JP5147780B2

JP5147780B2 - 無線通信装置および無線通信システム

Info

Publication number: JP5147780B2
Application number: JP2009100033A
Authority: JP
Inventors: 大樹柴山; 秀幸坪井; 宏之中村; 弘貴吉岡
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2029-04-16
Also published as: JP2010250603A

Description

本発明は、マンホールや電柱の通信ケーブル等の通信設備の管理を目的として、通信設備に設置して管理情報を無線で伝送する無線通信装置および無線通信システムに関する。

マンホール内に敷設された通信設備を、マンホールの外から遠隔で管理する技術が知られている。このような管理は、保守作業員がマンホールの中に入る必要がないため、マンホールの水抜き、送風などの作業が不要となり、作業時間の短縮、保守作業の危険性低減が可能となる。このような管理において、無線タグを利用する場合、マンホール内までの伝送距離が長く、電池を搭載しないパッシブ型無線タグを適用することが難しいため、電池を搭載するアクティブ型無線タグを利用することになる。

アクティブ型無線タグは、間欠的に無線タグの無線タグ識別子、通信ケーブルの接続先情報、マンホール開閉状況、浸水状況等の管理情報を送信するが、保守作業員が保守作業を実施する時以外も管理情報を送信し続けることになり、電力の消費が大きく、電池の交換頻度が高くなってしまう。

ところで、振動により起動する振動起動無線装置を構造物に設け、外部より振動発生部により構造物に振動を与え、該振動により起動した振動起動無線装置が発信する信号により、構造物の欠陥を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

そこで、上記構造物の欠陥を検出する技術をマンホール内の通信設備を管理する技術に応用し、保守作業時のみ管理情報を送信させるために、無線タグに振動センサなどの送信制御用センサをマンホール内に設け、保守作業時にマンホール蓋をハンマーで叩くなどして振動を発生させ、送信制御用センサが振動を検知したときのみ、無線タグが管理情報を送信することにより、電力消費を抑制することが可能となる。

特開２００６−１６２３９１号公報

上述した従来技術では、送信制御用センサが振動を検知したときのみ、アクティブ型無線タグから管理情報を送信することで、電力消費の抑制を可能にすることができる。しかしながら、マンホールは、通常、人や、車両などが通行する道路に設けられているため、マンホール蓋を叩くといった単純な振動を送信制御用センサに送るだけで、アクティブ型無線タグを起動して管理情報を送信するという機構では、誤振動によりアクティブ型無線タグが起動してしまったり、保守作業者以外の者に設備管理情報を容易に取得されたりしてしまう危険がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、アクティブ型無線タグの消費電力を効果的に抑制することができ、また、暗号化方式と比較して小さい処理負荷で、管理情報の漏洩を防止することができる無線通信装置および無線通信システムを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、所定のタイミングで自ら情報を送信する電源搭載型の無線通信装置であって、情報を収集する情報収集手段と、出力制御信号に応じて各種情報を送信する無線手段と、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段により検出された振動のリズムパターンが、所定のリズムパターンと一致するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記振動のリズムパターンと所定のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力して前記情報収集手段により収集された情報を送信させる制御手段とを備えることを特徴とする無線通信装置である。

本発明は、上記の発明において、前記判定手段は、前記振動検出手段により検出された振動のリズムパターンが、第１のリズムパターン、または該第１のリズムパターンと異なる第２のリズムパターンに一致するか否かを区別して判定し、前記制御手段は、前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力して前記第２のリズムパターンを示す情報を送信させ、前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第２のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力して前記情報収集手段により収集された情報を送信させる、ことを特徴とする。

本発明は、上記の発明において、前記制御手段は、前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力し、前記第２のリズムパターンを示す情報に代えて、前記第２のリズムパターンを特定する第２のリズムパターン識別子を送信させる、ことを特徴とする。

本発明は、上記の発明において、前記制御手段は、前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力し、前記第２のリズムパターンを示す情報に代えて、自装置を特定する装置識別子を送信させる、ことを特徴とする。

本発明は、上記の発明において、前記振動検出手段は、異なる材質の物体が衝突するときに生じる、異なる周波数成分を有する複数の振動を検出し、前記判定手段は、前記振動検出手段によって検出された異なる周波数成分を有する複数の振動のそれぞれのリズムパターンが、前記所定のリズムパターン、または前記第１のリズムパターン、または前記第２のリズムパターンと一致するか否かを判定する、ことを特徴とする。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、所定のタイミングで自ら情報を送信する電源搭載型の無線通信装置と、前記無線通信装置と通信する受信装置とからなる無線通信システムであって、前記無線通信装置は、情報を収集する情報収集手段と、出力制御信号に応じて各種情報を送信する無線手段と、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段により検出された振動のリズムパターンが、第１のリズムパターン、または該第１のリズムパターンと異なる第２のリズムパターンに一致するか否かを区別して判定する判定手段と、前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力して前記第２のリズムパターンを特定可能な第２のリズムパターン特定情報を送信させ、前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第２のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力して前記情報収集手段により収集された情報を送信させる制御手段とを備え、前記受信装置は、前記無線送信装置から前記第２のリズムパターン特定情報、または前記情報収集手段により収集された情報を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記第２のリズムパターン特定情報から前記第２のリズムパターンを取得する第２のリズムパターン取得手段と、前記受信手段により受信された、前記第２のリズムパターン取得手段により取得された前記第２のリズムパターン、または前記情報収集手段により収集された情報を表示する表示手段とを備えることを特徴とする無線通信システムである。

