポール本体
ポール本体１は、鋼管などの金属材料によって筒状に形成されている。ポール本体１は、軸方向の一端部（下端部）を地中に埋めるようにして地面に立てられる（図２参照）。また、ポール本体１の下部（地面から１ｍ～１．５ｍの高さの位置）に開口部１０が設けられている（図４参照）。開口部１０は、４つの角が丸められた４角形（以下、角丸４角形と呼ぶ。）に形成されている。なお、ポール本体１は、開口部１０を挟んで上下に隣り合う位置にねじ穴１１が１つずつ設けられている（図４参照）。

（２－２）無線通信機器
無線通信機器３は、アンテナ３０と、無線通信ユニット３１と、を有する（図４及び図５参照）。アンテナ３０は、例えば、合成樹脂によって円筒状に形成されたケース内にアンテナ素子（例えば、モノポールアンテナ又はダイポールアンテナ）が収容されて構成されている。

無線通信ユニット３１は、送信回路及び受信回路の少なくとも一方と、交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を送信回路及び受信回路に供給する電源回路と、を有している。無線通信ユニット３１は、アンテナ３０を通して無線信号を受信し、受信した無線信号を復調及び復号して制御データなどを取得する。制御データは、例えば、電源ユニット８に対して、照明器具５の点灯・消灯・調光などを行わせるためのデータ（コマンド）である。あるいは、無線通信ユニット３１は、公衆無線ＬＡＮのアクセスポイントの機能を有し、アンテナ３０を通して無線ＬＡＮの電波を送受信するように構成されてもよい。

（２－３）蓋体
蓋体２は、短幅に沿って湾曲した角丸４角形の板状に形成されている（図４及び図５参照）。蓋体２は、電波を透過させる材料、すなわち、電気絶縁性を有する材料で形成されている。一例として、蓋体２は、ポリカーボネート樹脂、ＦＲＰ（fiberglass reinforced plastic）などの合成樹脂で形成される。ただし、蓋体２は、合成樹脂以外の電気絶縁性を有する材料、例えば、セラミックス、木材などでも構わない。なお、蓋体２は、長手方向の両端における短幅方向の中央に、それぞれ円形のねじ挿通穴２０が１つずつ設けられている（図４及び図５参照）。

（２－４）補強部材
補強部材４は、ベース板４０と、支持部４１と、アンテナカバー４２と、を有している（図４及び図５参照）。ベース板４０は、金属材料によって、短幅に沿って湾曲した角丸４角形の板状に形成されている。ベース板４０には４角形の窓４００が設けられている。窓４００は、ベース板４０の長手方向の中央から上でベース板４０を厚み方向に貫通している。また、ベース板４０は、長手方向の両端における短幅方向の中央に、それぞれ円形のねじ挿通穴４０１が１つずつ設けられている。さらに、ベース板４０の凹面における下部から雄ねじ部４０２が突出している（図５及び図６参照）。雄ねじ部４０２は、溶接などの適宜の方法でベース板４０に固定されている。

支持部４１は、４角形状の底板４１０と、底板４１０の３つの辺から上向きに突出する３つの側板４１１と、底板４１０の残り１つの辺から下向きに突出する固定板４１２と、を有している（図５及び図６参照）。固定板４１２には、円形のねじ挿通穴が設けられている。なお、底板４１０、３つの側板４１１及び固定板４１２は、金属板が曲げ加工されることで一体に形成されている。支持部４１は、固定板４１２のねじ挿通穴に挿通された雄ねじ部４０２にナット４３が締め付けられることによってベース板４０の凹面の下部に取り付けられる（図５及び図６参照）。支持部４１は、底板４１０の上に無線通信機器３が載せられることによって無線通信機器３を支持する（図４及び図６参照）。なお、支持部４１に支持された無線通信機器３のアンテナ３０は、ベース板４０の窓４００と対向する（図４参照）。

