JP6900805B2 - 埋設機器管理装置、埋設機器管理方法及び埋設機器管理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、埋設機器管理装置、埋設機器管理方法及び埋設機器管理プログラムに関する。

国土交通省では、景観や観光の観点、安全性や快適性の観点、防災の観点などから、無電柱化を推進している。無電柱化が進むと、従来、電柱に取りつけられることが多かった、街路灯や防犯カメラ、スピーカ等を設置する場所がなくなる。特に街路灯は安全性等の面から必要不可欠であるため、最近では、街路灯設置用のポールを路上に設置し、このポールに複数の機能をもたせることが検討されている。

電柱が埋設されると、地中には、電力伝送用のケーブルや通信用の光ファイバなどが敷設される。また、電力や通信の分岐装置も地中に埋設されるため、埋設される機器の管理が必要となる。

なお、端末がＧＰＳと通信不可能な環境下で、端末が在圏する無線基地局のセクタ中心の緯度経度を求め、これを端末の推定緯度経度として無線基地局を介して端末へ返信する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照）。

特開２００９−０１０６３８号公報

これまで、地中に埋設された機器からアラームが発せられた場合、有線又は無線で接続されたセンターに通知が送られていた。また、設備の埋設場所を記録する場合、紙の地図等に基準点からの距離を記入する方法などが用いられているため、基準点がなくなったりすると、機器の位置を正確に特定できず、広い範囲を掘り返して、機器を見つけ出す必要があった。

１つの側面では、本発明は、地中に埋設された機器を見つけやすくすることが可能な埋設機器管理装置、埋設機器管理方法及び埋設機器管理プログラムを提供することを目的とする。

一つの態様では、埋設機器管理装置は、地中に埋設された無線通信機能を有する機器が発信する電波を受信する、水平面内の所定位置において鉛直方向に沿って配列された複数の第１のアンテナを有する第１の通信部と、地中に埋設された無線通信機能を有する機器が発信する電波を受信する、水平方向に配列された複数の第２のアンテナを有する複数の第２の通信部と、複数の前記第１のアンテナに到来する前記電波の方向を検出するとともに、複数の前記第２のアンテナに到来する前記電波の水平面内の方向を検出する検出部と、複数の前記第１のアンテナの設置高さと、前記検出部の検出結果とに基づいて、前記所定位置から前記機器までの距離を推定し、前記距離と前記電波の水平面内の方向とに基づいて、前記機器の位置を推定する推定部と、を備え、前記検出部は、前記電波の水平面内の方向を検出する際に、前記第２の通信部の受信電力を比較して、複数の前記第２の通信部のうちの１つを特定し、特定した前記第２の通信部の複数の前記第２のアンテナに到来する前記電波の水平面内の方向を、ビームフォーミングにより検出する。

地中に埋設された機器を見つけやすくすることができる。

一実施形態に係る埋設機器管理システムの構成を概略的に示す図である。 図２（ａ）は、埋設機器管理装置のハードウェア構成を示す図であり、図２（ｂ）は、処理装置のハードウェア構成を示す図である。 埋設機器管理装置の機能ブロック図である。 図４（ａ）は、街路灯ポールを上方から見た状態を模式的に示す図であり、図４（ｂ）は、街路灯ポールの上端を水平方向から見た状態を模式的に示す図である。 埋設機器管理装置の処理の概要について示す図である。 埋設機器管理装置の処理を示すフローチャートである。 図７（ａ）は、オムニアンテナを用いた角度θ１の検出原理を説明するための図であり、図７（ｂ）は、指向性アンテナを用いた角度θ２の検出原理を説明するための図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）は、変形例を示す図（その１）である。 変形例を示す図（その２）である。

以下、一実施形態について、図１〜図７に基づいて詳細に説明する。

図１には、埋設機器管理システム１００の構成が概略的に示されている。埋設機器管理システム１００は、図１に示すように、屋外に固定された複数の街路灯ポール１０と、処理装置７０と、を備える。街路灯ポール１０と処理装置７０は、インターネットなどのネットワーク８０に接続されている。ただし、これに限らず、例えば、処理装置７０がノートＰＣ（Personal Computer）等の可搬型の情報処理装置であり、処理装置７０と街路灯ポール１０とがケーブル等を介して接続されてもよい。このように接続された状態で、街路灯ポール１０が取得した情報が処理装置７０に送信されてもよい。