本発明は、上記の発明において、前記制御手段は、前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力し、前記第２のリズムパターン特定情報として、前記第２のリズムパターンを特定する第２のリズムパターン識別子を送信させ、前記第２のリズムパターン取得手段は、前記受信手段により受信された前記第２のリズムパターン識別子から前記第２のリズムパターンを取得する、ことを特徴とする。

本発明は、上記の発明において、前記制御手段は、前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力し、前記第２のリズムパターン特定情報として、自装置を特定する装置識別子を送信させ、前記第２のリズムパターン取得手段は、前記受信手段により受信された前記装置識別子から前記第２のリズムパターンを取得する、ことを特徴とする。

本発明は、上記の発明において、前記振動検出手段は、異なる材質の物体が衝突するときに生じる、異なる周波数成分を有する複数の振動を検出し、前記判定手段は、前記振動検出手段によって検出された異なる周波数成分を有する複数の振動のそれぞれのリズムパターンが、前記第１のリズムパターン、または前記第２のリズムパターンと一致するか否かを判定する、ことを特徴とする。

この発明によれば、アクティブ型無線タグの消費電力を効果的に抑制することができ、また、暗号化方式と比較して小さい処理負荷で、管理情報の漏洩を防止することができるという利点が得られる。

本発明の第１実施形態による通信設備管理用無線タグシステムの構成を示すブロック図である。本第１実施形態による無線タグの構成を示すブロック図である。本第１実施形態による受信装置の構成を示すブロック図である。本第１実施形態による無線タグを起動させるための起動用リズムパターンの例を示す概念図である。本第１実施形態による通信設備管理用無線タグシステムの動作を説明するためのフローチャートである。本第２実施形態による、通信設備管理用無線タグシステムの動作を説明するためのフローチャートである。本第３実施形態による通信設備管理用無線タグシステムの動作を説明するためのフローチャートである。本第３実施形態による、情報取得用リズムパターンＩＤと情報取得用リズムパターンとの対応表を示す概念図である。本第４実施形態による通信設備管理用無線タグシステムの動作を説明するためのフローチャートである。本第５実施形態による通信設備管理用無線タグシステムにおいて、無線タグ１から管理情報を取得する際に、保守作業員がハンマーで叩くリズムパターンの変形例を説明するための概念図である。本第５実施形態による通信設備管理用無線タグシステムにおいて、無線タグ１から管理情報を取得する際に、保守作業員がハンマーで叩くリズムパターンの変形例を説明するための概念図である。本第６実施形態による通信設備管理用無線タグシステムにおいて、無線タグ１から管理情報を取得する際に、保守作業員がハンマーで叩くリズムパターンの変形例を説明するための概念図である。本第６実施形態による通信設備管理用無線タグシステムにおいて、無線タグ１から管理情報を取得する際に、保守作業員がハンマーで叩くリズムパターンの変形例を説明するための概念図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

Ａ．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態による通信設備管理用無線タグシステムの構成を示すブロック図である。図において、無線タグ１は、マンホール２０内の管理対象の通信設備である通信ケーブル１０やクロージャ２１またはマンホール２０内の壁面に設置され、マンホール２０内や、クロージャ２１内の浸水検知、温度、湿度等の測定を行い、マンホール２０の外にいる保守作業員４０がハンマー５０でマンホール上蓋２２を叩いたときの所定のリズムパターンの振動が検出されると、無線タグ１を識別するための無線タグ識別子や、上記浸水検知、温度、湿度等の測定結果などといった管理情報を送信する。受信装置３０は、マンホール２０の外にいる保守作業員４０に携帯され、無線タグ１が送信する管理情報を受信する。

図２は、本第１実施形態による無線タグの構成を示すブロック図である。無線タグ１は、測定センサ１１、送信制御センサ１２、記憶装置１３、無線送信部１４、及び制御部１５からなる。測定センサ１１は、無線タグ１内部（または外側）に設置され、マンホール２０内や、クロージャ２１内の浸水検知、温度、湿度等を測定する。送信制御用センサ１２は、マンホール２０の外部から発生される振動を検知するものであり、振動を検知する振動センサ、超音波を検知する超音波センサ等を利用する。具体的には、送信制御用センサ１２は、マンホール２０の外側から保守作業員４０がマンホール上蓋２２をハンマー５０で叩いたときの振動を電気信号に変換し、制御部１５に供給する。

