JP4255575B2

JP4255575B2 - Road equipment management system

Info

Publication number: JP4255575B2
Application number: JP22452999A
Authority: JP
Inventors: 英一石井
Original assignee: 吉川アールエフシステム株式会社
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2019-08-06
Also published as: JP2001052296A

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
５１ＲＦＩＤ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
５１５ＲＯＭ
５１６ＲＡＭ
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 data carrier 80 includes an air-core coil 81 as an antenna for transmitting and receiving electromagnetic waves, an RFID module 82, and a plastic case 83.
[0008]
The air core coil 81 is formed by winding a conductive wire in a spiral shape, and is housed in the case 83 so that the axial direction of the air core and the coil 81 is perpendicular to the surface of the case 83. The RFID module 82 is a one-chip module in which a memory, a transmission / reception circuit, and the like are formed on a silicon substrate, and is connected to the air-core coil 81.
[0009]
When signals are exchanged between the data carrier 80 and the interrogator, as shown in FIG. 10B, the axial direction a of the antenna coil 91 of the interrogator ₁ And the axial direction a of the air-core coil 81 of the data carrier 80 ₂ Arrange the interrogators so that they match.
[0010]
The data carrier 80 receives a signal from the interrogator by passing the magnetic field generated by the antenna coil 91 of the interrogator through the air-core coil 81 of the data carrier 80. The interrogator receives a signal from the data carrier 80 by causing the magnetic field generated by the air-core coil 81 to penetrate the antenna coil 91 of the interrogator.
[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 lighting device 10, an interrogator 20 as information collection means, and a data carrier 30. The illuminating device 10 includes an illumination lamp 11 and a support column 12 to which the illumination lamp 11 is attached. A large number of the illumination apparatuses 10 are installed along a road.
[0017]
Here, the electric light 11 corresponds to the road equipment of the present embodiment. Moreover, the support | pillar part 12 is corresponded to the road installation body of this Embodiment, and the data carrier 30 is in the part formed with the metal of the support | pillar part 12 in which at least one part is formed with the metal. It is attached. In the present embodiment, a case will be described in which the lighting lamp 11 is managed by wirelessly transmitting and receiving signals between the interrogator 20 and the data carrier 30.
[0018]
Next, the interrogator 20 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the interrogator 20. FIG. 3 is a diagram showing the structure of a signal sent from the interrogator 20 to the data carrier 30. The interrogator 20 issues a command such as a question to the data carrier 30. As shown in FIG. 2, the interrogator 20 includes a transmission coil 21, a reception coil 22, a controller 23, a modulation circuit 24, and an output amplifier 25. A selection circuit 26, a reception amplifier 27, and a detection circuit 28.
[0019]
The transmission coil 21 is for transmitting a signal from the controller 23 to the data carrier 30, and the reception coil 22 is for receiving a signal from the data carrier 30. Both the transmission coil 21 and the reception coil 22 are circular planar coils.
[0020]
The receiving coil 22 is slightly smaller than the transmitting coil 21, and the transmitting coil 21 and the receiving coil 22 are arranged on the same plane with their centers aligned. The controller 23 controls the transmission of a signal regarding an instruction such as a question to the data carrier 30, or determines the response content of the question based on the signal received from the data carrier 30.
[0021]
The modulation circuit 24 modulates the binary signal sent from the controller 23 into an FSK modulation signal expressed by a combination of signals of two different frequencies. The FSK modulation signal output from the modulation circuit 24 is sent to the output amplifier 25 and amplified, and then output to the transmission coil 21. Thus, the interrogator 20 emits a signal about a predetermined command from the transmission coil 21.
[0022]
Here, as shown in FIG. 3, the transmission signal generated by the controller 23 specifically represents an ID code representing ID information of the data carrier 30 that is a transmission partner and an instruction for the data carrier 30. Instruction code.
[0023]
For example, when requesting the data carrier 30 to transmit predetermined data, the instruction code includes information indicating that data transmission is requested. When writing predetermined data to the data carrier 30, the instruction code includes information indicating that data writing is requested and information regarding the contents of the data.
[0024]
The selection circuit 26 selects a signal having a predetermined frequency from the signals received by the reception coil 22. The signal selected by the selection circuit 26 is amplified by the reception amplifier 27 and then sent to the detection circuit 28. The detection circuit 28 demodulates the signal sent from the selection circuit 26 into a binary signal. This binary signal is output to the controller 23.
[0025]
Next, the data carrier 30 will be described. 4A is a schematic plan view of the data carrier 30, FIG. 4B is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4A, and FIG. 4C is a schematic back view of the data carrier 30. FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining a method of protecting the coil of the data carrier 30, and FIG. 6 is a schematic block diagram of the data carrier 30. Further, FIG. 7 is a diagram showing the structure of a signal sent from the data carrier 30 to the interrogator 20.
[0026]
As shown in FIGS. 4A to 4C, the data carrier 30 includes an antenna 31, a case 41 for containing the antenna 31, and an RFID module 51. The antenna 31 is for transmitting and receiving signals to and from the interrogator 20, and has a plate-like magnetic core 35 and a coil 36. The magnetic core 35 is formed in a substantially rectangular shape.
