JP4255575B2 - Road equipment management system - Google Patents
Road equipment management system Download PDFInfo
- Publication number
- JP4255575B2 JP4255575B2 JP22452999A JP22452999A JP4255575B2 JP 4255575 B2 JP4255575 B2 JP 4255575B2 JP 22452999 A JP22452999 A JP 22452999A JP 22452999 A JP22452999 A JP 22452999A JP 4255575 B2 JP4255575 B2 JP 4255575B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- road
- data carrier
- management system
- magnetic core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は道路設備機器管理システムに関し、例えば道路照明用の電灯等の道路設備機器についての管理を行う道路設備機器管理システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
道路には、照明装置や信号機など、各種の道路設備機器が設けられている。かかる道路設備機器については、車両の交通の安全を図る等の理由により、その道路設備機器に異常が発生していないかどうかを監視する必要がある。
【0003】
このため、例えば、特開平7−76809号公報では、各道路設備機器に監視装置を設けるとともに、移動体に情報収集装置を設け、移動体の移動にともなって、情報収集装置が無線で監視装置から情報を収集するシステムが提案されている。このようなシステムでは、監視装置が、例えば照明装置について絶縁劣化、電球切れ等による不点灯、その他の装置異常等を詳細に監視している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実際には、例えば各照明装置に対してその照明用電灯の交換時期だけを管理したいという要求がある。このような要求を満たすために上記のシステムを用いたのでは、その機能の一部だけを利用することになり、無駄が多い。このため、道路設備機器について簡易な管理を行うのに適した道路設備機器管理システムの実現が望まれている。
【0005】
この目的の実現のためには、例えば、データキャリアシステムを利用することが考えられる。データキャリアシステムは、アンテナやICチップをケースに収納したデータキャリアと、このデータキャリアに無線でアクセスしてデータのやり取りをする質問機とからなる。
【0006】
データキャリアを道路設備機器と関連がある路上設置体等(例えば、照明装置の場合には、その支柱部等)に取り付け、質問機がデータキャリアに記憶された所定のデータを収集する。但し、路上設置体は一般的に金属で作られているので、データキャリアはその路上設置体の金属部分に取り付けられることになる。
【0007】
図10(a)に従来のデータキャリアの一例を示す。このようなデータキャリア80は、電磁波の送信及び受信を行うためのアンテナとしての空芯コイル81と、RFIDモジュール82と、プラスチック製のケース83とを有する。
【0008】
空芯コイル81は、渦巻き状に導線を巻いたものであり、空芯、コイル81の軸方向がケース83の表面に垂直となるようにしてケース83に収納されている。RFIDモジュール82は、メモリ、送受信回路等がシリコン基板上に形成された1チップモジュールであり、空芯コイル81と接続されている。
【0009】
データキャリア80と質問機との間で信号の授受を行う場合には、図10(b)に示すように、質問機のアンテナコイル91の軸方向a1 とデータキャリア80の空芯コイル81の軸方向a2 とが一致するように、質問機を配置する。
【0010】
そして、質問機のアンテナコイル91で発生した磁界を、データキャリア80の空芯コイル81に貫通させることにより、データキャリア80は質問機からの信号を受信する。また、空芯コイル81で発生した磁界を、質問機のアンテナコイル91に貫通させることにより、質問機はデータキャリア80からの信号を受信する。
【0011】
しかしながら、データキャリアを路上設置体の金属部分に取り付けて使用する場合に、図10(b)に示すような信号の送受方法を用いたのでは、質問機のアンテナコイルから発生した磁界は、路上設置体の金属部分に捕捉されてしまい、データキャリアの空芯コイルをほとんど貫通しなくなり、質問機との間で通信ができなくなってしまう。
【0012】
また、従来のデータキャリアでは、アンテナやICをプラスチック製のケースに収納し、外部磁界がケース内に入り込めるようにしている。これは、高透磁率の磁性材料でケースを作ると、磁気遮蔽により外部磁界はケース内に入りにくくなり、データキャリアと質問機との間で信号の送受ができなくなってしまうからである。
【0013】
プラスチック製のケースは耐候性、耐衝撃性の点で劣り、従来のデータキャリアを屋外設置用として用いることには問題がある。このように、従来のデータキャリアは金属部分に取り付けたり、屋外に設置することに適さないため、実際、データキャリアを道路設備機器管理システムに利用することは困難であった。
【0014】
本発明は上述の問題点にかんがみなされたものであり、データキャリアを利用して道路設備機器の管理を行うことができる道路設備機器管理システムを提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明に係る道路設備機器管理システムは、道路に設けられた、少なくとも一部が金属で形成されている路上設置体と、一方向性磁性金属で形成された磁芯と、上記磁芯のゴス方位が軸心方向を向くように設けられたコイルと、少なくとも、上記路上設置体と関連がある道路設備機器の属性データを記憶する記憶手段とを有し、上記路上設置体の金属で形成された部分に取り付けられたデータキャリアと、上記データキャリアと無線で信号の授受を行い、上記記憶手段に記憶されたデータを収集する情報収集手段とを具備することを特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態である道路設備機器管理システムの概略構成図である。
本実施の形態の道路設備機器管理システムは、図1に示すように、照明装置10と、情報収集手段としての質問機20と、データキャリア30とを具備している。照明装置10は、照明用の電灯11と、照明用電灯11が上部に取り付けられる支柱部12とを有し、道路に沿って多数設置されている。