アンテナカバー４２は、４角形の１つの辺が弧状となる形状に形成された天板４２０と、天板４２０の残り３つの辺から下向きに突出する３つの側板４２１と、を有している（図５及び図６参照）。天板４２０と３つの側板４２１は、金属板が曲げ加工されることで一体に形成されている。アンテナカバー４２は、ベース板４０の凹面側から窓４００を囲うように、ねじ止め又は溶接などの適宜の方法でベース板４０に取り付けられる（図５参照）。アンテナカバー４２は、支持部４１に支持された無線通信機器３のアンテナ３０を囲っている（図６参照）。つまり、補強部材４の一部であるアンテナカバー４２は、蓋体２から見てアンテナ３０の後方に配置される。

（２－５）照明器具
照明器具５は、ポール本体１の上端に取り付けられる（図２参照）。照明器具５は、例えば、ＬＥＤを光源とする道路灯、街路灯、又は防犯灯である。なお、照明器具５は、ポール本体１から側方に突出するアームに取り付けられても構わない。

（２－６）電源ユニット
電源ユニット８は、ポール本体１に収容される（図４参照）。電源ユニット８は、地中に埋められた電源ケーブルと電気的に接続され、電源ケーブルを通して電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換して照明器具５に給電するように構成されている。なお、電源ケーブルは、地中に埋められたポール本体１の下部に設けられる引込口１２からポール本体１内に引き込まれる（図２参照）。ただし、電源ユニット８は、照明器具５に内蔵されても構わない。

（２－７）ジョイントユニット
ジョイントユニット９は、ポール本体１に収容される。ジョイントユニット９は、配線遮断器を有し、外部の電力系統Ｇ１と電源ユニット８及び無線通信機器３を電気的に接続する電路の途中に挿入される（図７参照）。すなわち、ジョイントユニット９は、配線遮断器のハンドル操作によって無線通信機器３及び電源ユニット８を電力系統Ｇ１から電気的に切り離すことができる。さらに、ジョイントユニット９は、電力系統Ｇ１から無線通信機器３及び電源ユニット８に異常な電流（例えば、短絡電流、過負荷電流、漏えい電流など）が流れたときに無線通信機器３及び電源ユニット８を電力系統Ｇ１から強制的に切り離すことができる。

（２－８）ポールの組立て
次に、地面に立てられたポール本体１に無線通信機器３を収容してポールＰ１を組立てる手順を説明する。

組立てを行う作業者は、ポール本体１から取り外した蓋体２（補強部材４）に、無線通信ユニット３１が支持部４１に挿入され、アンテナ３０が開口部４００とアンテナカバー４２の間に位置するように取り付けられている無線通信機器３の無線通信ユニット３１と、ポール本体１に収容されているジョイントユニット９と、を電線で電気的に接続する。さらに、作業者は、無線通信ユニット３１の出力線（コマンドを送信するための信号線）を電源ユニット８に電気的に接続する。

続いて、作業者は、支持部４１とアンテナカバー４２をポール本体１の開口部１０に挿入するようにして、補強部材４をポール本体１に被せる。さらに、作業者は、補強部材４の上に蓋体２を重ねた状態で、蓋体２の２つのねじ挿通穴２０とベース板４０の２つのねじ挿通穴４０１に取付ねじ４４を１本ずつねじ込む。

以上の手順でポールＰ１の組立てが完了する。

（３）実施形態に係るポールの利点
上述のように構成されるポールＰ１は、ポール本体１の開口部１０を、電波を透過可能に形成された蓋体２で塞いでいる。そのため、ポールＰ１は、無線通信機器３のアンテナ３０から放射される電波を開口部１０及び蓋体２を通してポール本体１の外に送信することができる。同じく、ポールＰ１は、無線通信機器３と通信可能な外部の通信機から送信される電波を、開口部１０及び蓋体２を通してアンテナ３０に受信させることができる。したがって、ポールＰ１は、雨水を含む異物が開口部１０を通してポール本体１内に侵入することを蓋体２によって防ぎつつ、蓋体２による電波の減衰を抑制して無線通信機器３の通信性能の向上を図ることができる。