[0027]
The coil 36 is a circular air-core coil formed by winding a conducting wire in a flat shape a predetermined number of times. Many such air-core coils are commercially available, and appropriate ones can be selected according to design requirements. Specifically, a coil having an inner diameter larger than the width of the magnetic core 35 is selected as the coil 36.
[0028]
Then, the antenna 31 is obtained by inserting the magnetic core 35 into the coil 36 so that the plane of the coil 36 and the plane of the magnetic core 35 are substantially parallel. As described above, by using the antenna 31 in which the coil 36 is wound around the flat magnetic core 35, the thickness of the case 41 can be reduced, so that the data carrier 30 can be reduced in thickness. .
[0029]
As shown in FIG. 4, the case 41 has a substantially plate-shaped central portion 45 and two substantially plate-shaped end portions 46 a and 46 b provided on both sides of the central portion 45. Both the central portion 45 and the surfaces of the end portions 46a and 46b are formed flat.
[0030]
Moreover, the outer peripheral edge part of the center part 45 and the edge parts 46a and 46b is bent to the back surface side. The length of the bent portion is the thickness of the case 41. The center portion 45 is arranged so that the back surface side thereof overlaps a part of the surface of the end portions 46a and 46b, and is fixed to the end portions 46a and 46b by, for example, welding or caulking.
[0031]
In particular, when a caulking method is used, after caulking the central portion 45, a desired paint is applied between the central portion 45 and the end portions 46a, 46b, and between the central portion 45 and the end portions 46a, 46b. It is necessary to improve the sealing performance.
[0032]
In the present embodiment, the magnetic core 35 and the case 41 are formed of a silicon steel plate (electromagnetic steel plate) mainly used as an iron core of a transformer. By the way, in general, silicon steel sheets include a unidirectional one in which the direction in which the magnetic flux easily passes is determined in one direction and a non-directional one in which the direction in which the magnetic flux easily passes is not determined.
[0033]
In the present embodiment, a unidirectional silicon steel plate is used as the material for the magnetic core 35 and the case 41. The direction in which the magnetic flux easily passes through the unidirectional silicon steel sheet is generally determined by the Goth orientation, which is the crystal grain growth direction. In FIG. 4, the Goth direction of each part is shown by the arrow.
[0034]
That is, the magnetic core 35 is formed so that the Goth orientation is directed to the longitudinal direction of the magnetic core 35. Since the coil 36 is inserted along the longitudinal direction of the magnetic core 35, the Goss orientation of the magnetic core 35 faces in a direction parallel to the axial direction of the coil 36.
[0035]
Here, the axial direction of the coil 36 refers to the direction of the magnetic core 35 that penetrates the coil 36. In the present embodiment, the vertical direction in FIG. 4 is the axial direction of the coil 36. Further, the Goss azimuth of the two end portions 46a and 46b faces the direction connecting them, while the Goth azimuth of the central portion 45 faces the direction orthogonal to the Goss azimuth of the end portions 46a and 46b.
[0036]
The antenna 31 is placed in the case 41 such that the coil 36 is disposed at a position facing the central portion 45 and the axial direction of the coil 36 is directed to a direction connecting the two end portions 46a and 46b.
[0037]
Here, the length of the magnetic core 35 in the longitudinal direction is set such that the tip of the magnetic core 35 overlaps with the end portions 46 a and 46 b as much as possible when the antenna 31 is placed in the case 41. In particular, the larger the overlapping area, the better.
[0038]
As described above, by arranging the antenna 31, the Goss direction of the central portion 45 faces the direction orthogonal to the axial direction of the coil 36, and the Goss directions of the end portions 46 a and 46 b are parallel to the axial direction of the coil 36. It will turn to the direction.
[0039]
The tip of the magnetic core 35 is fixed to each end 46a, 46b by welding or soldering. Or you may make it adhere | attach with materials, such as resin, instead of performing welding etc. Here, the adhesive may be conductive or non-conductive.
[0040]
Such a data carrier 30 is attached to a portion made of metal of the support column 12 of the lighting device 10. By the way, in the data carrier 30, since the back surface side is not covered, the antenna 31 is completely defenseless. For this reason, for example, when the data carrier 30 is attached, the coil 36 may be damaged.
[0041]
Therefore, it is necessary to take some protective means on the back side of the case 41. The present inventors have considered several methods for protecting the coil 36. FIG. 5 shows several ways of protecting the coil 35 of the data carrier 30.
[0042]
As shown in FIG. 5A, the first method of protecting the coil 35 is to shoot the antenna 31 by filling the case 41 with a resin 47 such as silicon. In the second method, as shown in FIG. 5B, the back surface of the case 41 is covered with a non-metallic plate-like member 48 such as plastic or ceramic.
[0043]
As shown in FIG. 5 (c), the third method uses a plate-like member 49 made of unidirectional silicon steel so that the Goss direction of the plate-like member 49 is perpendicular to the axial direction of the coil 36. The back surface side of the case 41 is partially covered so that the plate-like member 49 and the central portion 45 do not form an electrical closed circuit.
[0044]
Here, the Goss direction of the plate-like member 49 is oriented in the direction orthogonal to the axial direction of the coil 36 so that the external magnetic field in the axial direction of the coil 36 is not guided to the plate-like member 49. It is to do.
