JP6087204B2 - 無線タグシステムおよびセンサデータ処理方法 - Google Patents

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本発明は、対象物の内部状態や経年変化等の判断に必要なセンサデータを取得し、無線タグから車両等に搭載されたリーダに送信する無線タグシステムおよびセンサデータ処理方法に関する。
図１２は、従来の無線タグシステムの構成例を示す（非特許文献１）。図１２(1) は全体的な構成例を示し、図１２(2) はリーダおよび無線タグの構成例を示す。
図１２(1) において、車両１に搭載されるリーダ１０には、ＬＦ帯（低周波帯）の要求信号の送信に用いる電磁誘導用アンテナ１１および応答信号の受信に用いる受信アンテナ１２が接続される。車両１が走行する道路の下（地中）にマンホール５があり、マンホール５内に設置される無線タグ２０には、ＬＦ帯の要求信号の受信に用いる電磁誘導用アンテナ２１および応答信号の送信に用いる送信アンテナ２２が接続される。
電磁誘導方式による要求信号および電波方式による応答信号の通信シーケンスは次の通りである。リーダ１０は、電磁誘導用アンテナ１１から所定の周期でＬＦ帯の要求信号を送信しており、リーダ１０に接続される電磁誘導用アンテナ１１と、無線タグ２０に接続される電磁誘導用アンテナ２１が正対したときに、電磁誘導方式により要求信号がリーダ１０から無線タグ２０に伝達される。無線タグ２０は要求信号の受信を契機として、無線タグ２０の送信アンテナ２２から電波方式で応答信号を送信し、当該応答信号がリーダ１０の受信アンテナ１２に受信される。
図１２(2) において、リーダ１０は、ＬＦ帯の要求信号を生成して電磁誘導用アンテナ１１から送信する要求信号送信部１３と、受信アンテナ１２に受信した応答信号の受信・復号処理を行い、受信データの表示、蓄積、読み出しを行う応答信号受信部１４を備える。
無線タグ２０は、電磁誘導用アンテナ２１を介して受信するＬＦ帯の要求信号の復号処理を行う要求信号受信部２３、要求信号受信部２３から要求信号の受信通知に応じて、無線タグ２０を構成する他の部分の動作を開始させ、センサ２６からセンサデータを取得する制御部２４、制御部２４で取得したセンサデータを応答信号に変換して送信アンテナ２２から送信する応答信号送信部２５を備える。
電子情報通信学会 2012年総合大会 B-5-39、地下埋設設備の情報を走行車両にて取得する無線技術の一検討、通信講演論文集I p.438 、2012/3/20-23
ところで、社会インフラ設備の点検に必要な情報を収集する方法として、走行する車両に搭載したカメラとレーザ測定装置を用い、撮影した映像とレーザ照射により得られる対象物の正確な位置を測定し、例えばトンネル内壁などの点検に供する技術がある。しかし、この技術では対象物のその時点の表面的な状態を検出するだけで、対象物の内部状態、地中にある対象物の状態、あるいは対象物の経年変化等の判断に必要な情報を取得することができない。
一方、保守点検が必要な社会インフラ設備は多数あり、各種センサを用いて測定したセンサデータを上記の無線タグシステムで収集し、分析する方法が検討されている。
このセンサとしては次のようなものが考えられる。例えば、マンホールや橋梁などの劣化診断やマンホールの蓋の異常等を検出するために、それらの振動回数や振動の大きさを測定する振動センサまたは加速度センサがある。また、マンホールが浸水しているときの水位を検出するために、マンホール内の気圧または水圧を測定する圧力センサがある。また、マンホール間に設置される管路（配管）の地面からの深さを検出するために、マンホール内および管路内の気圧または水圧を測定する圧力センサがある。また、センサを含む無線タグを通信ケーブルや高圧送電ケーブルなどに設置し、保守点検に必要なケーブルの撓み具合などを検出するために、ケーブルの振動回数や振動の大きさを測定する振動センサまたは加速度センサや、揺れ幅を測定する傾斜センサがある。
ここで、管路は、設置計画時の図面に従って埋設設置されるが、埋設後の他の道路工事において地面の掘削が行われ、その工事終了時に再び地表まで埋め戻されることがある。このとき、地面の高さ（平均海面を基準とした標高、海抜）は、必ずしも工事前と工事後で正確に同じになるとは限らない。また、舗装工事などでは、道路面が嵩上げになることも多い。このため、先に埋設されている管路の地面からの深さも相対的に変化し、設置計画時の図面の値と違ってしまうことがある。その結果、次の道路工事において、設置計画時の図面に記載された管路の深さに基づいて地面の掘削を行うときに、実際の深さと異なり、場合によっては管路に損傷を与えることがある。したがって、管路の現時点での深さを測定して知ること、すなわち「埋設データの現用化」は重要になっている。
しかし、管路の深さを測定するためだけに道路を封鎖して測定作業を行うことは、交通に大きな影響を及ぼす問題がある。この交通への影響を回避するために、走行する車両から現在の管路の深さを測定する無線タグシステムの応用が期待されている。
本発明は、対象物の内部状態や経年変化等の判断に必要なセンサデータを無線タグから車両等に搭載されたリーダに送信して収集し、データ処理によって対象物に関する必要な情報を得ることができる無線タグシステムおよびセンサデータ処理方法を提供することを目的とする。
第１の発明は、対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダとを備えた無線タグシステムにおいて、無線タグは、センサを間欠動作させるタイミングを制御し、センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、要求信号を受信したときに、記憶部に記憶したセンサデータを送信する送受信制御手段とを備え、対象物は、マンホール間に設置された管路であり、センサ制御手段は、第１の圧力センサを用いて測定した管路の内部の気圧データをセンサデータとして記憶部に記憶する構成であり、センサデータ処理手段は、無線タグから送信された管路の内部の気圧データと、第２の圧力センサを用いて測定したリーダの位置の気圧データとを用い、管路の地面からの深さを算出する構成である。
第２の発明は、対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダとを備えた無線タグシステムにおいて、無線タグは、センサを間欠動作させるタイミングを制御し、センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、要求信号を受信したときに、記憶部に記憶したセンサデータを送信する送受信制御手段とを備え、対象物は、マンホールおよびマンホール間に設置された管路であり、第１の無線タグのセンサ制御手段は、第１の圧力センサを用いて測定した管路の内部の圧力データをセンサデータとして記憶部に記憶する構成であり、第２の無線タグのセンサ制御手段は、第２の圧力センサを用いて測定したマンホールの所定の位置の圧力データをセンサデータとして記憶部に記憶する構成であり、センサデータ処理手段は、第１の無線タグから送信された管路の内部の圧力データと、第２の無線タグから送信されたマンホールの所定の位置の圧力データとを用い、管路の地面からの深さを算出する構成である。