無線タグ１は、該送信制御用センサ１２により何らかの振動が検出された場合に起動するようになっているが、前述したように、単純な振動では、送信制御用センサ１２がハンマー５０による振動以外も検出してしまい、誤起動する可能性がある。そこで、本第１実施形態では、無線タグ１は、送信制御用センサ１２で何らかの振動が検出されると起動するが、送信制御用センサ１２で検出された振動が、特定のリズムの振動（以下、起動用リズムパターンという）でない場合には、管理情報を送信せず、特定の起動用リズムパターンであった場合にのみ、管理情報を送信するようになっている。なお、起動用リズムパターンの詳細については後述する。

記憶装置１３は、無線タグ１を識別するための無線タグ識別子や、上記起動用リズムパターン、測定センサ１１により測定される測定結果などを記憶する。無線送信部１４は、制御部１５による制御の下、無線タグ識別子や、浸水検知等の測定センサ１１で測定した測定結果といった管理情報を送信する。制御部１５は、送信制御用センサ１２によって検出された振動のパターンが上記記憶装置１３に記憶されている起動用リズムパターンと同一であるかを判定し、判定の結果、リズムパターンが合致した場合に、無線タグ１の無線タグ識別子や、浸水検知等の測定センサ１１で測定した測定結果といった管理情報を無線送信部１４から送信させる。

図３は、本第１実施形態による受信装置の構成を示すブロック図である。受信装置３０は、無線受信部３１、記憶装置３２、表示装置３３、及び制御部３４からなる。無線受信部３１は、無線タグ１から送信される無線タグ識別子や、浸水検知等の測定結果といった管理情報を受信する。記憶装置３２は、制御部３４の動作プログラムや、受信した管理情報などを記憶する。表示部３３は、無線タグ１から受信した管理情報などを表示する。制御部３４は、上記各部の動作を制御する。

図４は、本第１実施形態による無線タグを起動させるための起動用リズムパターンの例を示す概念図である。本第１実施形態では、上述したように、マンホール２０の外側からマンホール上蓋２２をハンマー５０で叩いた振動が所定の起動用リズムパターンに一致した場合に無線タグ１を起動させる。すなわち、保守作業員は、マンホール２０の管理情報を取得する場合、ハンマー５０でマンホール上蓋２２を特定の起動用リズムパターンで叩く。

起動用リズムパターンとしては、一定のテンポで「叩く」か、「休む」かのリズムを８テンポで構成する。図４（ａ）に示す起動用リズムパターン例Ａでは、１回叩いた後、１回休み、３回叩き、２回休み、１回叩くパターンを示している。また、図４（ｂ）に示す起動用リズムパターン例Ｂでは、２回叩いた後、１回休み、２回叩き、２回休み、１回叩くパターンを示している。起動用リズムパターンは、いずれのパターンでもよいが、図示の例に限定されず、自然には発生しないような人為的なパターンとすればよい。

図５は、本第１実施形態による通信設備管理用無線タグシステムの動作を説明するためのフローチャートである。保守作業員４０は、マンホール２０の管理情報を取得する場合、ハンマー５０でマンホール上蓋２２を特定の起動用リズムパターンで叩く（ステップＳ１）。

無線タグ１では、このハンマー５０で叩かれた振動のリズムパターンを送信制御センサ１２で検出し（ステップＳ２）、制御部１５により、送信制御センサ１２で検出された振動のリズムパターンが、記憶装置１３内の起動用リズムパターンと同一であるかを判定する（ステップＳ３）。判定の結果、記憶装置１３内の起動用リズムパターンと合致した場合には、無線タグ識別子や、浸水検知等の測定センサ１１で測定した測定結果といった管理情報を無線送信部１４から送信する（ステップＳ３のＯＫ）。なお、振動のリズムパターンが、起動用リズムパターンと一致しない場合には、何も送信しない。

保守作業員４０が持つ受信装置（リーダ）３０では、無線タグ１から送信された管理情報を無線受信部３１で受信し、記憶装置３２に記憶したり、表示装置３３に表示したりすることで保守作業を行う（ステップＳ４）。

なお、測定センサ１１では、起動用リズムパターンが合致した時に、浸水検知、温度、湿度等を測定することも、一定周期で測定し、記憶装置１３で記憶しておくことも可能である。

また、保守作業員４０がハンマー５０で叩く起動用リズムパターンが無線タグ１に記憶している起動用リズムパターンと合致しない場合には、無線タグ１は何も送信しない（ステップＳ３のＮＧ）。しかし、保守作業員４０が合致しないことを認識するために、起動用リズムパターンが合致しない旨を受信装置３０に送信することも可能である。

ここでは、マンホール２０内の通信設備管理の例を示したが、電柱に配線された通信ケーブルや、クロージャ等の管理に適用することも可能である。電柱の場合には、電柱自体を叩くといったことで起動用リズムパターンに合致した振動を発生させればよい。