[0045]
Further, the plate member 49 and the central portion 45 are prevented from forming a closed circuit for the following reason. That is, if they form a closed circuit, when transmitting and receiving signals to and from the interrogator 20, the magnetic field that passes through the coil 36 also penetrates the closed circuit, and current is passed through the closed circuit. Because it will flow.
[0046]
In the case of the example shown in FIG. 5C, the two plate-like members 49 are attached to the back surface of the case 41 so that the gap 49 a along the axial center direction of the coil 36 is opened. According to the third method, there is an advantage that almost all of the periphery of the antenna 41 can be covered with the same material (silicon steel) except for the gap 49a.
[0047]
However, when the data carrier 30 produced by the third method is used by being attached to a portion of the support column 12 made of metal, no current flows between the case 41 and the metal portion of the support column 12. Therefore, it is necessary to insulate the data carrier 30 from the metal part by interposing rubber, an insulating sheet or the like between the plate-like member 49 and the metal part.
[0048]
As another method for protecting the coil 36, a method combining the first method and the second method, or a method combining the first method and the third method may be used. it can.
[0049]
In such a data carrier 30, since the antenna 31 can be covered with a case made of metal (silicon steel) from the outside by putting the antenna 31 in the case 41 formed of a unidirectional silicon steel plate, weather resistance and The impact resistance can be improved. For this reason, such a data carrier 30 is particularly suitable for use for outdoor installation.
[0050]
The RFID module 51 is a one-chip module in which a predetermined electric circuit is formed on a silicon substrate. As shown in FIG. 6, a capacitor 511, a rectifier circuit 512, a detection circuit 513, a controller 514, a ROM 515, , RAM 516, transmission circuit 517, and transmission load transistor 518. The electrodes 55 a and 55 b (see FIG. 4) of the RFID module 51 are connected to both ends of the coil 36, and the capacitor 511 is connected in parallel with the coil 36.
[0051]
The resonance frequency of the resonance circuit formed by the coil 36 and the capacitor 511 is set to be substantially the same as the frequency of the AC signal sent from the modulation circuit 24 of the interrogator 20 to the coil 36.
[0052]
Further, the electric power in the data carrier 30 is used by converting the signal received by the resonance circuit into a direct current using a diode and a smoothing capacitor of the rectifier circuit 512. The detection circuit 513 detects the FSK modulation signal received by the coil 36.
[0053]
The ROM 515 stores a predetermined program, and the RAM 516 stores attribute data about the lighting lamp 11 provided on the support column 12 to which the data carrier 30 is attached. Here, data relating to the latest date when the lighting lamp 11 is replaced is used as the attribute data. By knowing the contents of such attribute data, the maintenance person can determine when to replace the lighting lamp 11.
[0054]
The controller 514 determines the content of a command such as a question from the interrogator 20 based on the signal output from the detection circuit 513, or controls the transmission of a signal regarding the response to the question.
[0055]
Here, the transmission signal generated by the controller 514 specifically includes an ID code representing its own ID information, a response code representing the response content to the interrogator 20, and the like, as shown in FIG. For example, when the attribute data of the lighting lamp 11 is transmitted to the interrogator 20, information regarding the contents of the attribute data is included in the response code.
[0056]
The transmission circuit 517 modulates and transmits the received signal by modulating the power supply current obtained by receiving the coil 36 based on the transmission signal from the controller 514. That is, when the transmission circuit 517 turns on / off the transmission load transistor 518 based on a signal from the controller 514, the load of the power supply changes. As a result, the signal received by the coil 36 is subjected to AM modulation simultaneously with reception, and a magnetic field is generated in the coil 36. Thus, a signal corresponding to the question from the data carrier 30 is transmitted from the coil 36.
[0057]
Next, a method for transmitting and receiving signals between the interrogator 20 and the data carrier 30 in the road facility equipment management system of the present embodiment will be described.
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a method for transmitting and receiving signals between the interrogator 20 and the data carrier 30.
[0058]
In the data carrier 30 used in the present embodiment, the Goss azimuth of the end portions 46a and 46b of the case 41 is oriented in a direction parallel to the axial direction of the coil 36, so that an external magnetic field in the axial direction of the coil 36 is obtained. Is present, the external magnetic field is guided to the end portions 46 a and 46 b of the case 41.
[0059]
At this time, the Goss direction of the central part 45 of the case 41 is oriented in a direction perpendicular to the Goss direction of the end parts 46a and 46b, and the Goss direction of the magnetic core 35 is parallel to the Goss direction of the end parts 46a and 46b. By facing the direction, the external magnetic field guided to the end portions 46 a and 46 b hardly passes through the central portion 45 and passes through the coil 36 through the magnetic core 35. This is irrelevant whether or not the magnetic core 35 and the end portions 46a and 46b are fixed with a conductive material.
[0060]
Therefore, in an extreme case, even if the magnetic core 35 and the end portions 46a and 46b are not fixed at all and the antenna 31 is simply put in the case 41, the external magnetic field guided to the end portions 46a and 46b is The coil 35 is passed through the magnetic core 35. In this sense, it can be said that the two end portions 46a and 46b serve as a magnetic core.
[0061]
If this is utilized, the following method of transmitting and receiving signals between the data carrier 30 and the interrogator 20 can be considered. Now, as shown in FIG. 8, the interrogator 20 is moved in the axial direction a of the transmission coil 21. ₁ And the axial direction a of the coil 36 of the data carrier 30 ₂ And so that they are substantially parallel to each other.
[0062]
From the transmission coil 21 of the interrogator 20, its axial direction a ₁ However, the magnetic core 35 and the end portions 46a and 46b of the data carrier 30 are in the axial direction a of the coil 35. ₂ Part of the magnetic field emitted from the transmission coil 21 of the interrogator 20 is a leakage magnetic field, and the axial direction a of the coil 36 around the data carrier 30 is strong. ₂ To the end portions 46a and 46b of the case 41. Thus, in the present embodiment, signals can be exchanged between the data carrier 30 and the interrogator 20 using the leakage magnetic flux from the transmission coil 21 of the interrogator 20.
[0063]
In particular, when the communication method using the leakage magnetic flux is applied, even when the data carrier 30 is attached to the portion of the support column 12 made of metal, it is sufficient between the data carrier 30 and the interrogator 20. Signals can be sent and received. However, in this case, in order to prevent current from flowing between the case 41 and the portion formed of metal, it is necessary to interpose an insulating sheet or the like between them.
[0064]
Next, a specific usage example of the road facility equipment management system of the present embodiment will be described.
In general, the lighting device 10 installed on the road must be monitored for insulation deterioration, non-lighting, other device abnormalities, and the like. In particular, if the lighting lamp 11 is left unlit due to its life, only the area around the lighting device 10 becomes dark at night, which is very dangerous for a person driving a car.
[0065]
For this reason, it is necessary to manage the illumination lamp 11 and replace it with a new illumination lamp 11 before the lifetime of the illumination lamp 11 is reached. In the example shown in FIG. 1, the time for replacement of the lighting lamp 11 is managed using the road facility equipment management system of the present embodiment.
[0066]
As shown in FIG. 1, the maintenance staff 100 has a handy-type interrogator 20 and periodically collects attribute data of the lighting lamps 11 for each lighting device 10, thereby managing the lighting lamps 11. I do. Specifically, first, the maintenance staff 100 goes near a certain lighting device 10 so that the axial direction of the transmission coil 21 of the interrogator 20 is substantially parallel to the axial direction of the coil 36 of the data carrier 30. The direction of the interrogator 20 is adjusted.
[0067]
Next, the maintenance engineer 100 operates the interrogator 20 and issues a signal from the interrogator 20 to the data carrier 30 to request transmission of attribute data of the lighting lamp 11. When the data carrier 30 receives the signal from the interrogator 20, the data carrier 30 determines the content of the signal and transmits a signal about the content of the attribute data stored in the RAM 516 from the coil 36. When the interrogator 20 receives a signal from the data carrier 30, the interrogator 20 determines the content of the signal.
[0068]
At this time, if the interrogator 20 has a function of displaying the content of the signal, the maintenance staff 100 looks at the content and determines when the lighting lamp 11 should be replaced at the latest.
[0069]
On the other hand, if the interrogator 20 does not have a function for displaying signal contents, the interrogator 20 is brought back to the office, and then the signal from the data carrier 30 is processed and output to a display device or the like. Will do.
[0070]
The maintenance staff 100 performs attribute data collection for each lighting device 10. Based on the attribute data of the respective lighting lamps 11 collected in this way, it is determined when the replacement of the respective lighting lamps 11 should be performed at the latest, that is, the replacement timing of the lamps. The maintenance staff 100 replaces the lighting lamp 11 at a predetermined date and time according to the determination.
[0071]
When the lighting lamp 11 is exchanged, the maintenance staff 100 operates the interrogator 20 to send a signal regarding the date of the lamp exchange work performed this time from the interrogator 20 to the data carrier 30, and to the RAM 516. Rewrite the stored attribute data. Thereby, when the attribute data of the lighting lamp 11 is collected next time, it is possible to determine the replacement timing of the lighting lamp 11 based on the rewritten latest attribute data.
[0072]
In FIG. 1, the case where the maintenance staff 100 holds the interrogator 20 by hand and collects the attribute data of the lighting lamp 11 has been described. However, the interrogator 20 is a mobile object-mounted type. Also good. At this time, if the interrogator 20 is attached to, for example, an automobile and the attribute data of the lighting lamp 11 is collected while the automobile is moved in front of each lighting device 10, the attribute data is easily collected. Can be.
[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 carrier coil 36a, an air-core coil wound in a planar square shape or rectangular shape may be used.
[0082]
Such an air core coil 36a is also commercially available. Further, as shown in FIG. 9B, a coil 36b of the data carrier may be formed by winding a conductive wire around the central portion of the plate-like magnetic core 35 a predetermined number of times.
[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