第３の発明は、対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダとを備えた無線タグシステムにおいて、無線タグは、センサを間欠動作させるタイミングを制御し、センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、要求信号を受信したときに、記憶部に記憶したセンサデータを送信する送受信制御手段とを備え、対象物は、マンホールであり、第１の無線タグのセンサ制御手段は、第１の圧力センサを用いて測定したマンホールの天井の位置の圧力データをセンサデータとして記憶部に記憶する構成であり、第２の無線タグのセンサ制御手段は、第２の圧力センサを用いて測定したマンホールの床面の位置の圧力データをセンサデータとして記憶部に記憶する構成であり、センサデータ処理手段は、第１の無線タグから送信されたマンホールの天井の位置の圧力データと、第２の無線タグから送信されたマンホールの床面の位置の圧力データとを用い、マンホールの水位を算出する構成である。
第４の発明は、対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダとを備えた無線タグシステムにおいて、無線タグは、センサを間欠動作させるタイミングを制御し、センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、要求信号を受信したときに、記憶部に記憶したセンサデータを送信する送受信制御手段とを備え、対象物は、マンホールの蓋枠であり、センサ制御手段は、加速度センサを用い、蓋枠を介して測定したマンホールの蓋のガタつきによる振動に伴う加速度データをセンサデータとして記憶部に記憶するとともに、センサが動作中に取得したセンサデータが所定の閾値を超えたときに、センサの動作時間を延長する制御を行う構成であり、センサデータ処理手段は、加速度センサを用いて測定した加速度データを収集し、該加速度データの経年変化による増加の傾向に基づいてマンホールの蓋の飛跳ねの可能性の増大を判断する構成である。
第５の発明は、対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダとを備えた無線タグシステムにおいて、無線タグは、センサを間欠動作させるタイミングを制御し、センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、要求信号を受信したときに、記憶部に記憶したセンサデータを送信する送受信制御手段とを備え、対象物は、マンホールの蓋枠であり、センサ制御手段は、加速度センサを用い、蓋枠を介して測定したマンホールの蓋のガタつきによる振動に伴う加速度データをセンサデータとして記憶部に記憶するとともに、センサが動作中に取得したセンサデータが所定の閾値を超え、かつ記憶部に記憶したセンサデータを上回る値を示すときに、該センサデータを記憶部に上書きする構成であり、センサデータ処理手段は、加速度センサを用いて測定した加速度データを収集し、該加速度データの経年変化による増加の傾向に基づいてマンホールの蓋の飛跳ねの可能性の増大を判断する構成である。
第６の発明は、対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダとを備えた無線タグシステムにおいて、無線タグは、センサを間欠動作させるタイミングを制御し、センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、要求信号を受信したときに、記憶部に記憶したセンサデータを送信する送受信制御手段とを備え、対象物は、ケーブルであり、センサ制御手段は、傾斜センサまたは加速度センサを用いて測定したケーブルの揺れに伴う傾きまたは加速度の時系列データをセンサデータとして記憶部に記憶するとともに、センサが動作中に取得したセンサデータが所定の閾値を超えたときに、センサの動作時間を延長する制御を行う構成であり、センサデータ処理手段は、傾きまたは加速度の時系列データから揺れの周期を求め、さらに当該周期からケーブルの撓みの大きさを算出する構成である。
第７の発明は、対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダとを備えた無線タグシステムにおいて、無線タグは、センサを間欠動作させるタイミングを制御し、センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、要求信号を受信したときに、記憶部に記憶したセンサデータを送信する送受信制御手段とを備え、対象物は、ケーブルであり、センサ制御手段は、傾斜センサまたは加速度センサを用いて測定したケーブルの揺れに伴う傾きまたは加速度の時系列データをセンサデータとして記憶部に記憶するとともに、センサが動作中に取得したセンサデータが所定の閾値を超えたときに、該センサデータを記憶部に上書きする構成であり、センサデータ処理手段は、傾きまたは加速度の時系列データから揺れの周期を求め、さらに当該周期からケーブルの撓みの大きさを算出する構成である。
第１の発明の無線タグシステムのセンサデータ処理方法において、第１の圧力センサは、管路の内部の気圧を測定し、第２の圧力センサは、地面からの高さＤc [m] のリーダの位置の気圧を測定し、センサデータ処理手段は、管路の地面からの深さＤa [m] を検出するときに、第１の圧力センサの測定値Ｖa [hPa] と、第２の圧力センサの測定値Ｖc [hPa] とを取得し、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサの各位置における温度Ｔ [℃] を設定し、その気圧差を標高差に換算し、該標高差と第２の圧力センサの地面からの高さＤc [m] から、次式に基づいて管路の地面からの深さＤa [m] を算出してもよい。
Ｄa＋Ｄc＝((Ｖc／Ｖa)0.19−１)×Ｔ’
Ｔ’＝(Ｔ＋273.15)／0.0065
第２の発明の無線タグシステムのセンサデータ処理方法において、第１の圧力センサは、管路の内部の気圧を測定し、第２の圧力センサは、マンホールの地面からの深さＤu [m] の位置の気圧を測定し、センサデータ処理手段は、管路の地面からの深さＤa [m] を検出するときに、第１の圧力センサの測定値Ｖa [hPa] と、第２の圧力センサの測定値Ｖu [hPa] とを取得し、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサの各位置における温度Ｔ [℃] を設定し、その圧力差を標高差に換算し、該標高差と前記第２の圧力センサの地面からの深さＤu [m] から、次式に基づいて前記管路の地面からの深さＤa [m] を算出してもよい。
Ｄa−Ｄu＝((Ｖu／Ｖa)0.19−１)×Ｔ’
Ｔ’＝(Ｔ＋273.15)／0.0065