上述した第１実施形態によれば、マンホール２０等の通信設備に設置した無線タグ１からの管理情報を読み取る場合、外部から特定の起動用リズムパターンの振動を受けたときにのみ無線タグ１から管理情報を送信するようにしたことにより、無線タグ１の消費電力を効果的に抑制することができ、その特定の起動用リズムパターンを知っている保守作業員のみが管理情報を取得可能となり、その他の保守作業者以外の者が管理情報を取得することを困難とすることで、管理情報の漏洩を防止することができる。

なお、管理情報の漏洩対策としては、送信する管理情報をデジタル処理により暗号化する方法もあるが、測定センサ１１の測定結果といった送信情報が逐次変化する場合には、その暗号化の演算を無線タグ１で逐次行う必要が生じる。これに対して、本第１実施形態では、一般に、演算のための消費電力も必要となる暗号化の演算処理を、演算処理能力が低い無線タグ１で行う必要がないので、暗号化方式と比較して処理負荷を軽減することが可能となる。

Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図６は、本第２実施形態による、通信設備管理用無線タグシステムの動作を説明するためのフローチャートである。なお、無線タグ１、受信装置３０の構成は、上述した第１実施形態と同じであるので説明を省略する。

本第２実施形態では、保守作業員４０が起動用リズムパターンを叩いた後、起動した無線タグ１から管理情報を取得するためのリズムパターン（以下、情報取得用リズムパターンという）を送信し、受信装置３０で、該情報取得用リズムパターンを受信し、保守作業員４０がその情報取得用リズムパターンに従ってハンマー５０でマンホール上蓋２２を叩くことで管理情報を取得する。そのため、本第２実施形態では、無線タグ１の記憶装置１３には、起動用リズムパターンに加え、予め、情報取得用リズムパターンが記憶されている。

保守作業員４０は、マンホール２０の管理情報を取得する場合、まず、マンホール２０の外からマンホール上蓋２２をハンマー５０で特定のリズムパターンである起動用リズムパターンを叩く（ステップＳ１０）。

無線タグ１では、このハンマー５０で叩かれた振動のリズムパターンを送信制御センサ１２で検出し（ステップＳ１１）、制御部１５により、送信制御センサ１２で検出された振動のリズムパターンが、記憶装置１３内にある起動用リズムパターンと同一であるかを判定する（ステップＳ１２）。判定の結果、振動のリズムパターンが、起動用リズムパターンと合致した場合には、保守作業員４０が叩く必要がある情報取得用リズムパターンを無線送信部１４から送信する（ステップＳ１２のＯＫ）。この時点では、無線タグ１は、管理情報の送信は行わない。なお、振動のリズムパターンが、起動用リズムパターンと一致しない場合には、何も送信しない。

保守作業員４０が持つ受信装置３０では、無線タグ１から送信された情報取得用リズムパターンが無線受信部３１で受信され、表示装置３３に表示される（ステップＳ１３）。保守作業員４０は、受信装置３０に表示された情報取得用リズムパターンに従って、マンホール上蓋２２をハンマー５０で叩く（ステップＳ１４）。

無線タグ１では、このハンマー５０で叩かれた振動のリズムパターンを送信制御センサ１２で検出し（ステップＳ１５）、制御部１５により、送信制御センサ１２で検出された振動のリズムパターンが、記憶装置１３内の情報取得用リズムパターンと同一であるかを判定する（ステップＳ１６）。判定の結果、記憶装置１３内の情報取得用リズムパターンと同一である場合には、無線タグ識別子や、浸水検知等の測定結果といった管理情報を無線送信部１４から送信する（ステップＳ１６のＯＫ）。なお、振動のリズムパターンが、情報取得用リズムパターンと一致しない場合には、何も送信しない。

保守作業員４０が持つ受信装置３０では、無線タグ１から送信された管理情報を無線受信部３１で受信し、記憶装置３２に記憶したり、表示装置３３に表示したりすることで保守作業を行う（ステップＳ１７）。

上述した第２実施形態によれば、マンホール２０等の通信設備に設置した無線タグ１からの管理情報を読み取る場合、外部から特定の起動用リズムパターンおよび情報取得用リズムパターンの振動を受けたときにのみ無線タグ１から管理情報を送信するようにしたことにより、無線タグ１の消費電力を効果的に抑制することができ、その特定の起動用リズムパターンを知っており、かつ情報取得用リズムパターンを受信可能な受信装置を持つ保守作業員のみが管理情報を取得可能となり、その他の保守作業者以外の者が管理情報を取得することを困難とすることで、管理情報の漏洩を防止することができる。

また、演算のための消費電力も必要となる暗号化の演算処理を、演算処理能力が低い無線タグ１で行う必要がないので、暗号化方式と比較して処理負荷を軽減することが可能となる。

なお、測定センサ１１では、情報取得用リズムパターンが合致した時に、浸水検知、温度、湿度等測定することも、一定周期で測定し、記憶装置１３で記憶しておくことも可能である。また、保守作業員４０がハンマー５０で叩く起動用リズムパターンおよび情報取得用リズムパターンが無線タグ１に記憶しているリズムパターンと合致しない場合には、無線タグ１は何も送信しない（ステップＳ１６のＮＧ）。しかし、保守作業員４０が合致しないことを認識するために、リズムパターンが合致しない旨を受信装置３０に送信することも可能である。