【0017】
ここで、電灯11が本実施の形態の道路設備機器に相当する。また、支柱部12は、本実施の形態の路上設置体に相当するものであり、少なくともその一部が金属で形成されている支柱部12の金属で形成された部分には、データキャリア30が取り付けられる。本実施の形態では、質問機20とデータキャリア30との間で無線で信号の送受を行うことによって、照明用電灯11の管理を行う場合について説明する。
【0018】
次に、質問機20について説明する。図2は、質問機20の概略構成を示すブロック図である。また、図3は質問機20からデータキャリア30に送る信号の構造を示す図である。質問機20は、データキャリア30に対して質問等の命令を発するものであり、図2に示すように、送信コイル21と、受信コイル22と、コントローラ23と、変調回路24と、出力増幅器25と、選択回路26と、受信アンプ27と、検波回路28とを有している。
【0019】
送信コイル21は、コントローラ23からの信号をデータキャリア30に送信するためのものであり、受信コイル22は、データキャリア30からの信号を受信するためのものである。送信コイル21、受信コイル22としてはともに、円形の平面状コイルを用いる。
【0020】
また、受信コイル22は送信コイル21よりも一回り小さく、送信コイル21と受信コイル22は、同一平面上に中心を一致させて配置されている。コントローラ23は、データキャリア30に対する質問等の命令についての信号の発信を制御したり、データキャリア30から受信した信号に基づいてその質問の返答内容を判断したりする。
【0021】
変調回路24は、コントローラ23から送られた二値信号を、異なる二つの周波数の信号の組み合わせによって表現されるFSK変調信号に変調するものである。変調回路24から出力されたFSK変調信号は、出力増幅器25に送られて増幅された後、送信コイル21に出力される。こうして、質問器20では、所定の命令についての信号を送信コイル21から発する。
【0022】
ここで、コントローラ23が生成する送信信号は、具体的には、図3に示すように、送信の相手先であるデータキャリア30のID情報を表したIDコード、そのデータキャリア30に対する命令を表した命令コード等を有する。
【0023】
例えば、データキャリア30に対して所定のデータの送信を要求する場合には、命令コードには、データの送信を要求する旨の情報が入る。また、データキャリア30に所定のデータを書き込む場合には、命令コードには、データの書き込みを要求する旨の情報と、そのデータの内容に関する情報とが入る。
【0024】
選択回路26は、受信コイル22で受信した信号のうち、所定の周波数のものを選択するものである。選択回路26で選択された信号は、受信アンプ27で増幅された後、検波回路28に送られる。検波回路28は、選択回路26から送られた信号を二値信号に復調するものである。この二値信号はコントローラ23に出力される。
【0025】
次に、データキャリア30について説明する。図4(a)はデータキャリア30の概略平面図、図4(b)は図4(a)中のA−A線に沿う概略断面図、図4(c)はそのデータキャリア30の概略背面図である。また、図5はデータキャリア30のコイルを保護する方法を説明するための図であり、図6はデータキャリア30の概略ブロック図である。さらに、図7はデータキャリア30から質問機20に送る信号の構造を示す図である。
【0026】
データキャリア30は、図4(a)〜(c)に示すように、アンテナ31と、アンテナ31を入れるためのケース41と、RFIDモジュール51とを具備するものである。アンテナ31は、質問機20との間で信号の授受を行うためのものであり、板状の磁芯35と、コイル36とを有している。磁芯35は、略長方形状に形成されている。
【0027】
コイル36は、導線を平面状に所定回数だけ巻回することにより形成される円形の空芯コイルである。このような空芯コイルは、数多く市販されており、設計上の要求に応じて適当なものを選択することができる。具体的には、コイル36としては、内径が磁芯35の幅よりも大きいものを選ぶようにする。
【0028】
そして、磁芯35をコイル36に挿入し、コイル36の平面と磁芯35の平面とが略平行になるようにすることにより、アンテナ31が得られる。このように、アンテナ31として平板状の磁芯35にコイル36を巻回したものを用いることにより、ケース41の厚さを薄くすることができるので、データキャリア30の薄型化を図ることができる。
【0029】
ケース41は、図4に示すように、略板状の中央部45と、中央部45の両側に設けられた二つの略板状の端部46a,46bとを有する。中央部45及び端部46a,46bの表面はともに平坦に形成されている。
【0030】
また、中央部45及び端部46a,46bの外側の周端部は裏面側に折り曲げている。この折り曲げた部分の長さがケース41の厚さになる。中央部45は、その裏面側を端部46a,46bの表面の一部に重なるように配置して、例えば溶接によりまたはかしめて端部46a,46bに固定されている。
【0031】
特に、かしめる方法を用いる場合には、中央部45をかしめた後、中央部45と端部46a,46bと間に所望の塗料を塗り、中央部45と端部46a,46bとの間の密閉性を高める必要がある。
【0032】
本実施の形態では、磁芯35及びケース41は、主にトランスの鉄心として用いられている珪素鋼板(電磁鋼板)により形成されている。ところで、一般に、珪素鋼板には、磁束の通りやすい方向が一つの方向に定まっている一方向性のものと、磁束の通りやすい方向が定まっていない無方向性のものとがある。
【0033】
本実施の形態では、磁芯35及びケース41の材料として、一方向性珪素鋼板を用いている。一方向性珪素鋼板の磁束の通りやすい方向は、一般的に結晶粒の成長方向であるゴス方位で決定されている。図4では、各部のゴス方位を矢印で示している。
【0034】
すなわち、磁芯35は、ゴス方位が磁芯35の長手方向を向くように形成されている。コイル36は磁芯35の長手方向に沿って挿入されているので、磁芯35のゴス方位は、コイル36の軸心方向に平行な方向を向くことになる。
【0035】
ここで、コイル36の軸心方向とは、コイル36を貫く磁芯35の方向をいう。本実施の形態では、図4において上下方向がコイル36の軸心方向となる。また、二つの端部46a,46bのゴス方位はそれらを結ぶ方向を向き、一方、中央部45のゴス方位は端部46a,46bのゴス方位に直交する方向を向くようにする。
【0036】
アンテナ31は、コイル36が中央部45に対向する位置に配置されているとともに、コイル36の軸心方向が二つの端部46a,46bを結ぶ方向を向くようにして、ケース41に入れられる。