街路灯ポール１０は、屋外（例えば路肩など）に立てられ、夜間に周囲を照らす街路灯を有している。また、街路灯ポール１０は、周辺の地中に埋設された無線通信機能を有する機器（例えば、電力や通信の分岐装置）２００（図５参照）が発するアラームを示す信号（電波）を受信し、機器２００の位置を特定（推定）する埋設機器管理装置４０（図２（ａ）参照）を有する。ここで、埋設機器管理装置４０は、ビルの屋上などに設置される無線機のアンテナよりも低い位置に設置され、かつ低Ｃ／Ｎ動作が可能であることから、地中に埋設されている装置のアラームを示す信号の受信ができるようになっている。なお、埋設されている機器２００からは、エラーや故障が発生したときにアラームを示す信号を発信するようになっている。

図２（ａ）には、街路灯ポール１０が備える埋設機器管理装置４０のハードウェア構成が示されている。図２（ａ）に示すように、埋設機器管理装置４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９０、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９４、記憶部（例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive））９６、ネットワークインタフェース９７、通信部２０Ａ〜２０Ｄ、３０等を備えている。埋設機器管理装置４０の構成各部は、バス９８に接続されている。

埋設機器管理装置４０では、ＲＯＭ９２あるいはＨＤＤ９６に格納されているプログラム（埋設機器管理プログラムを含む）、或いは可搬型記憶媒体用ドライブ９９が可搬型記憶媒体９１から読み取ったプログラム（埋設機器管理プログラムを含む）をＣＰＵ９０が実行することにより、図３に示す、制御部４２及び出力部４６としての機能が実現される。なお、制御部４２及び出力部４６の詳細については、後述する。

通信部２０Ａ〜２０Ｄ、３０のうち、第１の通信部としての通信部２０Ａ〜２０Ｄは、水平方向において、機器２００が存在する方向を検出するために用いられる。具体的には、通信部２０Ａ〜２０Ｄは、図５に模式的に示すように、街路灯ポール１０を基準として、東西南北いずれか一方向に対して角度θ２の方向に機器２００が存在することを検出する。また、通信部２０Ａ〜２０Ｄは、周辺に存在する無線システムに含まれるセンサのＡＰ（Access Point）としての機能を有する。

一方、第２の通信部としての通信部３０は、鉛直方向を基準として機器２００が存在する方向を検出するために用いられる。具体的には、通信部３０は、埋設機器管理装置４０の処理の概要を示す図５からわかるように、街路灯ポール１０の長手方向（鉛直方向）を基準として、角度θ１の方向に機器２００が存在することを検出する。

図３は、通信部２０Ａ〜２０Ｄ、３０の装置構成等を示すブロック図である。通信部２０Ａは、図３に示すように、第１のアンテナとしての複数の指向性アンテナ２２₁、２２₂、…２２_nと、乗算器２４₁、２４₂、…２４_nと、合算器２６と、無線機２８と、を有する。本実施形態では、通信部２０Ａの複数の指向性アンテナ２２₁、２２₂、…２２_nは、街路灯ポール１０を上方から見た状態を模式的に示す図４（ａ）からわかるように、南北方向に沿って配列されている。通信部２０Ａの複数の指向性アンテナ２２₁、２２₂、…２２_nは、それぞれ、西方向を中心とする所定角度範囲から到来する信号を受信することができる。乗算器２４₁、２４₂、…２４_nは、指向性アンテナ２２₁、２２₂、…２２_nで受信した信号に重み係数Ｃ₁、Ｃ₂…Ｃ_nを乗算し、合算器２６に出力する。合算器２６は、各乗算器２４₁、２４₂、…２４_nからの出力を合算し、合算した結果を無線機２８や制御部４２に対して出力する。