ここでは、マンホール２０内の通信設備管理の例を示したが、電柱に配線された通信ケーブルや、クロージャ等の管理に適用することも可能である。電柱の場合には、電柱自体を叩くといったことで起動用リズムパターンおよび情報取得用リズムパターンに合致した振動を発生させればよい。

Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図７は、本第３実施形態による通信設備管理用無線タグシステムの動作を説明するためのフローチャートである。なお、無線タグ１、受信装置３０の構成は、上述した第１実施形態と同じであるので説明を省略する。

本第３実施形態では、保守作業員４０が起動用リズムパターンを叩いた後、起動した無線タグ１から管理情報を取得するための情報取得用リズムパターンの識別子（以下、情報取得用リズムパターンＩＤという）を送信し、受信装置３０で、該情報取得用リズムパターンＩＤを受信し、保守作業員４０が該ＩＤに該当する情報取得用リズムパターンに従ってハンマー５０でマンホール上蓋２２を叩くことで、管理情報を取得する。

そのため、本第３実施形態では、無線タグ１の記憶装置１３には、起動用リズムパターンに加え、予め、情報取得用リズムパターンＩＤ、および情報取得用リズムパターンが記憶されている。また、受信装置３０の記憶装置３２には、図８に示すように、情報取得用リズムパターンＩＤ毎に情報取得用リズムパターンが対応付けられた対応表が記憶されている。

保守作業員４０は、マンホール２０の管理情報を取得する場合、まず、マンホール２０の外側からマンホール上蓋２２をハンマー５０で特定のリズムパターンである起動用リズムパターンを叩く（ステップＳ２０）。

無線タグ１では、このハンマー５０で叩かれた振動のリズムパターンを送信制御センサ１２で検出し（ステップＳ２１）、制御部１５により、送信制御センサ１２で検出された振動のリズムパターンが、記憶装置１３内にある起動用リズムパターンと同一であるかを判定する（ステップＳ２２）。判定の結果、振動のリズムパターンが、起動用リズムパターンと合致した場合には、情報取得用リズムパターンの識別子である情報取得用リズムパターンＩＤを無線送信部１４から送信する（ステップＳ２２のＯＫ）。この時点では、無線タグ１からは、管理情報は送信されず、さらに情報取得用リズムパターンも送信されることはない。なお、振動のリズムパターンが、起動用リズムパターンと一致しない場合には、何も送信しない。

保守作業員４０が持つ受信装置３０では、無線受信部３１により情報取得用リズムパターンＩＤを受信し（ステップＳ２３）、制御部３４により、記憶装置３２の対応表（図８）を参照し、無線タグ１から送信された情報取得用リズムパターンＩＤに対応する情報取得用リズムパターンを検索し、表示装置３３に表示する（ステップＳ２４）。次いで、保守作業員４０は、表示された情報取得用リズムパターンに従って、マンホール上蓋２２をハンマー５０で叩く（ステップＳ２５）。

無線タグ１では、このハンマー５０で叩かれた振動のリズムパターンを送信制御センサ１２で検出し（ステップＳ２６）、制御部１５により、送信制御センサ１２で検出された振動のリズムパターンが、記憶装置１３内の先ほど送信した情報取得用リズムパターンＩＤに該当する情報取得用リズムパターンと同一であるかを判定する（ステップＳ２７）。判定の結果、記憶装置１３内の情報取得用リズムパターンと同一である場合には、無線タグ識別子や、浸水検知等の測定結果といった管理情報を無線送信部１４から送信する（ステップＳ２７のＯＫ）。なお、振動のリズムパターンが、情報取得用リズムパターンと一致しない場合には、何も送信しない。

保守作業員４０が持つ受信装置３０では、無線タグ１から送信された管理情報を無線受信部３１で受信し、記憶装置３２に記憶したり、表示装置３３に表示したりすることで保守作業を行う（ステップＳ２８）。

上述した第３実施形態によれば、マンホール２０の外部からの振動を検出し、該振動のリズムパターンが所定の起動用リズムパターンと一致した場合に無線タグ１を起動させ、さらに、情報取得用リズムパターンＩＤに対応する情報取得用リズムパターンと一致した場合に無線タグ１から管理情報を送信するようにしたので、アクティブ型の無線タグ１の消費電力を効果的に抑制することができる。

また、無線タグ１と受信装置３０とが予め決めた情報取得用リズムパターンＩＤと情報取得用リズムパターンとの対応表を保持しておき、無線タグ１からは、管理情報を取得するための情報取得用リズムパターンＩＤを送信するようにしたので、無線タグ１からはリズムパターン自体を送信しないため、これが保守作業員以外の者に傍受されたとしても、管理情報を取得するための情報取得用リズムパターンを知ることはできず、さらなる管理情報漏洩の抑制効果を向上させることができる。