また、ポールＰ１は、電気絶縁性を有する合成樹脂材料で蓋体２が形成されることにより、蓋体２の形状の自由度が高く、かつ、製造コストの上昇を抑えることができる。なお、蓋体２は、透光性を有する合成樹脂材料で形成されてもよい。その場合、蓋体２を通してポール本体１の内部を確認することができるので、ポール本体１に収容されている無線通信機器３の状態をポール本体１の外から容易に確認することができる。

さらに、ポールＰ１は、ポール本体１に対して蓋体２（及び補強部材４）が着脱可能に取り付けられるので、ポール本体１に収容されている無線通信機器３などのメンテンナンス作業の作業性の向上を図ることができる。

ここで、ポールＰ１は、ポール本体１の軸方向と交差する方向（水平方向）から見て、開口部１０とアンテナ３０が重なるように無線通信機器３をポール本体１に収容している（図６参照）。そのため、ポールＰ１は、蓋体２による電波の減衰を更に抑制して無線通信機器３の通信性能の更なる向上を図ることができる。

ところで、合成樹脂製の蓋体２のみでポール本体１の開口部１０を塞ぐ構造の場合、金属製のポール本体１に比べて蓋体２の機械的な強度が低いため、外部からの衝撃などを受けて蓋体２が破損する可能性がある。

そこで、ポールＰ１は、蓋体２の開口部１０と対向する面（凹面）に金属製の補強部材４を設けることにより、蓋体２の機械的な強度を高めている。しかも、ポールＰ１は、補強部材４の一部（アンテナカバー４２）を、蓋体２から見てアンテナ３０の後方に配置しているので、金属製の補強部材４による電波の減衰を抑制することができる。

（４）変形例
次に、実施形態に係るポールＰ１の幾つかの変形例を説明する。なお、以下に説明する各変形例の構成は、上述した実施形態の構成と共通であるので、実施形態の構成と共通する構成要素には同一の符号を付して適宜説明及び図示を省略する場合がある。

（４－１）変形例１
変形例１のポールＰ１は、図８に示すように、アンテナ３０を含む無線通信機器３が、補強部材４ではなく、蓋体２に取り付けられている。

変形例１のポールＰ１において、無線通信機器３は、蓋体２に取り付けられた支持部４１に支持されている。

しかして、変形例１のポールＰ１は、ポール本体１から蓋体２を取り外すことによって、無線通信機器３を蓋体２と一緒にポール本体１の開口部１０の外に取り出すことができる。その結果、変形例１のポールＰ１は、メンテンナンス作業の作業性の向上を図ることができる。

（４－２）変形例２
変形例２のポールＰ１は、無線通信機器３が受信する無線信号に含まれる情報を、音又は光の少なくとも一方の媒体を通じて出力する出力機器を更に備えている。出力機器は、例えば、スピーカ６である。ただし、出力機器は、スピーカ６に限定されず、電光掲示板などの光を媒体として情報を出力する機器であっても構わない。

また、変形例２のポールＰ１は、出力機器に加えて、無線信号に含まれる情報を取得する取得部を更に備えている。取得部は、例えば、静止画又は動画の撮影が可能なカメラ７である。ただし、取得部は、カメラ７に限定されず、人感センタなどのセンサであっても構わない。

スピーカ６及びカメラ７は、図９に示すようにポール本体１から水平方向に突出するアーム１３に取り付けられる。スピーカ６及びカメラ７は、いずれも無線通信機器３と電気的に接続される（図１０参照）。スピーカ６は、無線通信機器３から出力される音響信号に応じて音を出力する。カメラ７は、ポールＰ１の周囲を撮影し、撮影した画像（静止画又は動画）のデータを無線通信機器３に出力する。