通信部２０Ｂ〜２０Ｄは、通信部２０Ａと同様の構成を有している。ただし、通信部２０Ｂの指向性アンテナ２２₁、２２₂、…２２_nは、それぞれ、北方向を中心とする所定角度範囲から到来する信号を受信することができ、図４（ａ）に示すように東西方向に沿って配列されている。また、通信部２０Ｃの指向性アンテナ２２₁、２２₂、…２２_nは、それぞれ、東方向を中心とする所定角度範囲から到来する信号を受信することができ、図４（ａ）に示すように南北方向に沿って配列されている。また、通信部２０Ｄの指向性アンテナ２２₁、２２₂、…２２_nは、南方向を中心とする所定角度範囲から到来する信号を受信することができ、図４（ａ）に示すように東西方向に沿って配列されている。なお、指向性アンテナ２２₁、２２₂、…２２_nのアンテナビーム幅（検出範囲）が１２０°程度であるものとする。

通信部３０は、図３に示すように、第２のアンテナとしての複数のオムニアンテナ３２₁、３２₂、…３２_mと、乗算器３４₁、３４₂、…３４_mと、合算器３６と、を有する。オムニアンテナ３２₁、３２₂、…３２_mは、街路灯ポール１０の上端を水平方向から見た状態を模式的に示す図４（ｂ）からわかるように、街路灯ポール１０の上端に鉛直方向（高さ方向）に沿って配列されている。乗算器３４₁、３４₂、…３４_mは、オムニアンテナ３２₁、３２₂、…３２_mで受信した信号に重み係数Ｃ’₁、Ｃ’₂…Ｃ’_mを乗算し、合算器３６に出力する。合算器３６は、各乗算器３４₁、３４₂、…３４_mからの出力を合算し、合算した結果を制御部４２に対して出力する。

制御部４２は、通信部２０Ａ〜２０Ｄが有する各乗算器２４₁、２４₂、…２４_nに対して、重み係数を入力する。また、制御部４２は、合算器２６から入力された値に基づいて、機器２００が東西南北いずれの方向（基準方向と呼ぶ）を基準としてどの角度（θ２）の方向に存在しているかを求め、出力部４６に出力する。

また、制御部４２は、通信部３０が有する各乗算器３４₁、３４₂、…３４_mに対して、重み係数を入力する。また、制御部４２は、合算器３６から入力された値に基づいて、機器２００が街路灯ポール１０（鉛直方向）を基準としてどの角度（θ１）の方向に存在しているかを求め、出力部４６に出力する。

出力部４６は、制御部４２から入力された情報に基づいて、アラームの信号（電波）を発している機器２００の位置情報を処理装置７０に対して出力する。

図１に戻り、処理装置７０は、ＰＣ（Personal Computer）等であり、出力部４６から入力された情報を表示等する装置であり、図２（ｂ）に示すようなハードウェア構成を有する。図２（ｂ）に示すように、処理装置７０は、ＣＰＵ１９０、ＲＯＭ１９２、ＲＡＭ１９４、記憶部（ここではＨＤＤ）１９６、ネットワークインタフェース１９７、及び可搬型記憶媒体１９１に格納されているデータ等を読み取ることが可能な可搬型記憶媒体用ドライブ１９９、表示部１９３、入力部１９５等を備えている。表示部１９３は、液晶ディスプレイ等を含み、入力部１９５は、キーボードやマウス、タッチパネル等を含む。これら処理装置７０の構成各部は、バス１９８に接続されている。なお、処理装置７０は、複数の街路灯ポール１０に搭載された埋設機器管理装置４０から情報を受信できるため、埋設機器管理システム１００におけるセンターとして機能する。