第２の発明の無線タグシステムのセンサデータ処理方法において、対象物であるマンホールおよび管路が浸水しているときに、第１の圧力センサは、管路の内部の水圧を測定し、第２の圧力センサは、マンホールの地面からの深さＤd [m] の位置の水圧を測定し、センサデータ処理手段は、管路の地面からの深さＤb [m] を検出するときに、第１の圧力センサの測定値Ｖb [hPa] と、第２の圧力センサの測定値Ｖd [hPa] とを取得し、その圧力差を標高差に換算し、該標高差と第２の圧力センサの地面からの深さＤd [m] から、次式に基づいて管路の地面からの深さＤb [m] を算出してもよい。
Ｄb−Ｄd＝10×(Ｖd−Ｖb)／1013.25
第３の発明の無線タグシステムのセンサデータ処理方法において、第１の圧力センサは、地面からの深さがＤu [m] のマンホールの天井の位置の気圧または水圧を測定し、第２の圧力センサは、地面からの深さがＤd [m] のマンホールの床面の位置の気圧または水圧を測定し、センサデータ処理手段は、マンホール内に浸水したときの地面から水面までの深さとして示される水位Ｄw [m] を検出するときに、第１の圧力センサの測定値Ｖu [hPa] と、第２の圧力センサの測定値Ｖd [hPa] を取得し、マンホール内の温度Ｔ [℃] を設定し、次式に基づいて前記マンホールの水位Ｄw [m] を算出してもよい。
[Ｖu／(Ｖd−101.325×(Ｄw−Ｄd))]0.19×Ｔ'−Ｄw＝Ｔ'−Ｄu
Ｔ’＝(Ｔ＋273.15)／0.0065
本発明は、無線タグのセンサを間欠動作させるタイミングを制御し、センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶し、要求信号を受信したときに記憶部に記憶したセンサデータを送信することにより、センサの動作時間を最小限に抑えながら有効なセンサデータを収集することができる。
本発明は、管路内に設置した第１の圧力センサにおける測定値と、マンホール内や地面を走行する車両など、地面からの高さ（深さ）が既知の位置に設置した第２の圧力センサにおける測定値とを用い、管路と既知の位置との圧力差を標高差に換算し、既知の位置との関係から管路の深さを算出することができる。
また、管路が浸水していない場合は、第２の圧力センサも浸水していない既知の位置（天井）に設置したものを用い、管路が浸水している場合は、第２の圧力センサもマンホール内で浸水している既知の位置（床面）に設置したものを用い用いることにより、気圧差または水圧差を標高差に換算し、既知の位置との関係から管路の深さを算出することができる。
また、マンホールの天井と床面に設置した圧力センサの圧力差を用いて、マンホールが浸水している場合の水位（地面から水面までの深さ）を算出することができる。
本発明は、マンホールの蓋の振動の大きさに対応する加速度データを収集することにより、加速度データの経年変化に応じて蓋のガタつきの状態を把握することができる。
本発明は、ケーブルの揺れに対応した傾きまたは加速度の時系列データを収集することにより、ケーブルの揺れの周期を計算し、さらにケーブルの撓みの大きさを計算することができる。
本発明の無線タグシステムの実施例１を示す図である。 実施例１の無線タグ２０ａの構成例を示す図である。 実施例１の無線タグ２０ａの制御例を示す図である。 本発明の無線タグシステムの実施例２を示す図である。 本発明の無線タグシステムの実施例３を示す図である。 本発明の無線タグシステムの実施例４を示す図である。 式(7) における水位Ｄw と左辺の値の関係を示す図である。 本発明の無線タグシステムの実施例５を示す図である。 実施例５の無線タグ２０の制御例を示す図である。 本発明の無線タグシステムの実施例６を示す図である。 実施例６の無線タグ２０の制御例を示す図である。 従来の無線タグシステムの構成例を示す図である。
図１は、本発明の無線タグシステムの実施例１を示す。
実施例１は、地面から所定の高さの気圧と管路内の気圧に基づいて、管路の地面からの深さを検出することを特徴とする。
図１において、車両１のリーダ１０には、受信アンテナ１２、車両１内の気圧を測定する圧力センサ３１が接続される。リーダ１０の構成は、図１２に示すものと同等であり、ＬＦ帯の要求信号の送信に用いる電磁誘導用アンテナ１１は省略している。マンホール５には管路６が接続され、管路６内には、管路６内の気圧を測定する圧力センサを含む無線タグ２０ａが設置される。
図２は、実施例１の無線タグ２０ａの構成例を示す。図３は、実施例１の無線タグ２０ａの制御例を示す。
図２において、無線タグ２０ａを構成する要求信号受信部２３、制御部２４、応答信号送信部２５、センサ２６の基本的部分は、図１２に示すものと同等である。なお、電磁誘導用アンテナ２１および送信アンテナ２２と、電源部は省略している。また、センサ２６は、実施例１では管路６内の気圧を測定する圧力センサとなる。
無線タグ２０ａの特徴は、制御部２４の処理部２４１がタイマ２４２，２４３を用いてセンサ２６を間欠動作させ、取得したセンサデータを記憶部２４４に記憶し、要求信号に応じて記憶部２４４からセンサデータを読み出し、応答信号を生成して送信する制御を行うところにある。
タイマ２４２は処理部２４１の設定に応じてセンサ２６の停止時間を管理し、タイマ２４３は処理部２４１の設定に応じてセンサ２６の動作時間を管理する。タイマ２４２は、センサ２６の停止時間の終了時にタイマ２４３の起動信号を出力し、センサ２６の動作停止後に停止時間のカウントを開始する。タイマ２４３は、起動信号が入力されたタイミングでセンサ２６の動作を開始させ、所定の動作時間後にセンサ２６の動作を停止させる制御を行う。なお、動作時間は、センサ２６がセンサデータ（気圧）を取得できる十分な時間であればよい。
処理部２４１は、図３に示すようにタイマ２４２，２４３を用いてセンサ２６を間欠動作させ、センサ２６が動作中に取得したセンサデータを記憶部２４４に記憶する。なお、記憶部２４４に記憶されたセンサデータは、センサ２６が動作するごとに上書き更新される。
ここで、要求信号受信部２３がリーダ１０から送信された要求信号を受信すると、処理部２４１は記憶部２４４のセンサデータを読み出し、応答信号を生成して応答信号送信部２５に出力する。応答信号送信部２５は応答信号を無線信号に変換し、リーダ１０に向けて送信する。
以下、管路６内に設置した無線タグ２０ａのセンサ（圧力センサ）２６と車両１内の圧力センサ３１の測定値を用いて、管路６の地面からの深さを検出するリーダ１０における処理手順について説明する。
管路６内の気圧Ｖa [hPa] は、無線タグ２０ａの圧力センサの測定値として既知である。車両１内の気圧Ｖc [hPa] は、圧力センサ３１の測定値として既知である。車両１内の圧力センサ３１の地面からの高さ（以下、車両１の高さという）Ｄc [m] は、既知である。このとき、管路６内の無線タグ２０ａの圧力センサの地面からの深さ（以下、管路６の深さという）Ｄa [m] は、次のようにして求めることができる。
一般に、現在地の高さ（平均海面を基準とした標高）ｈ[m] は、現在地の気圧Ｐ[hPa] と、海面気圧（標準高さの気圧）Ｐ0 [hPa] と、気温Ｔ [℃] から