なお、上記説明では、情報取得用リズムパターンＩＤと情報取得用リズムパターンとが対応付けられた対応表を、受信装置３０の記憶装置３２内に保持しておく方式について述べたが、これに限らず、保守作業員４０が受信装置３０とは別に対応表を携帯しておき、受信した情報取得用リズムパターンＩＤに該当する情報取得用リズムパターンを保守作業員自身が対応表から読み取って、それに従って叩くことも可能である。また、受信装置３０に通信機能を搭載し、通信ネットワークを介して該通信ネットワークに接続されたサーバから対応表を取得することも可能である。

また、測定センサ１１では、情報取得用リズムパターンが合致した時に、浸水検知、温度、湿度等測定することも、一定周期で測定し、記憶装置１３で記憶しておくことも可能である。

また、上述した第３実施形態では、保守作業員４０がハンマー５０で叩く起動用リズムパターンおよび情報取得用リズムパターンが無線タグ１に記憶しているリズムパターンと合致しない場合には、無線タグ１は何も送信しないとしたが（ステップＳ２２のＮＧ、ステップＳ２７のＮＧ）、これに限らず、保守作業員４０が合致しないことを認識するために、リズムパターンが合致しない旨を受信装置３０に送信することも可能である。

Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図９は、本第４実施形態による通信設備管理用無線タグシステムの動作を説明するためのフローチャートである。なお、無線タグ１、受信装置３０の構成は、上述した第１実施形態と同じであるので説明を省略する。

本第４実施形態では、保守作業員４０が起動用リズムパターンを叩いた後、起動した無線タグ１から無線タグ識別子を送信し、受信装置３０で、該無線タグ識別子を受信し、該無線タグ識別子に対して演算を行うことで情報取得用リズムパターンＩＤを算出し、保守作業員４０が該情報取得用リズムパターンＩＤに該当する情報取得用リズムパターンに従ってハンマー５０でマンホール上蓋２２を叩くことで管理情報を取得する。

そのため、本第４実施形態では、無線タグ１の記憶装置１３には、起動用リズムパターンに加え、予め、情報取得用リズムパターンＩＤ、および情報取得用リズムパターンが記憶されている。また、受信装置３０は、無線タグ識別子から一意に決まる情報取得用リズムパターンＩＤを演算することができる、所定の演算アルゴリズムを実行可能となっており、さらに、記憶装置３２には、情報取得用リズムパターンＩＤ毎に情報取得用リズムパターンが対応付けられた対応表が記憶されている。

保守作業員４０は、マンホール２０の管理情報を取得する場合、まず、マンホール２０の外側からマンホール上蓋２２をハンマー５０で特定のリズムパターンである起動用リズムパターンを叩く（ステップＳ３０）。

無線タグ１では、このハンマー５０で叩かれた振動のリズムパターンを送信制御センサ１２で検出し（ステップＳ３１）、制御部１５により、送信制御センサ１２で検出された振動のリズムパターンが、記憶装置１３内にある起動用リズムパターンと同一であるかを判定する（ステップＳ３２）。判定の結果、振動のリズムパターンが、起動用リズムパターンと合致した場合には、無線タグ識別子を無線送信部１４から送信する（ステップＳ３２のＯＫ）。この時点では、無線タグ１からは、無線タグ識別子以外の管理情報は送信されず、さらに情報取得用リズムパターンも送信されることはない。なお、振動のリズムパターンが、起動用リズムパターンと一致しない場合には、何も送信しない。

保守作業員４０が持つ受信装置３０では、無線受信部３１により無線タグ識別子を受信し（ステップＳ３３）、制御部３４により、受信した無線タグ識別子に対して、ハッシュ演算や、排他的論理和（ＥＸ−ＯＲ）などの演算を行う（ステップＳ３４）。この演算結果が情報取得用リズムパターンＩＤとなる。次に、制御部３４により、記憶装置３２の対応表を参照し、算出された情報取得用リズムパターンＩＤに対応する情報取得用リズムパターンを検索し、表示装置３３に表示する（ステップＳ３５）。次いで、保守作業員４０は、表示された情報取得用リズムパターンに従って、マンホール上蓋２２をハンマー５０で叩く（ステップＳ３６）。

無線タグ１では、このハンマー５０で叩かれた振動のリズムパターンを送信制御センサ１２で検出し（ステップＳ３７）、制御部１５により、送信制御センサ１２で検出された振動のリズムパターンが、記憶装置１３内にある起動用リズムパターンと同一であるかを判定する（ステップＳ３８）。判定の結果、振動のリズムパターンが、起動用リズムパターンと合致した場合には、情報取得用リズムパターンの識別子である情報取得用リズムパターンＩＤを無線送信部１４から送信する（ステップＳ３８のＯＫ）。なお、振動のリズムパターンが、情報取得用リズムパターンと一致しない場合には、何も送信しない。

保守作業員４０が持つ受信装置３０では、無線タグ１から送信された管理情報を無線受信部３１で受信し、記憶装置３２に記憶したり、表示装置３３に表示したりすることで保守作業を行う（ステップＳ３９）。