【0037】
ここで、磁芯35の長手方向の長さは、アンテナ31をケース41に入れたときに、磁芯35の先端部がなるべく端部46a,46bと重なるような長さにしておく。特に、この重なる面積は大きければ大きいほどよい。
【0038】
このように、アンテナ31を配置することにより、中央部45のゴス方位はコイル36の軸心方向と直交する方向を向き、端部46a,46bのゴス方位はコイル36の軸心方向と平行な方向を向くようになる。
【0039】
また、磁芯35の先端部は、各端部46a,46bに溶接や半田等により固定されている。あるいは、溶接等を行う代わりに、樹脂等の材料で接着するようにしてもよい。ここで、接着剤としては、導電性のものでも非導電性のものであっても構わない。
【0040】
このようなデータキャリア30は、照明装置10の支柱部12のうち金属で形成された部分に取り付けられる。ところで、データキャリア30では、その裏面側が覆われていないので、アンテナ31は全くの無防備状態である。このため、例えばデータキャリア30の取り付け作業を行う際に、コイル36を傷付けてしまうことがある。
【0041】
したがって、ケース41の裏面側には何らかの保護手段を講ずる必要がある。本発明者等は、コイル36を保護する方法として幾つかの方法を考えた。図5にそのデータキャリア30のコイル35を保護するいくつかの方法を示す。
【0042】
コイル35を保護する第一の方法は、図5(a)に示すように、ケース41の内部に、例えばシリコン等の樹脂47を充填することにより、アンテナ31を射止するものである。また、第二の方法は、図5(b)に示すように、ケース41の裏面側を、例えばプラスチックやセラミックなどの非金属製の板状部材48で覆うものである。
【0043】
第三の方法は、図5(c)に示すように、一方向性珪素鋼製の板状部材49を用いて、板状部材49のゴス方位がコイル36の軸心方向と直交する方向を向くように、且つ板状部材49と中央部45とが電気的な閉回路を形成しないようにして、ケース41の裏面側を部分的に覆うものである。
【0044】
ここで、板状部材49のゴス方位をコイル36の軸心方向と直交する方向を向くようにするのは、コイル36の軸心方向の外部磁界が、板状部材49に導かれないようにするためである。
【0045】
また、板状部材49と中央部45とが閉回路を形成しないようにするのは次の理由による。すなわち、これらが閉回路を形成してしまうと、質問機20との間で信号の送受を行う際に、コイル36を貫く磁界は、この閉回路をも貫くことになり、閉回路に電流が流れてしまうからである。
【0046】
図5(c)に示す例の場合には、二つの板状部材49,49を、コイル36の軸心方向に沿った隙間49aが開くようにして、ケース41の裏面に取り付けている。この第三の方法によれば、隙間49aの部分を除いて、アンテナ41の周囲のほとんどすべてを同じ材質(珪素鋼)で覆うようにすることができるという利点がある。
【0047】
但し、第三の方法で作製したデータキャリア30を支柱部12の金属で形成された部分に貼り付けて使用する場合には、ケース41と支柱部12の金属部分との間で電流が流れないようにするため、板状部材49と金属部分との間にゴムや絶縁シート等を介在させて、データキャリア30と金属部分との絶縁を取る必要がある。
【0048】
尚、コイル36を保護するためのその他の方法として、上記の第一の方法と第二の方法とを組み合わせた方法、または第一の方法と第三の方法とを組み合わせた方法を用いることができる。
【0049】
このようなデータキャリア30では、一方向性珪素鋼板で形成したケース41にアンテナ31を入れたことにより、アンテナ31を外側から金属(珪素鋼)製のケースで覆うことができるので、耐候性及び耐衝撃性の向上を図ることができる。このため、このようなデータキャリア30は、特に屋外設置用として使用するのに適している。
【0050】
RFIDモジュール51は、所定の電気回路がシリコン基板上に形成された1チップモジュールであり、図6に示すように、コンデンサ511と、整流回路512と、検波回路513と、コントローラ514と、ROM515と、RAM516と、送信回路517と、送信用負荷トランジスタ518とを有する。RFIDモジュール51の電極55a,55b(図4参照)は、コイル36の両端に接続されていて、コンデンサ511はコイル36と並列に接続される。
【0051】
上記コイル36とコンデンサ511とで形成される共振回路の共振周波数は、質問機20の変調回路24からコイル36に送られる交流信号の周波数と略同じになるように設定されている。
【0052】
また、このデータキャリア30での電力は、上記の共振回路で受信した信号を整流回路512のダイオード及び平滑コンデンサで直流に変換して使用している。検波回路513は、コイル36が受信したFSK変調信号を検波するものである。
【0053】
ROM515には所定のプログラムが記憶され、RAM516には、当該データキャリア30が取り付けられた支柱部12に設けた照明用電灯11についての属性データが記憶される。ここでは、属性データとして、照明用電灯11を交換した最新の日付に関するデータを用いる。このような属性データの内容を知ることにより、保守者は、その照明用電灯11の交換時期を判断することができるようになる。
【0054】
コントローラ514は、検波回路513から出力された信号に基づいて質問機20からの質問等の命令の内容を判断したり、その質問の応答についての信号の発信を制御したりする。
【0055】
ここで、コントローラ514が生成する送信信号は、具体的には、図7に示すように、自己のID情報を表したIDコード、質問機20への応答内容を表した応答コード等を有する。例えば、質問機20に照明用電灯11の属性データを送信する場合には、応答コードにはその属性データの内容に関する情報が入ることになる。
【0056】
送信回路517は、コントローラ514からの送信信号に基づいて、コイル36で受信して得られた電源電流を変調することにより、その受信した信号をAM変調して送信するものである。すなわち、送信回路517がコントローラ514からの信号に基づいて送信用負荷トランジスタ518をオン・オフ動作させると、電源の負荷が変化する。これにより、コイル36で受信した信号は、受信と同時にAM変調がかけられて、コイル36に磁界が発生する。こうして、データキャリア30からの質問に応じた信号がコイル36から送信される。
【0057】
次に、本実施の形態の道路設備機器管理システムにおいて、質問機20とデータキャリア30との間で信号の送受を行う方法について説明する。
図8は、質問機20とデータキャリア30との間で信号の送受を行う方法の一例を説明するための図である。
【0058】