ｈ＝((Ｐ0／Ｐ)1/5.257−１)×(Ｔ＋273.15)／0.0065 …(1)
により与えられる。この式(1) は、1/5.257 ≒0.19としたときに、
ｈ＝((Ｐ0／Ｐ)0.19 −１)×Ｔ’ …(1')
Ｔ’＝(Ｔ＋273.15)／0.0065
と近似される。この式は、海面と現在地の気圧の違い(Ｐ0／Ｐ）を、海面と現在地の標高差、すなわち現在地の高さ（標高）ｈ[m] に換算するものである。
以下、この式(1')を元に、車両１内の気圧と管路６内の気圧の違い(Ｖc／Ｖa)を、車両１と管路６の標高差（Ｄa＋Ｄc）に換算すると、
Ｄa＋Ｄc＝((Ｖc／Ｖa)0.19−１)×Ｔ’ …(2)
と近似することができる。
ここで、車両１内と管路６内の気温差を無視し、Ｔ＝20 [℃] 、Ｔ’＝45100 とし、
車両１の高さ ：Ｄc ＝＋0.5 [m]
車両１内の気圧：Ｖc ＝1005.00 [hPa]
管路６内の気圧：Ｖa ＝1005.22 [hPa]
としたときに、管路６の深さＤa は、式(2) を用いてＤa ≒−2.38 [m]と求められる。
なお、センサ（圧力センサ）２６が例えば数時間ごとに動作する場合、車両１に搭載されたリーダ１０が無線タグ２０ａの上を通過して収集するセンサデータは、最大数時間前のセンサデータとなる。その数時間のうちに台風などが通過して気圧が大きく変動すれば、算出される管路６の深さＤa の誤差が大きくなる。このような事態を避けるには、センサ２６の測定値が記憶部２４４に記憶している前回の測定値から大きく変化している場合に、処理部２４１がタイマ２４２に設定する停止時間を例えば数時間から数十分に短縮する。その後、測定値の変化が小さくなったら元の停止時間に戻す。
図４は、本発明の無線タグシステムの実施例２を示す。
実施例２は、マンホール内の所定の位置の気圧と管路内の気圧に基づいて、管路の地面からの深さを検出することを特徴とする。
実施例２は、実施例１の車両１内に設置した圧力センサ３１に代えて、マンホール５の所定の位置（ここでは天井）に圧力センサを含む無線タグ２０ｕを設置する。この無線タグ２０ｕが設置されるマンホール５の天井の地面からの深さＤu [m] は既知である。無線タグ２０ｕは、マンホール５の天井の気圧Ｖu [hPa] を応答信号としてリーダ１０に送信し、管路６内の無線タグ２０ａは、管路６内の気圧Ｖa [hPa] を応答信号としてリーダ１０に送信し、リーダ１０ではこれらの既知のＶa 、Ｖu 、Ｄu を用いて管路６の深さＤa を算出する。
ここで、マンホール５の天井の気圧と管路６内の気圧の違い(Ｖu／Ｖa)を、マンホール５の天井と管路６の標高差（Ｄa−Ｄu）に換算すると、
Ｄa−Ｄu＝((Ｖu／Ｖa)0.19−１)×Ｔ’ …(3)
と近似することができる。
ここで、マンホール５の天井と管路６内の気温差を無視し、Ｔ＝20 [℃] 、Ｔ'＝45100とし、
マンホール５の天井の深さ：Ｄu ＝−0.9 [m]
マンホール５の天井の気圧：Ｖu ＝1005.05 [hPa]
管路６内の気圧 ：Ｖa ＝1005.22 [hPa]
としたときに、管路６の深さＤa は、式(3) を用いてＤa ≒−2.35 [m]と求められる。
ただし、実施例２で求まる管路６の深さＤa は、マンホール５の天井の地面からの深さＤu に対する相対的なものであり、実施例１で求まる管路６内の無線タグ２０ａの位置における地面からの深さとは異なるが、両者を比較することにより検証が可能である。
実施例１および実施例２は、車両１やマンホール５の天井のように、地面からの高さ（深さ）が既知の位置における気圧と、管路６内の気圧の違いを、当該位置と管路６の標高差に換算して管路６の深さを算出していたが、実施例３は、マンホール５および管路６が浸水している場合を示す。
図５は、本発明の無線タグシステムの実施例３を示す。
図５において、実施例３ではマンホール５の所定の位置（ここでは床面）に水圧を測定する圧力センサを含む無線タグ２０ｄを設置する。管路６内には、管路６内の水圧を測定する圧力センサを含む無線タグ２０ｂを設置する。無線タグ２０ｄおよび２０ｂは、それぞれマンホール５の床面の水圧の測定値および管路６内の水圧の測定値をリーダ１０に送信する。
無線タグ２０ｄが設置されるマンホール５の床面の地面からの深さＤd [m] は既知であり、マンホール５の床面の水圧Ｖd [hPa] が無線タグ２０ｄの圧力センサの測定値として既知である。管路６内の水圧Ｖb [hPa] が無線タグ２０ｂの圧力センサの測定値として既知である。また、１気圧（1013.25[hPa]）に対応する水圧は10[m] であることから、マンホール５の床面の深さＤd と管路６の深さＤb の差と、それぞれの水圧Ｖd ，Ｖb の差の関係は、
Ｄb−Ｄd＝10×(Ｖd−Ｖb)／1013.25 …(4)
と表すことができる。
ここで、
マンホール５の床面の深さ：Ｄd ＝−2.8 [m]
マンホール５の床面の水圧：Ｖd ＝1106.59 [hPa]
管路６内の水圧 ：Ｖb ＝1045.80 [hPa]
としたときに、管路の深さＤb は、式(4) を用いてＤb ≒−2.20 [m]と求められる。
ただし、実施例３で求まる管路６の深さＤb は、マンホール５の床面の地面からの深さＤd に対する相対的なものであり、実施例１で求まる管路６内の無線タグ２０ｂの位置における地面からの深さとは異なるが、両者を比較することにより検証が可能である。なお、管路６が浸水しているか否かは、次の実施例４を用いて算出するマンホール５内の水位から判定することができる。
図６は、本発明の無線タグシステムの実施例４を示す。実施例４は、マンホール５が浸水している場合に、その水位（地面から水面までの深さ）Ｄw [m] を測定することを特徴とする。なお、水面の位置における気圧をＶw [hPa] とする。
図６において、マンホール５の天井に圧力センサを含む無線タグ２０ｕを設置する。マンホール５の天井の地面からの深さＤu [m] は既知である。マンホール５の床面に圧力センサを含む無線タグ２０ｄを設置する。マンホール５の床面の地面からの深さＤd [m] は既知である。
ここで、マンホール５の水位Ｄw [m] は、マンホール５の天井より下で床面より上とする。このとき、無線タグ２０ｕの圧力センサはマンホール５の天井の気圧Ｖu [hPa] を測定し、無線タグ２０ｄの圧力センサはマンホール５の床面の水圧Ｖd [hPa] を測定し、それぞれリーダ１０に送信する。
水位Ｄw および水面の気圧Ｖw は未知であるが、マンホールの天井の気圧Ｖu との関係として、実施例２の式(3) に対応付けると、
Ｄw−Ｄu＝((Ｖu／Ｖw)0.19−１)×Ｔ’ …(5)
と表すことができる。
また、マンホールの床面の水圧Ｖd との関係として、実施例３の式(4) に対応付けると Ｄw−Ｄd＝10×(Ｖd−Ｖw)／1013.25 …(6)
と表すことができる。
この式(5) と式(6) において、マンホール５の天井の深さＤu および気圧Ｖu 、マンホール５の床面の深さＤd および水圧Ｖd は既知であるので、水位Ｄw および水面の気圧Ｖw は、式(5) と式(6) の連立方程式を解くことにより求めることができる。この連立方程式から水面の気圧Ｖw を消去すると、