（処理について）
次に、埋設機器管理装置４０の処理について、図６のフローチャートに沿って、その他図面を適宜参照しつつ詳細に説明する。

なお、図６のフローチャートが開始される前提として、制御部４２は、通信部３０（オムニアンテナ３２₁、３２₂、…３２_m）の機能を停止しているものとする。また、制御部４２は、通信部２０Ａ〜２０Ｄそれぞれの１つの指向性アンテナ（例えば、各通信部２０Ａ〜２０Ｄの指向性アンテナ２２₁）の重み係数を１とし、その他の重み係数を０とする。この状態では、無線機２８が周辺のセンサのＡＰとして機能し、各通信部２０Ａ〜２０Ｄの指向性アンテナ２２₁から出力される信号を受け、ＡＰとしての処理を実行する。この状態（第１の状態）をＡＰモードと呼ぶものとする。

この状態から、図６の処理が開始されると、まずステップＳ１０では、制御部４２は、所定タイミングとなったかどうかを判断する。この所定タイミングとは、アラームを検出する処理を実行すべきタイミングである。このステップＳ１０の判断が否定された場合には、ステップＳ１２に移行し、制御部４２は、ＡＰモードを維持する。

一方、ステップＳ１０の判断が肯定された場合、ステップＳ１４に移行し、制御部４２は、通信部３０の乗算器３４₁〜３４_mの重み係数をすべて１に設定し、合算器３６から出力される値ｙ’が所定値以上であるか否かを判断する。この判断が肯定される場合とは、地中に埋設されている機器２００からアラームの信号が出力され、該信号を通信部３０にて受信した場合を意味する。このステップＳ１４の判断が否定された場合（機器２００からアラームが出されていない場合）には、ステップＳ１２に移行し、制御部４２は、ＡＰモード（初期のモード）を維持する。すなわち、通信部３０の機能を停止する。

一方、ステップＳ１４の判断が肯定された場合には、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６に移行すると、制御部４２は、鉛直方向を基準とするビームフォーミング動作を実行する。なお、ステップＳ１６に移行した段階で、埋設機器管理装置４０は、ＡＰモードから機器位置検出モード（第２状態）になる。図７（ａ）は、複数のオムニアンテナ３２₁〜３２_mのうち、４つのオムニアンテナ３２₁〜３２₄を用いた角度θ１の検出原理を説明するための図である。ここで、アンテナ間隔は、機器２００から送信される信号の波長（λ）やλ／２に設定されており、全てのアンテナの受信の相関が同一とされている。図７（ａ）において、各オムニアンテナ３２₁〜３２_mに到達する時間差をt₀とすると、次式（１）が成り立つ。なお、ｃは、光速である。
t₀×ｃ＝ｄ×sin（９０°−θ１） …（１）

したがって、上式（１）より信号の到来方向（角度θ１）を求めることができる。ここで、制御部４２は、各オムニアンテナ３２₁〜３２_mで受信した信号（オムニアンテナ３２_ｉで受信した信号をｘ’_ｉとする）に重み係数（Ｃ’_i)を掛け、Ｃ’_i×ｘ’_ｉの合計ｙ’が最大となるように重み係数を決定する。これにより、あたかも、アンテナビーム（検出方向）がθ１の方向に向いているようにすることができる。したがって、制御部４２は、重み係数を変更することで、アンテナの検出方向をスキャンし、ｙ’が最大となる重み係数（すなわち検出方向θ１）を探索する。

図６に戻り、次のステップＳ１８では、制御部４２は、ステップＳ１６の処理の結果として、角度θ１を取得する。

次いで、ステップＳ２０では、制御部４２は、水平方向に関するビームフォーミング動作を実行する。この場合、通信部２０Ａ〜２０Ｄそれぞれを用いて、図７（ｂ）に示すような原理で、通信部３０と同様、各指向性アンテナ２２₁〜２２_nで受信した信号（指向性アンテナ２２_ｉで受信した信号をｘ_ｉとする）に重み係数（Ｃ_i)を掛け、Ｃ_i×ｘ_ｉの合計ｙが最大となるように重み係数を決定する。