本実施の形態で使用するデータキャリア30では、ケース41の端部46a,46bのゴス方位がコイル36の軸心方向に平行な方向を向いていることにより、コイル36の軸心方向の外部磁界が存在すると、その外部磁界は、ケース41の端部46a,46bに導かれることになる。
【0059】
このとき、ケース41の中央部45のゴス方位が端部46a,46bのゴス方位と直交する方向を向いており、しかも、磁芯35のゴス方位が端部46a,46bのゴス方位と平行な方向を向いていることにより、端部46a,46bに導かれた外部磁界は、中央部45をほとんど通ることはなく、磁芯35の方を通ってコイル36を貫くことになる。このことは、磁芯35と端部46a,46bとを導電性の材料で固定したかどうかに無関係である。
【0060】
このため、極端な話、たとえ磁芯35と端部46a,46bとを何ら固定せず、アンテナ31をケース41に入れただけであっても、端部46a,46bに導かれた外部磁界は、磁芯、35を介してコイル35を貫く。この意味で、二つの端部46a,46bは磁芯としての役割を果たすと言える。
【0061】
このことを利用すると、次のようなデータキャリア30と質問機20との間で信号の送受を行う方法が考えられる。いま、図8に示すように、質問機20を、送信コイル21の軸方向a1 とデータキャリア30のコイル36の軸心方向a2 とが略平行になるように配置する。
【0062】
質問機20の送信コイル21からはその軸方向a1 に略平行な磁界が発生するが、データキャリア30の磁芯35及び端部46a,46bがコイル35の軸心方向a2 と平行な方向に強い磁気特性を持つため、質問機20の送信コイル21から出る磁界の一部は漏れ磁界として、データキャリア30の周辺でコイル36の軸心方向a2 に略平行になり、ケース41の端部46a,46bに導かれることになる。このように、本実施の形態では、質問機20の送信コイル21からの漏れ磁束を利用して、データキャリア30と質問機20との間で信号の授受を行うことができる。
【0063】
特に、この漏れ磁束を利用する通信方法を適用すると、データキャリア30を支柱部12の金属で形成された部分に取り付けた場合であっても、データキャリア30と質問機20との間で十分な信号の送受が可能である。但し、この場合には、ケース41と金属で形成された部分との間で電流が流れないようにするために、それらの間に絶縁シート等を介在させる必要がある。
【0064】
次に、本実施の形態の道路設備機器管理システムの具体的な使用例について説明する。
一般に、道路に設置された照明装置10については、絶縁劣化、不点灯、その他の装置異常等を監視しなければならない。特に、照明用電灯11を、寿命により不点灯となったままにしておくと、夜間、その照明装置10の回りだけが暗くなり、自動車を運転する者にとってはとても危険である。
【0065】
このため、照明用電灯11を管理して、照明用電灯11の寿命がくる前に、新たな照明用電灯11に交換する必要がある。図1に示す例では、本実施の形態の道路設備機器管理システムを用いて、照明用電灯11の交換時期についての管理を行っている。
【0066】
図1に示すように、保守員100はハンディタイプの質問機20を持って、定期的に各照明装置10に対して照明用電灯11の属性データを収集することにより、照明用電灯11の管理を行う。具体的には、まず、保守員100は、ある照明装置10の近くに行き、質問機20の送信コイル21の軸方向がデータキャリア30のコイル36の軸心方向に略平行になるように、質問機20の向きを調整する。
【0067】
次に、保守員100は質問機20を操作して、そのデータキャリア30に対し照明用電灯11の属性データの送信を要求する旨の信号を質問機20から発する。データキャリア30は、質問機20からの信号を受けると、その信号の内容を判断し、RAM516に記憶された属性データの内容についての信号をコイル36から送信する。そして、質問機20は、データキャリア30からの信号を受けると、その信号の内容を判断する。
【0068】
このとき、質問機20が信号の内容を表示する機能等を有するものであれば、保守員100はその内容を見て、照明用電灯11を遅くともいつまでに交換すべきであるかを判断する。
【0069】
一方、質問機20が信号の内容を表示する機能等を有しないものであれば、質問機20を事務所等に持ち帰った後、そこでデータキャリア30からの信号を処理して表示装置等に出力することになる。
【0070】
保守員100は、属性データの収集作業を各照明装置10に対して行う。こうして収集した各照明用電灯11の属性データに基づいて、それぞれの照明用電灯11の交換を遅くともいつまで行うべきか、すなわち電灯の交換時期が判断される。保守員100は、その判断に応じて、所定の日時に照明用電灯11の交換作業を行う。
【0071】
この照明用電灯11の交換作業を行ったときには、保守員100は質問機20を操作して、質問機20からデータキャリア30に、今回行った電灯の交換作業の日付に関する信号を送り、RAM516に記憶されている属性データを書き換える。これにより、次回、その照明用電灯11の属性データを収集するときには、書き換えた最新の属性データに基づいて、照明用電灯11の交換時期を判断することができる。
【0072】
尚、図1では、保守員100が質問機20を手で持って照明用電灯11の属性データの収集作業を行う場合について説明したが、質問機20としては移動体搭載タイプのものを用いてもよい。このとき、質問機20を例えば自動車に取り付け、その自動車を各照明装置10の前に移動しながら、照明用電灯11の属性データを収集するようにすれば、属性データの収集作業を容易に行うようにすることができる。
【0073】
また、本実施の形態の道路設備機器管理システムでは、一方向性珪素鋼で形成された磁芯と、磁芯のゴス方位が軸心方向を向くように設けられたコイルとを有するデータキャリアを用い、これを路上設置体の金属で形成された部分に取り付けている。
【0074】
これにより、データキャリアの磁芯が一つの方向に強い磁気特性を持つことになるので、データキャリアを路上設置体の金属で形成された部分に取り付けた場合でも、質問機の送信コイルから出る磁界の一部は磁芯に平行に導かれることになり、データキャリアと質問機との間で十分な信号の送受が可能である。
【0075】
このように、従来は利用することが困難とされていたデータキャリアを用いているので、本実施の形態の道路設備機器管理システムは道路設備機器についての管理を簡素化して省力化することができる。
【0076】