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.

The magnetic core, the coil, and the storage means of the data carrier are made of a unidirectional magnetic metal that is disposed to face the coil and has a Goth orientation in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the coil. A unidirectional property in which the Goth direction is oriented in a direction substantially parallel to the axial direction of the coil, attached to both sides of the central portion along a direction substantially parallel to the axial direction of the coil. The road facility equipment management system according to claim 1, wherein the road equipment management system is housed in a case having two ends made of magnetic metal.

The coil is an air-core coil wound in a substantially annular shape in a plane, and the magnetic core is inserted into the coil so that the plane of the plate-shaped magnetic core and the plane of the coil are substantially parallel to each other. The road facility equipment management system according to claim 1, wherein the road equipment equipment management system is provided.

The coil is an air-core coil wound in a substantially rectangular shape in a plane, and the magnetic core is inserted into the coil so that the plane of the plate-shaped magnetic core and the plane of the coil are substantially parallel. The road facility equipment management system according to claim 1 or 2, wherein

The road installation equipment management system according to any one of claims 1 to 4, wherein the road installation body is a support column of a lighting device, and the road equipment is an electric lamp of the lighting device.

5. The road equipment according to claim 1, wherein the road installation body is a manhole cover, and the road equipment is an electric wire or a wiring pipe provided in the manhole. Management system.