次いで、ステップ２２では、制御部４２は、通信部２０Ａ〜２０Ｄそれぞれにおいて最大となるｙの値を取得し、それぞれの通信部２０Ａ〜２０Ｄのｙの値を比較する。

次いで、ステップＳ２４では、制御部４２は、ｙが最大である方向と、角度θ２の値を取得する。具体的には、制御部４２は、ステップＳ２２の比較の結果、通信部２０Ａ〜２０Ｄのうちｙの値が最大の通信部を特定し、特定した通信部の方向（通信部２０Ａであれば「西」、通信部２０Ｂであれば「北」、通信部２０Ｃであれば「東」、通信部２０Ｄであれば「南」）を取得する。また、制御部４２は、特定された通信部においてｙが最大となるように決定した重み係数に基づいて、θ２を特定し、取得する。例えば、図５の例では、制御部４２は、方向として南を取得し、南方向からの角度θ２を取得する。

次いで、ステップＳ２６では、制御部４２は、角度θ１と角度θ２からアラームを発している機器２００の位置情報を特定する。具体的には、図５に示すように、街路灯ポール１０の高さＨを通信部３０（例えば指向性アンテナ３２₁）の高さとみなして、高さＨと角度θ１から、街路灯ポール１０の下端部と機器２００との距離Ｄを次式（２）より求める。
Ｄ＝Ｈ・ｔａｎθ１ …（２）
また、制御部４２は、距離Ｄと角度（特定した方向からの角度）θ２とから、機器２００の位置を正確に特定する。制御部４２は、特定した機器２００の位置情報を出力部４６に受け渡す。なお、高さＨは、機器２００が埋設されている深さに基づいて補正することとしてもよい。

次いで、ステップＳ２８では、出力部４６は、制御部４２から機器２００の位置情報を受け取ると、アラーム情報（機器２００がアラームを発していることを示す情報）とともに機器２００の位置情報を処理装置７０に送信する。処理装置７０では、アラーム情報を機器２００の位置情報とともに表示部１９３に表示する。この場合、処理装置７０は、機器２００の位置を示す地図を表示するようにしてもよい。なお、ステップＳ２８の処理の後は、制御部４２は、ステップＳ３０においてＡＰモードに戻した後、ステップＳ１０に戻る。そして、制御部４２は、上述した処理を繰り返し実行する。

これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、制御部４２により、機器２００が発する信号（電波）が到来する方向を検出する検出部、検出部の検出結果に基づいて機器２００までの距離や機器２００の位置を推定する推定部としての機能が実現されている。また、制御部４２により、ＡＰモードと機器位置検出モードとを切り替える切り替え部としての機能が実現されている。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、通信部３０は、地中に埋設された無線通信機能を有する機器２００が発信する電波を受信する、街路灯ポール１０の上端に鉛直方向に沿って配列された複数のオムニアンテナ３２₁〜３２_mを有しており、制御部４２は、複数のオムニアンテナ３２₁〜３２_mに到来する電波の方向（角度θ１）を検出し、オムニアンテナの設置高さ（Ｈ）と、電波の方向（角度θ１）とに基づいて、街路灯ポール１０から機器２００までの距離Ｄを特定する。本実施形態では、オムニアンテナ３２₁〜３２_mに到来する電波の方向（角度θ１）に基づいて特定される街路灯ポール１０から機器２００までの距離Ｄを利用することで、機器２００が埋設されている位置を推測するのに役立てることができる。これにより、地中に埋設された機器２００を見つけやすくすることができる。

また、本実施形態では、制御部４２は、ビームフォーミングにより、オムニアンテナ３２₁〜３２_mに到来する電波の方向（角度θ１）を検出するので、正確な電波の方向を簡易に検出することができる。ただし、これに限らず、角度θ１を求める方法としては、その他の公知の方法（ＭＵＳＩＣ法（Multiple SIgnal Classification）や、Ｃａｐｏｎ法、線形予測法、ＥＳＰＲＩＴ法など）を採用することとしてもよい。

また、本実施形態では、埋設機器管理装置４０が、水平方向に配列された複数の指向性アンテナ２２₁〜２２_nを有する通信部２０Ａ〜２０Ｄを有しており、制御部４２は、通信部２０Ａ〜２０Ｄそれぞれに到来する電波の水平面内の方向（角度θ２)を検出し、距離Ｄと到来する電波の水平面内の方向θ２とに基づいて、機器２００の位置を特定する。これにより、アラームを発する機器２００の正確な位置を特定することができる。