また、データキャリアのケースとして、コイルに対向して配置され且つコイルの軸心方向と略直交する方向にゴス方位が向いている一方向性磁性金属製の中央部と、コイルの軸心方向と略平行な方向に沿っての中央部の両側に取り付けられた、コイルの軸心方向と略平行な方向にゴス方位が向いている一方向性磁性金属製の二つの端部とを有するものを用いることにより、ケースの端部は磁芯としての役割を果たすことができる。
【0077】
このため、データキャリアはコイルの軸心方向の外部磁場を受けて、質問機との間で信号の授受を良好に行うことができる。しかも、ケースの材料として一方向性珪素鋼を用いたことにより、耐候性及び耐衝撃性の向上を図ることができ、データキャリアを屋外設置用として用いるのに好適である。
【0078】
尚、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。上記の実施の形態では、道路設備機器が照明装置の照明用電灯である場合について説明したが、本発明の道路設備機器管理システムは、種々の道路設備機器を管理する場合に適用することができる。
【0079】
このとき、データキャリアは、その道路設備機器と関連がある路上設置体に取り付けられる。例えば、道路設備機器が信号機の電灯であり、その信号機の電灯の交換時期を管理する場合には、路上設置体としてその信号機の支柱部を用いるようにする。
【0080】
また、道路設備機器がマンホールに内蔵された電線または配線管であり、このような電線または配線管の種類を管理する場合には、路上設置体としてマンホールの蓋を用いる。但し、マンホールの蓋にデータキャリアを取り付ける場合には、マンホールの蓋の表面に凹部を形成し、その凹部の中にデータキャリアを埋め込むようにする。
【0081】
また、例えば、上記の実施の形態では、データキャリアのコイルとして平面的な円環形状に巻回された空芯コイルを用いた場合について説明したが、図9(a)に示すように、データキャリアのコイル36aとしては平面的な正方形状または長方形状に巻回された空芯コイルを用いるようにしてもよい。
【0082】
このような空芯コイル36aも市販されているものである。更に、図9(b)に示すように、データキャリアのコイル36bとしては、板状の磁芯35の中央部に導線を所定回数だけ巻回したものを用いるようにしてもよい。
【0083】
更に、上記の実施の形態では、データキャリアの磁心及びケースの材料として、一方向性珪素鋼を用いた場合について説明したが、一般には、磁束の通りやすい方向が一つの方向に定まっている一方向性磁性金属を用いることができる。
【0084】
また、上記の実施の形態では、データキャリアのケースとして、一方向性珪素鋼で作られた、図4に示すような構造のものを用いた場合について説明したが、ケースは、例えば強化プラスチック等の耐候性・耐衝撃性に優れた非金属材料を用いて作製してもよい。
【0085】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の道路設備機器管理システムでは、一方向性磁性金属で形成された磁芯と、磁芯のゴス方位が軸心方向を向くように設けられたコイルとを有するデータキャリアを用い、これを路上設置体の金属で形成された部分に取り付けるようにしたので、データキャリアの磁芯が一つの方向に強い磁気特性を持たせることができる。これにより、データキャリアを路上設置体の金属で形成された部分に取り付けた場合でも、情報収集手段から出る磁界の一部は磁芯に平行に導かれることになり、データキャリアと情報収集手段との間で十分な信号の送受を行うようにすることができ、従来は利用することが困難とされていたデータキャリアを用いて、道路設備機器についての簡易な管理を行うようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示し、道路設備機器管理システムの概略を説明するための構成図である。
【図2】道路設備機器管理システムに用いられる質問機の概略ブロック図である。
【図3】質問機からデータキャリアに送る信号の構造を示す図である。
【図4】(a)は本実施の形態の道路設備機器管理システムに用いられるデータキャリアの概略平面図、(b)はそのデータキャリアのA−A線に沿う方向の概略断面図、(c)はそのデータキャリアの概略背面図である。
【図5】データキャリアのコイルを保護する方法を説明するための図である。
【図6】データキャリアの概略構成を示すブロック図である。
【図7】データキャリアから質問機に送る信号の構造を示す図である。
【図8】本実施の形態の道路設備機器管理システムにおいてデータキャリアと質問機との間で信号の送受を行う方法の一例を説明するための図である。
【図9】本実施の形態の道路設備機器管理システムに使用するデータキャリアの変形例を説明するための図である。
【図10】従来のデータキャリアを説明するための図である。
【符号の説明】
10 照明装置
11 照明用電灯
12 支柱部
20 質問機
21 送信コイル
22 受信コイル
23 コントローラ
24 変調回路
25 出力増幅器
26 選択回路
27 受信アンプ
28 検波回路
30 データキャリア
31 アンテナ
35 磁芯
36 コイル
41 ケース
45 中央部
46a、46b 端部
47 樹脂
48 非金属製の板状部材
49 一方向性珪素鋼製の板状部材
49a 隙間
51 RFIDモジュール
55a、55b 電極
511 コンデンサ
512 整流回路
513 検波回路
514 コントローラ
515 ROM
516 RAM
517 送信回路
518 送信用負荷トランジスタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a road equipment management system, for example, a road equipment management system for managing road equipment such as electric lights for road lighting.
[0002]
[Prior art]
Various road equipment such as lighting devices and traffic lights are provided on the road. For such road equipment, it is necessary to monitor whether or not an abnormality has occurred in the road equipment for reasons such as safety of vehicle traffic.
[0003]