上述した第４実施形態によれば、マンホール２０の外部からの振動を検出し、該振動のリズムパターンが所定の起動用リズムパターンおよび情報取得用リズムパターンと一致した場合に無線タグ１から管理情報を送信するようにしたので、アクティブ型の無線タグ１の消費電力を効果的に抑制することができる。

また、受信装置３０で無線タグ１から送信される無線タグ識別子に対して演算を行うことで情報取得用リズムパターンＩＤを算出し、該情報取得用リズムパターンＩＤに該当する情報取得用リズムパターンを取得するようにしたので、無線タグ１からはリズムパターン自体を送信しないため、これが保守作業員以外の者に傍受されたとしても、管理情報を取得するための情報取得用リズムパターンを知ることはできず、さらなる管理情報漏洩の抑制効果を向上させることができる。

なお、上記説明では、情報取得用リズムパターンＩＤと情報取得用リズムパターンとが対応付けられた対応表を、受信機３０の記憶装置３２内に保持しておく方式について述べたが、これに限らず、保守作業員４０が受信装置３０とは別に対応表を携帯しておき、受信した情報取得用リズムパターンＩＤに該当する情報取得用リズムパターンを保守作業員自身が対応表から読み取って、それに従って叩くことも可能である。また、受信装置３０に通信機能を搭載し、通信ネットワークを介して該通信ネットワークに接続されたサーバから対応表を取得することも可能である。

また、上述した第４実施形態では、保守作業員４０がハンマー５０で叩く起動用リズムパターンおよび情報取得用リズムパターンが無線タグ１に記憶しているリズムパターンと合致しない場合には、無線タグ１は何も送信しないとしたが（ステップＳ３２のＮＧ、ステップＳ３８のＮＧ）、これに限らず、保守作業員４０が合致しないことを認識するために、リズムパターンが合致しない旨を受信装置３０に送信することも可能である。

Ｅ．第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図１０、図１１は、本第５実施形態による通信設備管理用無線タグシステムにおいて、無線タグ１から管理情報を取得する際に、保守作業員がハンマーで叩くリズムパターンの変形例を説明するための概念図である。

本第５実施形態では、無線タグ１から管理情報を取得する際に、保守作業員４０がハンマーで叩くリズムパターンとして、複数の周波数の振動を用いることを特徴としている。保守作業員４０は、図１０に示すように、マンホール上蓋２２を叩くとき、異なる周波数の振動を発生可能なハンマー５１、５２を持つ。例えば、金属製のハンマー５１と木製のハンマー５２といったように、材質の異なるハンマーが適用可能である。図示の例では、ハンマー５１が周波数Ａの振動を発生し、ハンマー５２が周波数Ｂの振動を発生する様子が示されている。

そして、保守作業員４０は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、その複数のハンマー５１、５２でマンホール上蓋２２を叩くことにより、異なる周波数Ａ、Ｂの振動で、起動用リズムパターンもしくは情報取得用リズムパターン（以下、双方を合わせてリズムパターンという）を発生させる。このとき、異なる周波数Ａ、Ｂで送出するリズムパターンは、順次発生させることも、同時に発生させることも可能である。

無線タグ１は、このリズムパターンに従った周波数Ａ、Ｂの振動を送信制御センサ１２で検出し、これまで述べた処理により、管理情報、または情報取得用リズムパターン、または情報取得用リズムパターンＩＤ、または無線タグ識別子を受信装置３０に送信する。保守作業員が持つ受信装置３０は、前述した第１乃至第４実施形態で説明した、いずれかの手順に従って管理情報を取得する。

上述した第５実施形態によれば、保守作業員４０がハンマー５１、５２で叩くリズムパターンとして、複数の周波数の振動を用いることで、さらなる管理情報漏洩の抑制効果を向上させることができる。

Ｆ．第６実施形態
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
図１２、図１３は、本第６実施形態による通信設備管理用無線タグシステムにおいて、無線タグ１から管理情報を取得する際に、保守作業員がハンマーで叩くリズムパターンの変形例を説明するための概念図である。

本第６実施形態では、無線タグ１から管理情報を取得する際に、保守作業員４０がハンマー５０で叩くリズムパターンとして、複数の周波数の振動を用いることを特徴としている。上述した第５実施形態と異なる点は、図１２に示すように、ハンマー５０で叩くマンホール上蓋２２に異なる材質ｘ、ｙ、ｚのプレート７０、７１、７２を貼っておき、貼ってある箇所をハンマー５０で叩くことで複数の周波数の振動を発生させることにある。例えば、マンホール蓋の表面に、鉄、アルミ、木といった異なる材質のプレート７０、７１、７２を貼っておく。図示の例では、それぞれのプレート７０、７１、７２から周波数ｘの振動、周波数ｙの振動、及び周波数ｚの振動を発生する様子が示されている。

そして、保守作業員４０は、ハンマー５０でそれぞれのプレート７０、７１、７２を叩くことにより、図１３に示すように、異なる周波数ｘ、ｙ、ｚの振動で、起動用リズムパターンもしくは情報取得用リズムパターン（以下、双方を合わせてリズムパターンという）を発生させる。このとき、異なる周波数ｘ、ｙ、ｚで送出するリズムパターンは、順次発生させることも、同時に発生させることも可能である。