また、本実施形態では、制御部４２は、通信部２０Ａ〜２０Ｄの受信電力の最大値ｙを比較して（Ｓ２２）、ｙが最大である通信部を特定する。そして、制御部４２は、特定した通信部が検出する方向（東西南北のいずれか）と、特定した通信部におけるビームフォーミング動作の結果を用いて、機器２００が存在する方向（角度θ２）を特定する。これにより、アラームを発する機器２００の正確な位置を簡易に特定することができる。なお、角度θ２についても、角度θ１と同様、上述したような公知の方法により求めることとしてもよい。

また、本実施形態では、通信部２０Ａ〜２０Ｄが無線機２８を有しており、制御部４２は、無線機２８を用いた通信を実行する状態（ＡＰモード）と、機器２００が発信する電波が到来する水平面内の方向の検出を実行する状態（機器位置検出モード）と、で切り替える。このように、通信部２０Ａ〜２０Ｄに複数の機能を持たせることで、無線機２８用のアンテナと、機器２００からの信号を受信するためのアンテナとを別々に用意する必要がないため、部品点数を削減することができる。

また、本実施形態では、ＡＰモードにある場合に、制御部４２は、通信部３０による電波の受信を停止するので、消費電力の削減等による効率化を図ることが可能となる。

なお、上記実施形態では、機器２００が存在する方向として東西南北の４方向のいずれかを検出するために、街路灯ポール１０に４つの通信部２０Ａ〜２０Ｄを設ける場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図８（ａ）に示すように街路灯ポール１０に３つの通信部２０Ａ〜２０Ｃを設けることとしてもよい。また、街路灯ポール１０に５つ以上の通信部２０Ａ〜２０Ｃを設けることとしてもよい。図８（ｂ）には、街路灯ポール１０に６つの通信部２０Ａ〜２０Ｆを設けた例が示されている。なお、通信部の数は、各指向性アンテナによる信号の検出範囲に基づいて適宜決定することができる。

なお、上記実施形態では、複数の指向性アンテナ２２₁〜２２_nを有する通信部２０Ａ〜２０Ｄを用いて、アラームを発する機器が存在する方向（水平方向）を特定する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、水平方向に関して、機器が存在する範囲がある程度の精度で分かればよい場合には、例えば、図９に示すように、街路灯ポール１０に指向性アンテナ２２を所定間隔で所定本数（図９では４本）設けることとしてもよい。このようにしても、各指向性アンテナ２２のうち、受信電力が最も大きい指向性アンテナ２２の検出方向に機器２００が存在すると判断することができる。例えば、図９の右下の指向性アンテナ２２の受信電力が最も大きい場合には、街路灯ポール１０から南東の方向に機器２００が存在すると判断することができる。なお、図９では、街路灯ポール１０に４つの指向性アンテナ２２を設けることとしたが、これに限らず、指向性アンテナ２２の検出可能範囲に応じて、指向性アンテナ２２の数を適宜変更することとしてもよい。

なお、上記実施形態では、埋設機器管理装置４０を街路灯ポールに設けた場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、街路灯を有さないポール（多機能ポールなどと呼ばれる）に埋設機器管理装置４０を設けることとしてもよい。

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（ただし、搬送波は除く）に記録しておくことができる。

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などの可搬型記録媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