For this reason, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-76809, each road equipment device is provided with a monitoring device, an information collecting device is provided on the moving body, and the information collecting device is wirelessly monitored as the moving body moves. A system has been proposed to collect information from. In such a system, the monitoring device monitors in detail, for example, insulation deterioration of the lighting device, non-lighting due to light bulb breakage, and other device abnormalities.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Actually, for example, there is a demand for each lighting device to manage only the replacement time of the lighting lamp. If the above system is used to satisfy such a requirement, only a part of the function is used, which is wasteful. For this reason, realization of a road facility equipment management system suitable for performing simple management of road equipment is desired.
[0005]
In order to realize this object, for example, it is conceivable to use a data carrier system. The data carrier system includes a data carrier in which an antenna and an IC chip are housed in a case, and an interrogator that accesses the data carrier wirelessly to exchange data.
[0006]
A data carrier is attached to a road installation body or the like related to road equipment (for example, in the case of a lighting device, a support portion thereof), and an interrogator collects predetermined data stored in the data carrier. However, since the road installation body is generally made of metal, the data carrier is attached to the metal portion of the road installation body.
[0007]
FIG. 10A shows an example of a conventional data carrier. Such a
[0008]
The
[0009]
When signals are exchanged between the
[0010]
The
[0011]
However, when the data carrier is used by being attached to a metal part of a road-mounted body, if the signal transmission / reception method as shown in FIG. 10B is used, the magnetic field generated from the antenna coil of the interrogator is It will be captured by the metal part of the installation body, will hardly penetrate the air-core coil of the data carrier, and communication with the interrogator will not be possible.
[0012]
In the conventional data carrier, an antenna and an IC are housed in a plastic case so that an external magnetic field can enter the case. This is because if the case is made of a magnetic material having a high magnetic permeability, an external magnetic field is difficult to enter the case due to magnetic shielding, and signals cannot be transmitted and received between the data carrier and the interrogator.
[0013]
A plastic case is inferior in weather resistance and impact resistance, and there is a problem in using a conventional data carrier for outdoor installation. As described above, since the conventional data carrier is not suitable for being attached to a metal part or installed outdoors, it is actually difficult to use the data carrier for a road facility equipment management system.