無線通信機器３は、カメラ７から受け取ったデータを符号化及び変調し、変調して無線信号をアンテナ３０を介して送信する。無線通信機器３から送信される画像のデータは、受信先の設備で再生される。なお、このような画像は、例えば、防犯及び防災のために利用される。

しかして、変形例２のポールＰ１は、スピーカ６のような出力機器、又はカメラ７のような取得部を更に備えるので、出力機器及び取得部をポールＰ１と別の場所に設置する場合に比べて、設置作業及びメンテンナンス作業の作業性の向上を図ることができる。

（５）まとめ
本開示の第１の態様に係るポール（Ｐ１）は、筒状であって地面に立てられるポール本体（１）と、ポール本体（１）に設けられた開口部（１０）を塞ぐ蓋体（２）と、ポール本体（１）に収容される無線通信機器（３）と、を備える。無線通信機器（３）は、電波の送信及び受信の少なくとも一方を行うアンテナ（３０）を有する。無線通信機器（３）は、アンテナ（３０）を介して電波を通信媒体とする無線信号の送信及び受信の少なくとも一方を行う。蓋体（２）は、電波を透過可能に形成されている。

第１の態様に係るポール（Ｐ１）は、蓋体（２）が電波を透過可能であるため、蓋体（２）を通過する際の電波の減衰を抑制することができる。その結果、第１の態様に係るポール（Ｐ１）は、ポール本体（１）に収容された無線通信機器（３）の通信性能の向上を図ることができる。

本開示の第２の態様に係るポール（Ｐ１）は、第１の態様との組合せにより実現され得る。第２の態様に係るポール（Ｐ１）において、蓋体（２）は、電気絶縁性を有する合成樹脂材料で形成されていることが好ましい。

第２の態様に係るポール（Ｐ１）は、蓋体（２）の形状の自由度が高く、かつ、製造コストの上昇を抑えることができる。

本開示の第３の態様に係るポール（Ｐ１）は、第１又は第２の態様との組合せにより実現され得る。第３の態様に係るポール（Ｐ１）において、蓋体（２）は、ポール本体（１）に対して着脱可能に取り付けられることが好ましい。

第３の態様に係るポール（Ｐ１）は、ポール本体（１）に収容されている無線通信機器（３）などのメンテンナンス作業の作業性の向上を図ることができる。

本開示の第４の態様に係るポール（Ｐ１）は、第１－第３のいずれかの態様と組合せにより実現され得る。第４の態様に係るポール（Ｐ１）において、無線通信機器（３）は、ポール本体（１）の軸方向と交差する方向から見て、開口部（１０）とアンテナ（３０）が重なるようにポール本体（１）に収容されることが好ましい。

第４の態様に係るポール（Ｐ１）は、蓋体（２）による電波の減衰を更に抑制して無線通信機器（３）の通信性能の更なる向上を図ることができる。

本開示の第５の態様に係るポール（Ｐ１）は、第１－第４のいずれかの態様との組合せにより実現され得る。第５の態様に係るポール（Ｐ１）において、アンテナ（３０）は、蓋体（２）に取り付けられることが好ましい。

第５の態様に係るポール（Ｐ１）は、ポール本体（１）から蓋体（２）を取り外すことによって、無線通信機器（３）を蓋体（２）と一緒にポール本体（１）の開口部（１０）の外に取り出すことができる。その結果、第５の態様に係るポール（Ｐ１）は、メンテンナンス作業の作業性の向上を図ることができる。

本開示の第６の態様に係るポール（Ｐ１）は、第１－第５のいずれかの態様との組合せにより実現され得る。第６の態様に係るポール（Ｐ１）において、蓋体（２）の開口部（１０）と対向する面に金属製の補強部材（４）が設けられることが好ましい。補強部材（４）の一部（アンテナカバー４２）は、蓋体（２）から見てアンテナ（３０）の後方に配置されることが好ましい。

第６の態様に係るポール（Ｐ１）は、補強部材（４）にて蓋体（２）の機械的な強度を高めつつ、補強部材（４）の一部を、蓋体（２）から見てアンテナ（３０）の後方に配置することで補強部材（４）による電波の減衰を抑制することができる。

本開示の第７の態様に係るポール（Ｐ１）は、第１－第６のいずれかの態様との組合せにより実現され得る。第７の態様に係るポール（Ｐ１）は、ポール本体（１）に支持される照明器具（５）を更に備えることが好ましい。

第７の態様に係るポール（Ｐ１）は、ポール本体（１）に照明器具（５）を支持させることで照明用ポールとして使用可能になる。

本開示の第８の態様に係るポール（Ｐ１）は、第１－第７のいずれかの態様との組合せにより実現され得る。第８の態様に係るポール（Ｐ１）は、無線通信機器（３）が受信する無線信号に含まれる情報を、音又は光の少なくとも一方の媒体を通じて出力する出力機器（スピーカ６）を更に備えることが好ましい。

第８の態様に係るポール（Ｐ１）は、出力機器をポール（Ｐ１）と別の場所に設置する場合に比べて、設置作業及びメンテンナンス作業の作業性の向上を図ることができる。

本開示の第９の態様に係るポール（Ｐ１）は、第１－第８のいずれかの態様との組合せにより実現され得る。第９の態様に係るポール（Ｐ１）は、無線信号に含まれる情報を取得する取得部（カメラ７）を更に備えることが好ましい。無線通信機器（３）は、取得部が取得する情報を含む無線信号をアンテナ（３０）を介して送信することが好ましい。

第９の態様に係るポール（Ｐ１）は、取得部をポール（Ｐ１）と別の場所に設置する場合に比べて、設置作業及びメンテンナンス作業の作業性の向上を図ることができる。

Ｐ１ ポール
１ ポール本体
２ 蓋体
３ 無線通信機器
４ 補強部材
５ 照明器具
６ スピーカ（出力機器）
７ カメラ（取得部）
１０ 開口部
３０ アンテナ
４２ アンテナカバー（補強部材の一部）

Claims (9)

1. 筒状であって地面に立てられるポール本体と、
   前記ポール本体に設けられた開口部を塞ぐ蓋体と、
   前記ポール本体に収容される無線通信機器と、
   を備え、
   前記無線通信機器は、電波の送信及び受信の少なくとも一方を行うアンテナを有し、前記アンテナを介して前記電波を通信媒体とする無線信号の送信及び受信の少なくとも一方を行い、
   前記蓋体は、前記電波を透過可能に形成されている、
   ポール。
2. 前記蓋体は、電気絶縁性を有する合成樹脂材料で形成されている、
   請求項１記載のポール。
3. 前記蓋体は、前記ポール本体に対して着脱可能に取り付けられる、
   請求項１又は２記載のポール。
4. 前記無線通信機器は、前記ポール本体の軸方向と交差する方向から見て、前記開口部と前記アンテナが重なるように前記ポール本体に収容される、
   請求項１－３のいずれか１項に記載のポール。
5. 前記アンテナは、前記蓋体に取り付けられる、
   請求項１－４のいずれか１項に記載のポール。
6. 前記蓋体の前記開口部と対向する面に金属製の補強部材が設けられ、
   前記補強部材の一部は、前記蓋体から見て前記アンテナの後方に配置される、
   請求項１－５のいずれか１項に記載のポール。
7. 前記ポール本体に支持される照明器具を更に備える、
   請求項１－６のいずれか１項に記載のポール。
8. 前記無線通信機器が受信する前記無線信号に含まれる情報を、音又は光の少なくとも一方の媒体を通じて出力する出力機器を更に備える、
   請求項１－７のいずれか１項に記載のポール。
9. 前記無線信号に含まれる情報を取得する取得部を更に備え、
   前記無線通信機器は、前記取得部が取得する前記情報を含む前記無線信号を前記アンテナを介して送信する、
   請求項１－８のいずれか１項に記載のポール。

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