[Ｖu／(Ｖd−101.325×(Ｄw−Ｄd))]0.19×Ｔ'−Ｄw＝Ｔ'−Ｄu …(7)
となり、無線タグ２０ｕおよび無線タグ２０ｄの各圧力センサで測定されるマンホール５の天井の気圧Ｖu および床面の水圧Ｖd から、マンホール５内の水位Ｄw を算出することができることがわかる。
ここで、マンホール５内の気温差を無視し、Ｔ＝20 [℃] 、Ｔ’＝45100 とし、
マンホール５の天井の深さ：Ｄu ＝−1.0 [m]
マンホール５の天井の気圧：Ｖu ＝1005.17 [hPa]
マンホール５の床面の深さ：Ｄd ＝−3.0 [m]
マンホール５の床面の水圧：Ｖd ＝1056.01 [hPa]
としたときに、水位Ｄw は、式(7) を用いてＤw ≒−2.5 [m]と求められる。
図７は、式(7) における水位Ｄw と左辺の値の関係を示す。
図７において、横軸が水位Ｄw [m] であり、縦軸が式(7) の左辺の値である。マンホール５の天井の深さＤu [m] および気圧Ｖu [hPa] 、床面の深さＤd [m] および水圧Ｖd [hPa] をパラメータとした式(7) の左辺のグラフは、マンホール５の水位Ｄw [m] を求めようとする範囲（−３＜Ｄw ＜−２）で単調増加となっている。この単調増加のグラフにおいて、式(7) の右辺の値は、マンホール５の天井の深さＤu [m] を代入して求まっているので（上記の例では45101)、この値の式(7) の左辺となるグラフの縦軸に着目する。この縦軸の値から矢印に従って、横軸の値である水位Ｄw [m] が求められる。ここで、グラフの縦軸が 45100から 45200または 45000になると、横軸は−2.5 [m] から大凡−2.6 [m] または−2.4 [m] となっているので、式(7) の右辺の値（マンホール５の天井の深さＤu ）に誤差が±１含まれていても、水位Ｄw は、0.1 [m] の１／100 である±１[mm]の誤差範囲で求められる。
以上のようにマンホール５の水位が分かれば、マンホール５の形状から水量が計算できる。それにより、例えば、(1) マンホール本体が満水、(2) １台のタンク車の容量を超える、(3) 排水にＸ時間要する、(4) 長靴履きで作業が可能である、(5) マンホールに浸水なし、のようにそれぞれ必要な対策に活かすことができる。
また、水位が分かれば、マンホール５と管路６の結合部の位置に応じて、管路６が浸水しているか否かを判断することができる。浸水していなければ、実施例１または実施例２の構成により管路６の深さを測定する。浸水していれば、実施例３の構成により管路の深さを測定する。
また、管路６に止水栓が設けられている場合には、マンホール５が浸水していないときでも管路６が浸水していることがある。すなわち、マンホール５内と管路６は止水栓で物理的に分離しているため、それぞれの圧力は関連がなく、その圧力から管路６の深さを求めることはできない。また、管路６自体が鉄製の場合も無線タグから圧力データの送信ができないので同様である。そこで、マンホール５と管路６の接続部に圧力センサを含む無線タグを設置する。これにより、管路６の両端における深さを走行車両により測定することができる。その管路６の両端の深さが分かれば、過去に管路６を地中に埋設した工事における図面情報を参照することにより、管路６の途中の深さを推定することが可能になる。もちろん、マンホール間の途中では地表面も上下（標高が変化）するので、その地表面の標高変化は、車両に搭載した圧力センサあるいはＧＰＳを基に測定する。この途中の地表の高低変化も考慮することにより、管路６に止水栓が設けられている場合に管路６の深さを推定することができる。
以上の実施例１〜実施例４では、管路６内の無線タグ２０ａ，２０ｂおよびマンホール５内の無線タグ２０ｕ，２０ｄは、圧力センサと無線回路部が一体になっている例を示した。しかし、マンホール５内の無線タグ２０ｕ，２０ｄについては、圧力センサと無線回路部を分離し、圧力センサはマンホール５の本体部の天井または床の所定の位置（図４〜６の無線タグ２０ｕ，２０ｄの位置）に設置し、無線回路部はマンホール５の例えば首部に設置し、両者を接続ケーブルを介して接続するようにしてもよい。
図８は、本発明の無線タグシステムの実施例５を示す。ここでは、マンホールの蓋と蓋枠との間に隙間が生じるとガタつき状況が現れ、このガタつき状況が進行すると蓋の飛跳ね事故を起こしやすくなることから、マンホールの蓋のガタつきによる振動を検知するための無線タグシステムの例を示す。
図８において、マンホール５の蓋枠８に蓋７がのせられ、無線タグ２０に内蔵する加速度センサが蓋７のガタつきに伴う加速度（振動）を検出する。無線タグ２０は、その加速度（振動）の時系列情報を蓄積し、応答信号としてリーダ１０へ送信する。車両１のリーダ１０は、蓋７の加速度（振動）の時系列情報を受信処理し、例えば振動回数や振幅の経年変化が大きく変わり始める現象を検知する。
マンホール５の蓋７のガタつきに起因する加速度（振動回数や振幅）の経年変化のグラフを図８内に示す。マンホール５の蓋７のガタつきは、時間経過に従い加速度の大きさが増大していく傾向がある。この増加する加速度の大きさの傾向から、蓋７のガタつきが増大して蓋７が飛び跳ねる可能性が増した場合には、事前に警告を知らせる。
なお、マンホール５の蓋７は鉄製であり、その裏面に無線タグ２０を取付けると無線信号が地上に届かない。したがって、無線タグ２０は、蓋枠８の縁の下側あるいは蓋枠８の横に取り付けるのがよい。これにより、無線タグ２０は、マンホール５の蓋枠８を介して蓋７のガタつきによる振動を加速度センサにより捉えて、地上を走行する車両１のリーダ１０へ加速度（振動）の時系列情報を送信することができる。
図９は、実施例５の無線タグ２０の制御例を示す。
実施例５の無線タグ２０の構成は、図２に示す実施例１の無線タグ２０ａと同様であり、制御部２４の処理部２４１がタイマ２４２，２４３を用いてセンサ（加速度センサ）２６を間欠動作させ、取得したセンサデータ（加速度）を記憶部２４４に記憶し、要求信号に応じて記憶部２４４からセンサデータを読み出し、応答信号を生成して送信する。
ただし、実施例５では、センサ２６が動作を開始し、所定の動作時間後に停止する基本動作は同じであるが、センサ２６が取得したセンサデータ（加速度）が有効な値であれば動作時間を所定時間だけ延長する制御を行い、さらにセンサデータが記憶部２４４に記憶している値を超えていれば、記憶部２４４のセンサデータを上書き更新する。
例えば、センサ（加速度センサ）２６が、有効な値であるか否かを示す所定の閾値（例えば 1.2Ｇ）を超える加速度を検出した場合には、通常の動作時間（数秒）を数十秒に延長し、継続して加速度センサを動作させる。
これにより、センサ２６は図９に示すように間欠動作し、センサ２６が動作中に取得したセンサデータ（加速度）が有効な値でなければ、記憶部２４４に記憶されているセンサデータの更新は行われない。一方、センサデータ（加速度）が有効な値であればセンサ２６の動作時間を延長し、その間に検出されるセンサデータの値が記憶部２４４に記憶している値を超えていれば、記憶部２４４のセンサデータを上書き更新する。この場合、記憶部２４４には、常にセンサデータ（加速度）の最大値が更新されることになる。
ここで、要求信号受信部２３がリーダ１０から送信された要求信号を受信すると、処理部２４１は記憶部２４４のセンサデータを読み出し、応答信号を生成して応答信号送信部２５に出力する。応答信号送信部２５は応答信号を無線信号に変換し、リーダ１０に向けて送信する。
図１０は、本発明の無線タグシステムの実施例６を示す。ここでは、通信ケーブルや高圧送電ケーブルの撓みを検知するための無線タグシステムの例を示す。
図１０(a),(b) において、電信柱間のケーブル９または高圧送電用鉄塔間のケーブル９の例えば中間点に無線タグ２０を取り付け、無線タグ２０に内蔵する傾斜センサがケーブル９の揺れに対応した傾きを検出して蓄積する。無線タグ２０は、車両１のリーダから送信される要求信号に応じて、ケーブル９の傾きの時系列情報を車両１のリーダへ無線送信する。なお、このときの要求信号は、実施例１〜実施例５の電磁誘導方式によるＬＦ帯の要求信号ではなく、応答信号と同様の電波方式の無線信号が用いられる。車両１のリーダは、このケーブル９の傾きの時系列情報を受信処理し、ケーブル９の揺れに対応した傾きから以下に示すようにケーブル９の揺れの周期を計算し、さらにケーブル９の撓み（垂れ下がり）を計算する。
図１０(c) は、ケーブル９を横断面方向から見た状態を示す。ケーブル９は、揺れの支点に対して振り子運動する。ケーブル９の揺れの支点とケーブル９とを結ぶ線と垂線が成す角度θは、ケーブル９に設置した無線タグ２０の傾斜センサがケーブル９の揺れに対応した傾きθとして検出する。この傾きθの時間的変化から、揺れの周期Ｔが分かる。一方、ケーブル９の揺れの周期Ｔは、振り子の運動に置き換えると、揺れの支点とケーブル９との間の距離ｒと重力加速度ｇのみに依存し、
Ｔ＝２π（ｒ／ｇ)1/2
で表される。したがって、ケーブル９が一定周期で揺れる共振状態であれば、周期Ｔから揺れの支点とケーブル９との間の距離ｒ、すなわちケーブル９の撓み（垂れ下がり）が求まる。
図１１は、実施例６の無線タグ２０の制御例を示す。
実施例６の無線タグ２０の構成は、図２に示す実施例１の無線タグ２０ａと同様であり、制御部２４の処理部２４１がタイマ２４２，２４３を用いてセンサ（傾斜センサ）２６を間欠動作させ、取得したセンサデータ（傾きθの時系列情報）を記憶部２４４に記憶し、要求信号に応じて記憶部２４４からセンサデータを読み出し、応答信号を生成して送信する。
ただし、実施例６では、センサ２６が動作を開始し、所定の動作時間後に停止する基本動作は同じであるが、センサ２６が取得したセンサデータ（傾きθ）が所定の閾値を超えていれば動作時間を所定時間だけ延長する制御を行い、傾きθの時系列情報を記憶部２４４に上書き更新する。
例えば、センサ（傾斜センサ）２６が、所定の閾値（例えば３度）を超える傾きを検出した場合には、通常の動作時間（数秒）を数分に延長し、継続してセンサ２６を動作させ、その間の傾きθの時系列情報を蓄積する。
すなわち、センサ２６は図１１に示すように間欠動作し、センサ２６が動作中に取得したセンサデータ（傾きθ）が所定の閾値を超えていなければ、そのままセンサ２６の動作を停止させる。一方、センサデータ（傾きθ）が所定の閾値を超えた場合には、センサ２６の動作時間を延長し、傾きθの時系列情報を記憶部２４４に蓄積する。この場合、記憶部２４４には、常にケーブル９の揺れに伴う所定の閾値以上の傾きθの最新の時系列情報が記録されることになる。
ここで、要求信号受信部２３がリーダ１０から送信された要求信号を受信すると、処理部２４１は記憶部２４４のセンサデータ（傾きθの時系列情報）を読み出し、応答信号を生成して応答信号送信部２５に出力する。応答信号送信部２５は応答信号を無線信号に変換し、リーダ１０に向けて送信する。
このように、ケーブル９に取り付けた傾斜センサにより、ケーブル９の揺れに対応した傾きθを計測し、その傾きθの時系列情報を無線タグ２０から車両１のリーダに送信する。そして、リーダ側でケーブル９の揺れの周期Ｔを計算し、さらに周期Ｔから計算されるケーブル９の撓み（垂れ下がり）が、例えば道路交通法などによりケーブルの高さとして規定されている基準値を満足するか否かを判断し、基準値にある程度近づいてきたら事前に警告を知らせる。また、高圧送電用ケーブルの撓み（垂れ下がり）の場合は、ケーブル同士が接触ショートして破断する事故があるので、経年変化を把握して事故防止に利用することができる。
なお、ケーブル９の揺れの周期Ｔは、傾斜センサで得られるケーブル９の傾きに限らず、例えば３軸の加速度センサを用いてケーブル９が最も垂れ下がった位置での加速度の時間変化から求めることもできる。また、加速度センサに代えて、揺れの方向を感知できる振動センサを用いることもできる。
ところで、ケーブル９の撓み（垂れ下がり）は、ケーブル９が静止状態であれば、レーザ等を用いた測距装置により直接計測できるが、屋外にあるケーブル９は常に静止状態ではない。したがって、ケーブル９の揺れに対応した傾きや加速度を計測し、その値を無線タグ２０に順次蓄積する。そして、図１２に示す従来の無線タグシステムのように、走行している車両のリーダから無線タグ２０に送信された要求信号に対する応答信号として、無線タグ２０に蓄積していた傾きや加速度の時系列情報を一括して送信する。これにより、リーダ側では、揺れの周期Ｔを計算し、さらに周期Ｔからケーブル９の撓み（垂れ下がり）を計算し、必要な警報等の処置が可能になる。
１ 車両
５ マンホール
６ 管路
７ マンホールの蓋
８ 蓋枠
９ ケーブル
１０ リーダ
１１ 電磁誘導用アンテナ（送信用）
１２ 受信アンテナ
１３ 要求信号送信部
１４ 応答信号受信部
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｕ，２０ｄ 無線タグ
２１ 電磁誘導用アンテナ（受信用）
２２ 送信アンテナ
２３ 要求信号受信部
２４ 制御部
２５ 応答信号送信部
２６ センサ
３１ 圧力センサ

Claims (11)

  1. 対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、
    前記無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて前記無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して前記対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダと
    を備えた無線タグシステムにおいて、
    前記無線タグは、
    前記センサを間欠動作させるタイミングを制御し、前記センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、
    前記要求信号を受信したときに、前記記憶部に記憶した前記センサデータを送信する送受信制御手段と
    を備え、
    前記対象物は、マンホール間に設置された管路であり、
    前記センサ制御手段は、第１の圧力センサを用いて測定した前記管路の内部の気圧データを前記センサデータとして前記記憶部に記憶する構成であり、
    前記センサデータ処理手段は、前記無線タグから送信された前記管路の内部の気圧データと、第２の圧力センサを用いて測定した前記リーダの位置の気圧データとを用い、前記管路の地面からの深さを算出する構成である
    ことを特徴とする無線タグシステム。
  2. 対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、
    前記無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて前記無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して前記対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダと
    を備えた無線タグシステムにおいて、
    前記無線タグは、
    前記センサを間欠動作させるタイミングを制御し、前記センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、
    前記要求信号を受信したときに、前記記憶部に記憶した前記センサデータを送信する送受信制御手段と
    を備え、
    前記対象物は、マンホールおよびマンホール間に設置された管路であり、
    第１の無線タグの前記センサ制御手段は、第１の圧力センサを用いて測定した前記管路の内部の圧力データを前記センサデータとして前記記憶部に記憶する構成であり、
    第２の無線タグの前記センサ制御手段は、第２の圧力センサを用いて測定した前記マンホールの所定の位置の圧力データを前記センサデータとして前記記憶部に記憶する構成であり、
    前記センサデータ処理手段は、前記第１の無線タグから送信された前記管路の内部の圧力データと、前記第２の無線タグから送信された前記マンホールの所定の位置の圧力データとを用い、前記管路の地面からの深さを算出する構成である
    ことを特徴とする無線タグシステム。
  3. 対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、
    前記無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて前記無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して前記対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダと
    を備えた無線タグシステムにおいて、
    前記無線タグは、
    前記センサを間欠動作させるタイミングを制御し、前記センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、
    前記要求信号を受信したときに、前記記憶部に記憶した前記センサデータを送信する送受信制御手段と
    を備え、
    前記対象物は、マンホールであり、
    第１の無線タグの前記センサ制御手段は、第１の圧力センサを用いて測定した前記マンホールの天井の位置の圧力データを前記センサデータとして前記記憶部に記憶する構成であり、
    第２の無線タグの前記センサ制御手段は、第２の圧力センサを用いて測定した前記マンホールの床面の位置の圧力データを前記センサデータとして前記記憶部に記憶する構成であり、
    前記センサデータ処理手段は、前記第１の無線タグから送信された前記マンホールの天井の位置の圧力データと、前記第２の無線タグから送信された前記マンホールの床面の位置の圧力データとを用い、前記マンホールの水位を算出する構成である
    ことを特徴とする無線タグシステム。
  4. 対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、
    前記無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて前記無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して前記対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダと
    を備えた無線タグシステムにおいて、
    前記無線タグは、
    前記センサを間欠動作させるタイミングを制御し、前記センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、
    前記要求信号を受信したときに、前記記憶部に記憶した前記センサデータを送信する送受信制御手段と
    を備え、
    前記対象物は、マンホールの蓋枠であり、
    前記センサ制御手段は、加速度センサを用い、前記蓋枠を介して測定した前記マンホールの蓋のガタつきによる振動に伴う加速度データを前記センサデータとして前記記憶部に記憶するとともに、前記センサが動作中に取得したセンサデータが所定の閾値を超えたときに、前記センサの動作時間を延長する制御を行う構成であり、
    前記センサデータ処理手段は、前記加速度センサを用いて測定した加速度データを収集し、該加速度データの経年変化による増加の傾向に基づいて前記マンホールの蓋の飛跳ねの可能性の増大を判断する構成である
    ことを特徴とする無線タグシステム。
  5. 対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、
    前記無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて前記無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して前記対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダと
    を備えた無線タグシステムにおいて、
    前記無線タグは、
    前記センサを間欠動作させるタイミングを制御し、前記センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、
    前記要求信号を受信したときに、前記記憶部に記憶した前記センサデータを送信する送受信制御手段と
    を備え、
    前記対象物は、マンホールの蓋枠であり、
    前記センサ制御手段は、加速度センサを用い、前記蓋枠を介して測定した前記マンホールの蓋のガタつきによる振動に伴う加速度データを前記センサデータとして前記記憶部に記憶するとともに、前記センサが動作中に取得したセンサデータが所定の閾値を超え、かつ前記記憶部に記憶したセンサデータを上回る値を示すときに、該センサデータを前記記憶部に上書きする構成であり、
    前記センサデータ処理手段は、前記加速度センサを用いて測定した加速度データを収集し、該加速度データの経年変化による増加の傾向に基づいて前記マンホールの蓋の飛跳ねの可能性の増大を判断する構成である
    ことを特徴とする無線タグシステム。
  6. 対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、
    前記無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて前記無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して前記対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダと
    を備えた無線タグシステムにおいて、
    前記無線タグは、
    前記センサを間欠動作させるタイミングを制御し、前記センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、
    前記要求信号を受信したときに、前記記憶部に記憶した前記センサデータを送信する送受信制御手段と
    を備え、
    前記対象物は、ケーブルであり、
    前記センサ制御手段は、傾斜センサまたは加速度センサを用いて測定した前記ケーブルの揺れに伴う傾きまたは加速度の時系列データを前記センサデータとして前記記憶部に記憶するとともに、前記センサが動作中に取得したセンサデータが所定の閾値を超えたときに、前記センサの動作時間を延長する制御を行う構成であり、
    前記センサデータ処理手段は、前記傾きまたは加速度の時系列データから揺れの周期を求め、さらに当該周期から前記ケーブルの撓みの大きさを算出する構成である
    ことを特徴とする無線タグシステム。
  7. 対象物に設置したセンサにより取得したセンサデータを送信する無線タグと、
    前記無線タグに要求信号を送信し、該要求信号に応じて前記無線タグから送信されたセンサデータを受信し、該センサデータを処理して前記対象物の状態を検出するセンサデータ処理手段を含むリーダと
    を備えた無線タグシステムにおいて、
    前記無線タグは、
    前記センサを間欠動作させるタイミングを制御し、前記センサが動作中に取得したセンサデータを記憶部に記憶するセンサ制御手段と、
    前記要求信号を受信したときに、前記記憶部に記憶した前記センサデータを送信する送受信制御手段と
    を備え、
    前記対象物は、ケーブルであり、
    前記センサ制御手段は、傾斜センサまたは加速度センサを用いて測定した前記ケーブルの揺れに伴う傾きまたは加速度の時系列データを前記センサデータとして前記記憶部に記憶するとともに、前記センサが動作中に取得したセンサデータが所定の閾値を超えたときに、該センサデータを前記記憶部に上書きする構成であり、
    前記センサデータ処理手段は、前記傾きまたは加速度の時系列データから揺れの周期を求め、さらに当該周期から前記ケーブルの撓みの大きさを算出する構成である
    ことを特徴とする無線タグシステム。
  8. 請求項１に記載の無線タグシステムのセンサデータ処理方法において、
    前記第１の圧力センサは、前記管路の内部の気圧を測定し、
    前記第２の圧力センサは、地面からの高さＤc [m] の前記リーダの位置の気圧を測定し、
    前記センサデータ処理手段は、前記管路の地面からの深さＤa [m] を検出するときに、前記第１の圧力センサの測定値Ｖa [hPa] と、前記第２の圧力センサの測定値Ｖc [hPa] とを取得し、前記第１の圧力センサおよび前記第２の圧力センサの各位置における温度Ｔ [℃] を設定し、その気圧差を標高差に換算し、該標高差と前記第２の圧力センサの地面からの高さＤc [m] から、次式に基づいて前記管路の地面からの深さＤa [m] を算出する
    Ｄa＋Ｄc＝((Ｖc／Ｖa)0.19−１)×Ｔ’
    Ｔ’＝(Ｔ＋273.15)／0.0065
    ことを特徴とするセンサデータ処理方法。
  9. 請求項２に記載の無線タグシステムのセンサデータ処理方法において、
    前記第１の圧力センサは、前記管路の内部の気圧を測定し、
    前記第２の圧力センサは、前記マンホールの地面からの深さＤu [m] の位置の気圧を測定し、
    前記センサデータ処理手段は、前記管路の地面からの深さＤa [m] を検出するときに、前記第１の圧力センサの測定値Ｖa [hPa] と、前記第２の圧力センサの測定値Ｖu [hPa] とを取得し、前記第１の圧力センサおよび前記第２の圧力センサの各位置における温度Ｔ [℃] を設定し、その圧力差を標高差に換算し、該標高差と前記第２の圧力センサの地面からの深さＤu [m] から、次式に基づいて前記管路の地面からの深さＤa [m] を算出する
    Ｄa−Ｄu＝((Ｖu／Ｖa)0.19−１)×Ｔ’
    Ｔ’＝(Ｔ＋273.15)／0.0065
    ことを特徴とするセンサデータ処理方法。
  10. 請求項２に記載の無線タグシステムのセンサデータ処理方法において、
    前記対象物である前記マンホールおよび前記管路が浸水しているときに、
    前記第１の圧力センサは、前記管路の内部の水圧を測定し、
    前記第２の圧力センサは、前記マンホールの地面からの深さＤd [m] の位置の水圧を測定し、
    前記センサデータ処理手段は、前記管路の地面からの深さＤb [m] を検出するときに、前記第１の圧力センサの測定値Ｖb [hPa] と、前記第２の圧力センサの測定値Ｖd [hPa] とを取得し、その圧力差を標高差に換算し、該標高差と前記第２の圧力センサの地面からの深さＤd [m] から、次式に基づいて前記管路の地面からの深さＤb [m] を算出する
    Ｄb−Ｄd＝10×(Ｖd−Ｖb)／1013.25
    ことを特徴とするセンサデータ処理方法。
  11. 請求項３に記載の無線タグシステムのセンサデータ処理方法において、
    前記第１の圧力センサは、地面からの深さがＤu [m] の前記マンホールの天井の位置の気圧または水圧を測定し、
    前記第２の圧力センサは、地面からの深さがＤd [m] の前記マンホールの床面の位置の気圧または水圧を測定し、
    前記センサデータ処理手段は、前記マンホール内に浸水したときの地面から水面までの深さとして示される水位Ｄw [m] を検出するときに、前記第１の圧力センサの測定値Ｖu [hPa] と、前記第２の圧力センサの測定値Ｖd [hPa] とを取得し、前記マンホール内の温度Ｔ [℃] を設定し、次式に基づいて前記マンホールの水位Ｄw [m] を算出する
    [Ｖu／(Ｖd−101.325×(Ｄw−Ｄd))]0.19×Ｔ'−Ｄw＝Ｔ'−Ｄu
    Ｔ’＝(Ｔ＋273.15)／0.0065
    ことを特徴とするセンサデータ処理方法。
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