[0014]
The present invention has been considered in view of the above problems, and an object thereof is to provide a road equipment management system capable of managing road equipment using a data carrier.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a road facility equipment management system according to the present invention includes a road installation body provided on a road, at least partly formed of metal, and a magnet formed of unidirectional magnetic metal. A core, a coil provided such that the Goss orientation of the magnetic core faces the axial direction, and storage means for storing at least attribute data of road equipment related to the road installation body, A data carrier attached to a portion of the road-mounted body made of metal, and an information collecting means for transmitting and receiving signals wirelessly with the data carrier and collecting data stored in the storage means It is a feature.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a road facility equipment management system according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the road facility equipment management system according to the present embodiment includes a
[0017]
Here, the
[0018]
Next, the
[0019]
The
[0020]
The receiving
[0021]
The
[0022]
Here, as shown in FIG. 3, the transmission signal generated by the
[0023]
For example, when requesting the
[0024]
The
[0025]
Next, the
[0026]
As shown in FIGS. 4A to 4C, the
[0027]
The
[0028]
Then, the
[0029]
As shown in FIG. 4, the
[0030]
Moreover, the outer peripheral edge part of the
[0031]
In particular, when a caulking method is used, after caulking the
[0032]
In the present embodiment, the
[0033]
In the present embodiment, a unidirectional silicon steel plate is used as the material for the
[0034]
That is, the
[0035]
Here, the axial direction of the
[0036]
The
[0037]
Here, the length of the
[0038]
As described above, by arranging the
[0039]
The tip of the
[0040]
Such a
[0041]
Therefore, it is necessary to take some protective means on the back side of the
[0042]
As shown in FIG. 5A, the first method of protecting the
[0043]
As shown in FIG. 5 (c), the third method uses a plate-
[0044]
Here, the Goss direction of the plate-
[0045]
Further, the
[0046]
In the case of the example shown in FIG. 5C, the two plate-
[0047]
However, when the
[0048]
As another method for protecting the
[0049]
In such a
[0050]
The
[0051]
The resonance frequency of the resonance circuit formed by the
[0052]
Further, the electric power in the
[0053]
The
[0054]
The
[0055]
Here, the transmission signal generated by the
[0056]
The
[0057]
Next, a method for transmitting and receiving signals between the
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a method for transmitting and receiving signals between the
[0058]
In the
[0059]
At this time, the Goss direction of the
[0060]
Therefore, in an extreme case, even if the
[0061]
If this is utilized, the following method of transmitting and receiving signals between the
[0062]
From the
[0063]
In particular, when the communication method using the leakage magnetic flux is applied, even when the
[0064]
Next, a specific usage example of the road facility equipment management system of the present embodiment will be described.
In general, the
[0065]
For this reason, it is necessary to manage the
[0066]
As shown in FIG. 1, the
[0067]
Next, the
[0068]
At this time, if the
[0069]
On the other hand, if the
[0070]
The
[0071]
When the
[0072]
In FIG. 1, the case where the
[0073]
Further, in the road facility equipment management system of the present embodiment, a data carrier having a magnetic core formed of unidirectional silicon steel and a coil provided so that the Goth orientation of the magnetic core faces the axial direction. Used, this is attached to the portion of the road installation body made of metal.
[0074]
As a result, the magnetic core of the data carrier has a strong magnetic characteristic in one direction. Therefore, even when the data carrier is attached to a portion of the road-mounted body made of metal, the magnetic field emitted from the interrogator's transmission coil A part of is guided in parallel with the magnetic core, so that a sufficient signal can be transmitted and received between the data carrier and the interrogator.
[0075]
As described above, since the data carrier, which has been conventionally considered difficult to use, is used, the road facility equipment management system according to the present embodiment can simplify the management of the road equipment and save labor. .
[0076]
Further, as a case of the data carrier, a central portion made of a unidirectional magnetic metal disposed opposite to the coil and having a Goss orientation in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the coil, and the axial direction of the coil One having two end portions made of a unidirectional magnetic metal attached to both sides of a central portion along a substantially parallel direction and having a Goss orientation in a direction substantially parallel to the axial direction of the coil By using it, the end of the case can serve as a magnetic core.
[0077]
For this reason, the data carrier can receive an external magnetic field in the axial direction of the coil and can exchange signals with the interrogator. Moreover, the use of unidirectional silicon steel as the material for the case can improve the weather resistance and impact resistance, and is suitable for using the data carrier for outdoor installation.
[0078]
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the range of the summary. In the above embodiment, the case where the road equipment is the lighting lamp of the lighting device has been described. However, the road equipment management system of the present invention can be applied when managing various road equipment. .
[0079]
At this time, the data carrier is attached to a road installation body related to the road equipment. For example, when the road equipment is a traffic light, and when the replacement time of the traffic light is managed, the pillar portion of the traffic light is used as a road installation body.
[0080]
In addition, when the road equipment is an electric wire or a wiring pipe built in a manhole, and the type of the electric wire or the wiring pipe is managed, a manhole cover is used as a road installation body. However, when the data carrier is attached to the manhole cover, a recess is formed on the surface of the manhole cover, and the data carrier is embedded in the recess.
[0081]
Further, for example, in the above-described embodiment, a case where an air-core coil wound in a planar annular shape is used as a data carrier coil has been described. However, as shown in FIG. As the
[0082]
Such an
[0083]
Further, in the above embodiment, the case where unidirectional silicon steel is used as the magnetic core and case material of the data carrier has been described. However, in general, the direction in which the magnetic flux easily passes is determined as one direction. Directional magnetic metals can be used.
[0084]
In the above-described embodiment, the case where the data carrier case is made of unidirectional silicon steel and has the structure shown in FIG. 4 has been described. You may produce using the nonmetallic material excellent in weather resistance and impact resistance.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, in the road facility equipment management system of the present invention, a data carrier having a magnetic core formed of a unidirectional magnetic metal and a coil provided so that the Goss orientation of the magnetic core faces the axial direction. Since this is attached to the portion of the road installation body made of metal, the magnetic core of the data carrier can have strong magnetic characteristics in one direction. As a result, even when the data carrier is attached to the portion of the road installation body made of metal, a part of the magnetic field emitted from the information collecting means is guided in parallel to the magnetic core, and the data carrier and the information collecting means It is possible to send and receive sufficient signals between the two, and it is possible to perform simple management of road equipment using a data carrier that has conventionally been difficult to use .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an outline of a road facility equipment management system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic block diagram of an interrogator used in a road facility equipment management system.