なお、以上の実施形態の説明に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 地中に埋設された無線通信機能を有する機器が発信する電波を受信する、水平面内の所定位置において鉛直方向に沿って配列された複数の第１のアンテナを有する第１の通信部と、
複数の前記第１のアンテナに到来する前記電波の方向を検出する検出部と、
複数の前記第１のアンテナの設置高さと、前記検出部の検出結果とに基づいて、前記所定位置から前記機器までの距離を推定する推定部と、
を備える埋設機器管理装置。
（付記２） 前記検出部は、ビームフォーミングにより、複数の前記第１のアンテナに到来する前記電波の方向を検出することを特徴とする付記１に記載の埋設機器管理装置。
（付記３） 水平方向に配列された複数の第２のアンテナを有する第２の通信部を複数備え、
前記検出部は、複数の前記第２のアンテナに到来する前記電波の水平面内の方向を検出し、
前記推定部は、前記距離と到来する前記電波の水平面内の方向とに基づいて、前記機器の位置を推定することを特徴とする付記１又は２に記載の埋設機器管理装置。
（付記４） 前記検出部は、前記第２の通信部の受信電力を比較して、複数の前記第２の通信部のうちの１つを特定し、
特定した前記第２の通信部の複数の前記第２のアンテナに到来する前記電波の水平面内の方向を、ビームフォーミングにより検出することを特徴とする付記３に記載の埋設機器管理装置。
（付記５） 前記第２の通信部は、無線システムに含まれる装置と前記第２のアンテナを用いて通信する無線機を有し、
前記第２の通信部を、前記無線機を用いた通信を実行する第１状態と、前記機器が発信する電波が到来する水平面内の方向の検出を実行する第２状態と、で切り替える切り替え部を更に備える付記３又は４に記載の埋設機器管理装置。
(付記６) 前記切り替え部は、前記第２の通信部が前記第１状態にあるときに、前記第１の通信部による電波の受信を停止することを特徴とする付記５に記載の埋設機器管理装置。
（付記７） 屋外に設置されるポール状部材に設けられることを特徴とする付記１〜６のいずれかに記載の埋設機器管理装置。
（付記８） 地中に埋設された無線通信機能を有する機器が発信する電波を受信する、水平面内の所定位置において鉛直方向に沿って配列された複数の第１のアンテナに到来する前記電波の方向を検出し、
複数の前記第１のアンテナの設置高さと、前記検出する処理の検出結果とに基づいて、前記所定位置から前記機器までの距離を推定する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする埋設機器管理方法。
（付記９） 前記検出する処理では、ビームフォーミングにより、複数の前記第１のアンテナに到来する前記電波の方向を検出することを特徴とする付記８に記載の埋設機器管理方法。
（付記１０） 前記検出する処理では、水平方向に配列された複数の第２のアンテナを有する複数の通信部に到来する前記電波の水平面内の方向を検出し、
前記推定する処理では、前記距離と到来する前記電波の水平面内の方向とに基づいて、前記機器の位置を推定することを特徴とする付記８又は９に記載の埋設機器管理方法。
（付記１１） 前記検出する処理では、前記通信部の受信電力を比較して、複数の前記通信部のうちの１つを特定し、
特定した前記通信部の複数の前記第２のアンテナに到来する前記電波の水平面内の方向を、ビームフォーミングにより検出することを特徴とする付記１０に記載の埋設機器管理方法。
（付記１２） 前記通信部は、無線システムに含まれる装置と前記第２のアンテナを用いて通信する無線機を有し、
前記通信部を、前記無線機を用いた通信を実行する第１状態と、前記機器が発信する電波が到来する水平面内の方向の検出を実行する第２状態と、で切り替える、処理を前記コンピュータがさらに実行することを特徴とする付記１０又は１１に記載の埋設機器管理方法。
(付記１３) 前記切り替える処理では、前記通信部が前記第１状態にあるときに、前記第１のアンテナを用いた電波の受信を停止することを特徴とする付記１２に記載の埋設機器管理方法。
（付記１４） 地中に埋設された無線通信機能を有する機器が発信する電波を受信する、水平面内の所定位置において鉛直方向に沿って配列された複数の第１のアンテナに到来する前記電波の方向を検出し、
複数の前記第１のアンテナの設置高さと、前記検出する処理の検出結果とに基づいて、前記所定位置から前記機器までの距離を推定する、
処理をコンピュータに実行させるための埋設機器管理プログラム。

２０Ａ〜２０Ｄ 通信部（第２の通信部）
２２₁〜２２_n 指向性アンテナ（第２のアンテナ）
２８ 無線機
３０ 通信部（第１の通信部）
３２₁〜３２_m オムニアンテナ（第１のアンテナ）
４０ 埋設機器管理装置
４２ 制御部（検出部、推定部、切り替え部）
２００ 機器

Claims (6)

1. 地中に埋設された無線通信機能を有する機器が発信する電波を受信する、水平面内の所定位置において鉛直方向に沿って配列された複数の第１のアンテナを有する第１の通信部と、
   地中に埋設された無線通信機能を有する機器が発信する電波を受信する、水平方向に配列された複数の第２のアンテナを有する複数の第２の通信部と、
   複数の前記第１のアンテナに到来する前記電波の方向を検出するとともに、複数の前記第２のアンテナに到来する前記電波の水平面内の方向を検出する検出部と、
   複数の前記第１のアンテナの設置高さと、前記検出部の検出結果とに基づいて、前記所定位置から前記機器までの距離を推定し、前記距離と前記電波の水平面内の方向とに基づいて、前記機器の位置を推定する推定部と、
   を備え、
   前記検出部は、前記電波の水平面内の方向を検出する際に、前記第２の通信部の受信電力を比較して、複数の前記第２の通信部のうちの１つを特定し、特定した前記第２の通信部の複数の前記第２のアンテナに到来する前記電波の水平面内の方向を、ビームフォーミングにより検出することを特徴とする埋設機器管理装置。
2. 前記検出部は、ビームフォーミングにより、複数の前記第１のアンテナに到来する前記電波の方向を検出することを特徴とする請求項１に記載の埋設機器管理装置。
3. 前記第２の通信部は、無線システムに含まれる装置と前記第２のアンテナを用いて通信する無線機を有し、
   前記第２の通信部を、前記無線機を用いた通信を実行する第１状態と、前記機器が発信する電波が到来する水平面内の方向の検出を実行する第２状態と、で切り替える切り替え部を更に備える請求項１又は２に記載の埋設機器管理装置。
4. 前記切り替え部は、前記第２の通信部が前記第１状態にあるときに、前記第１の通信部による電波の受信を停止することを特徴とする請求項３に記載の埋設機器管理装置。
5. 地中に埋設された無線通信機能を有する機器が発信する電波を受信する、水平面内の所定位置において鉛直方向に沿って配列された複数の第１のアンテナに到来する前記電波の方向を検出し、
   地中に埋設された無線通信機能を有する機器が発信する電波を受信する、水平方向に配列された複数の第２のアンテナを有する複数の通信部に到来する前記電波の水平面内の方向を検出し、
   複数の前記第１のアンテナの設置高さと、前記検出する処理の検出結果とに基づいて、前記所定位置から前記機器までの距離を推定し、前記距離と前記電波の水平面内の方向とに基づいて、前記機器の位置を推定する、
   処理をコンピュータが実行し、
   前記電波の水平面内の方向を検出する処理において、前記複数の通信部の受信電力を比較して、前記複数の通信部のうちの１つを特定し、特定した前記通信部の複数の前記第２のアンテナに到来する前記電波の水平面内の方向を、ビームフォーミングにより検出することを特徴とする埋設機器管理方法。
6. 地中に埋設された無線通信機能を有する機器が発信する電波を受信する、水平面内の所定位置において鉛直方向に沿って配列された複数の第１のアンテナに到来する前記電波の方向を検出し、
   地中に埋設された無線通信機能を有する機器が発信する電波を受信する、水平方向に配列された複数の第２のアンテナを有する複数の通信部に到来する前記電波の水平面内の方向を検出し、
   複数の前記第１のアンテナの設置高さと、前記検出する処理の検出結果とに基づいて、前記所定位置から前記機器までの距離を推定し、前記距離と前記電波の水平面内の方向とに基づいて、前記機器の位置を推定する、
   処理をコンピュータに実行させ、
   前記電波の水平面内の方向を検出する処理において、前記複数の通信部の受信電力を比較して、前記複数の通信部のうちの１つを特定し、特定した前記通信部の複数の前記第２のアンテナに到来する前記電波の水平面内の方向を、ビームフォーミングにより検出する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする埋設機器管理プログラム。
   

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