無線タグ１は、このリズムパターンに従った周波数ｘ、ｙ、ｚの振動を送信制御センサ１２で検出し、これまで述べた処理により、管理情報、または情報取得用リズムパターン、または情報取得用リズムパターンＩＤ、または無線タグ識別子を受信装置３０に送信する。保守作業員が持つ受信装置３０は、前述した第１乃至第４実施形態で説明した、いずれかの手順に従って管理情報を取得する。

上述した第６実施形態によれば、保守作業員４０がハンマー５０で叩くリズムパターンとして、複数の周波数の振動を用いることで、さらなる管理情報漏洩の抑制効果を向上させることができる。

上述の無線タグ１、受信装置３０は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した通信設備管理用無線タグシステムの動作において、無線タグ１及び受信装置３０が通信設備の管理情報を通信する処理過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

１無線タグ
１０通信ケーブル
２０マンホール
２１クロージャ
２２マンホール上蓋
３０受信装置
１１測定センサ
１２送信制御センサ
１３記憶装置
１４無線送信部
１５制御部
３１無線受信部
３２記憶装置
３３表示装置
３４制御部
４０保守作業員
５０、５１、５２ハンマー
７０、７１、７２プレート

Claims

所定のタイミングで自ら情報を送信する電源搭載型の無線通信装置であって、
情報を収集する情報収集手段と、
出力制御信号に応じて各種情報を送信する無線手段と、
振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段により検出された振動のリズムパターンが、所定のリズムパターンと一致するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記振動のリズムパターンと所定のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力して前記情報収集手段により収集された情報を送信させる制御手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
前記判定手段は、
前記振動検出手段により検出された振動のリズムパターンが、第１のリズムパターン、または該第１のリズムパターンと異なる第２のリズムパターンに一致するか否かを区別して判定し、
前記制御手段は、
前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力して前記第２のリズムパターンを示す情報を送信させ、
前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第２のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力して前記情報収集手段により収集された情報を送信させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記制御手段は、
前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力し、前記第２のリズムパターンを示す情報に代えて、前記第２のリズムパターンを特定する第２のリズムパターン識別子を送信させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
前記制御手段は、
前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力し、前記第２のリズムパターンを示す情報に代えて、自装置を特定する装置識別子を送信させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
前記振動検出手段は、
異なる材質の物体が衝突するときに生じる、異なる周波数成分を有する複数の振動を検出し、
前記判定手段は、
前記振動検出手段によって検出された異なる周波数成分を有する複数の振動のそれぞれのリズムパターンが、前記所定のリズムパターン、または前記第１のリズムパターン、または前記第２のリズムパターンと一致するか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線通信装置。
所定のタイミングで自ら情報を送信する電源搭載型の無線通信装置と、前記無線通信装置と通信する受信装置とからなる無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
情報を収集する情報収集手段と、
出力制御信号に応じて各種情報を送信する無線手段と、
振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段により検出された振動のリズムパターンが、第１のリズムパターン、または該第１のリズムパターンと異なる第２のリズムパターンに一致するか否かを区別して判定する判定手段と、
前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力して前記第２のリズムパターンを特定可能な第２のリズムパターン特定情報を送信させ、
前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第２のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力して前記情報収集手段により収集された情報を送信させる制御手段と
を備え、
前記受信装置は、
前記無線送信装置から前記第２のリズムパターン特定情報、または前記情報収集手段により収集された情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記第２のリズムパターン特定情報から前記第２のリズムパターンを取得する第２のリズムパターン取得手段と、
前記受信手段により受信された、前記第２のリズムパターン取得手段により取得された前記第２のリズムパターン、または前記情報収集手段により収集された情報を表示する表示手段と
を備えることを特徴とする無線通信システム。
前記制御手段は、
前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力し、前記第２のリズムパターン特定情報として、前記第２のリズムパターンを特定する第２のリズムパターン識別子を送信させ、
前記第２のリズムパターン取得手段は、
前記受信手段により受信された前記第２のリズムパターン識別子から前記第２のリズムパターンを取得する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
前記制御手段は、
前記判定手段により前記振動のリズムパターンと前記第１のリズムパターンとが一致すると判定された場合に、前記無線手段に前記出力制御信号を入力し、前記第２のリズムパターン特定情報として、自装置を特定する装置識別子を送信させ、
前記第２のリズムパターン取得手段は、
前記受信手段により受信された前記装置識別子から前記第２のリズムパターンを取得する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
前記振動検出手段は、
異なる材質の物体が衝突するときに生じる、異なる周波数成分を有する複数の振動を検出し、
前記判定手段は、
前記振動検出手段によって検出された異なる周波数成分を有する複数の振動のそれぞれのリズムパターンが、前記第１のリズムパターン、または前記第２のリズムパターンと一致するか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の無線通信システム。