FIG. 3 is a diagram showing the structure of a signal sent from an interrogator to a data carrier.
4A is a schematic plan view of a data carrier used in the road facility equipment management system of the present embodiment, FIG. 4B is a schematic cross-sectional view in the direction along the line AA of the data carrier, and FIG. ) Is a schematic rear view of the data carrier.
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of protecting a coil of a data carrier.
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a data carrier.
FIG. 7 shows the structure of a signal sent from a data carrier to an interrogator.
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a method for transmitting and receiving a signal between a data carrier and an interrogator in the road facility equipment management system of the present embodiment.
FIG. 9 is a diagram for explaining a modification of the data carrier used in the road facility equipment management system of the present embodiment.
FIG. 10 is a diagram for explaining a conventional data carrier.
[Explanation of symbols]
10 Lighting device
11 Lighting lamp
12 Prop
20 Interrogator
21 Transmitting coil
22 Receiver coil
23 Controller
24 Modulation circuit
25 Output amplifier
26 selection circuit
27 Receiving amplifier
28 Detection circuit
30 Data carrier
31 Antenna
35 magnetic core
36 coils
41 cases
45 center
46a, 46b end
47 Resin
48 Non-metallic plate-like member
49 Plate-shaped member made of unidirectional silicon steel
49a clearance
51 RFID module
55a, 55b electrode
511 capacitor
512 Rectifier circuit
513 Detection circuit
514 controller
515 ROM
516 RAM
517 Transmitter circuit
518 Transmitting load transistor
Claims (6)
上記路上設置体の金属で形成された部分に取り付けられていて、一方向性磁性金属で形成された磁芯と、上記磁芯のゴス方位が軸心方向を向くように設けられたコイルと、少なくとも、上記路上設置体と関連がある道路設備機器の属性データを記憶する記憶手段とを有するデータキャリアと、
上記データキャリアと無線で信号の授受を行い、上記記憶手段に記憶されたデータを収集する情報収集手段とを具備することを特徴とする道路設備機器管理システム。A road installation body provided on the road, at least part of which is made of metal;
A magnetic core that is attached to a portion of the road-installed body that is formed of a metal and that is formed of a unidirectional magnetic metal, and a coil that is provided so that the Goth orientation of the magnetic core faces the axial direction. At least a data carrier having storage means for storing attribute data of road equipment related to the road installation body,
A road facility equipment management system, comprising: an information collecting means for sending and receiving signals wirelessly with the data carrier and collecting data stored in the storage means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22452999A JP4255575B2 (en) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | Road equipment management system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22452999A JP4255575B2 (en) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | Road equipment management system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001052296A JP2001052296A (en) | 2001-02-23 |
JP4255575B2 true JP4255575B2 (en) | 2009-04-15 |
Family
ID=16815234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22452999A Expired - Fee Related JP4255575B2 (en) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | Road equipment management system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4255575B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100758677B1 (en) | 2005-12-30 | 2007-10-04 | (주)이룸아이앤씨 | RFID tag and management system using the tag maded by silicon, rubber, and epoxy |
JP5805576B2 (en) * | 2011-12-28 | 2015-11-04 | 日本電信電話株式会社 | Resonant type wireless power transmission device |
-
1999
- 1999-08-06 JP JP22452999A patent/JP4255575B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001052296A (en) | 2001-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4700831B2 (en) | RFID tag communication distance expansion method | |
CN104218685B (en) | Wireless power transmission method, wireless power transmitter and wireless charging system | |
US9368275B2 (en) | Adjustable overhead conductor monitoring device | |
US9735605B2 (en) | Methods and systems for object detection and sensing for wireless charging systems | |
AU764255B2 (en) | Network for remote administration of street lighting inter alia and methods to carry out said administration | |
US20160057838A1 (en) | Extension interface for luminaires | |
CN106816967B (en) | Resonance coupling system and dynamic charging method for the continuation of the journey of unmanned plane dynamic radio | |
US20090001929A1 (en) | Wireless charging device with reflected power communication | |
CN108464059A (en) | Including pedestal and control unit, the lamp control module communicated by NFC | |
CN103534870B (en) | Antenna assembly and communicator | |
KR101697303B1 (en) | wireless charging transmission module for car | |
CN109417313A (en) | It is integrated with the multimode antenna of circuit board and the device using the multimode antenna | |
WO2010122598A1 (en) | Power supply system | |
EP3591806A1 (en) | Ground-side power supply device | |
JP2000114854A (en) | Data carrier | |
JP4255575B2 (en) | Road equipment management system | |
JP3723303B2 (en) | Tire with transponder | |
CN203854571U (en) | Door module for door of motor vehicle and motor vehicle door with same | |
JP2020502959A (en) | In-vehicle communication device and method | |
JP2014143843A (en) | Contactless power supply device | |
CN102403803A (en) | Unidirectional-transmission wireless power supply antenna module | |
JP2003143711A (en) | Feeder | |
CN212163726U (en) | Wireless charging transmitting board for travel terminal | |
KR101693538B1 (en) | wireless charging transmission module for car | |
KR20190038972A (en) | Wireless charging coil, manufacturing method thereof and wireless charging apparatus having the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060707 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090106 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090128 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |