JPH1166484A - Manhole cover antenna equipment and communication system - Google Patents

Manhole cover antenna equipment and communication system

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JPH1166484A
JPH1166484A JP21534497A JP21534497A JPH1166484A JP H1166484 A JPH1166484 A JP H1166484A JP 21534497 A JP21534497 A JP 21534497A JP 21534497 A JP21534497 A JP 21534497A JP H1166484 A JPH1166484 A JP H1166484A
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JP
Japan
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antenna
manhole cover
substrate
manhole
lid
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Application number
JP21534497A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Mizoguchi
Akiya Shibuya
Masayuki Yao
昌幸 八尾
昭哉 渋谷
高宏 溝口
Original Assignee
Kubota Corp
株式会社クボタ
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manhole cover antenna capable of providing an antenna function for a manhole cover without deteriorating cover strength only by simply machining the manhole cover. SOLUTION: The surface of the manhole cover 1 is slightly cut to form a through hole 1b for putting a power feed line through in a center of the cut and recessed part 1a to install a substrate antenna 2 in the part 1a. A base conductor plate 2c on the rear surface of the antenna 2 is brought into contact with the cover 1 to short-circuit. Through the use of the thin substrate antenna 2 as an antenna element, the machining work of the part 1a for arranging the antenna element is minimized and as only the hole 1b for inserting a cable 2d and a connector 2e is provided, the strength of the cover 1 is not deteriorated much.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地上とマンホール内との無線通信を行うために、マンホール蓋にアンテナを設置させたマンホール蓋アンテナ装置、及び、これを使用した通信システムに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, in order to perform radio communications with the ground and the manhole, the manhole cover antenna device with installing the antenna on the manhole cover, and a communication system using the same.

【0002】 [0002]

【従来の技術】地下には、上水道管,下水道管,ガス管,電力ケーブル,通信ケーブル等が埋設されている。 BACKGROUND OF THE INVENTION underground water supply pipes, sewage pipes, gas pipes, electricity cables, communication cables and the like are embedded.
そして、上水道管においては漏水、下水道管においては通水不良、ガス管においてはガス漏れ、電力ケーブルにおいては漏電、通信ケーブルにおいては断線等の異常状態を検知するために、種々のデータ値を測定してこれらの地下埋設物の状態を監視していく必要がある。 The leakage in the water supply pipe, water flow defects in the sewer pipe, a gas leak in the gas pipe, the fault current in the power cable, in order to detect an abnormal condition such as breakage in the communication cable, measure various data values it is necessary to monitor the state of these underground installations and. 従って、マンホール内に測定機器,監視機器を設置することが多くなっており、それらの測定機器,監視機器で求められたデータを取得する場合、監視員がマンホール内に入ってこれらのデータを得ることは面倒であり、地上からこれらのデータを得るようにすることが望ましい。 Accordingly, the measuring device into the manhole, and an increasing number of installing a monitoring device, these measuring instruments, when acquiring the data obtained by the monitoring device to obtain these data warden may enter the manhole it is cumbersome, it is desirable to obtain these data from the ground.

【0003】このような状況にあって、地下埋設物の状態を示すデータを地上から、マンホール蓋を開けることなく、取得できるシステムの開発が進められている。 [0003] In such a situation, the data indicating the state of the underground installations from the ground, without opening the manhole cover, the development of systems that can be obtained are underway. 以下に、このようなシステムの従来例について説明する。 The following describes a conventional example of such a system.

【0004】特開昭55−30050 号公報には、絶縁物で形成されたマンホール蓋の裏側に送受信機を取り付け、送信アンテナはそのマンホール蓋に埋め込んだ態様で取り付ける従来例が示されている。 [0004] JP-A-55-30050, mounting the transceiver on the rear side of the manhole cover formed of insulating material, the transmission antenna has been shown a conventional example of attaching a manner embedded in the manhole cover. また、特開平3−227073 In addition, JP-A-3-227073
号公報には、マンホール蓋の一部を誘電体化して、その誘電体中に送信アンテナを設置する手法が示されている。 No. In Japanese, a portion of the manhole cover and dielectric embodied, is shown a technique of installing the transmitting antenna to the dielectric material. また、実開平5−83053 号公報には、鋳鉄製のフレーム内で一対の誘電体皮膜にてアンテナ素子を挟み込む構成が示されている。 In addition, the real-Open 5-83053 discloses a configuration sandwiching the antenna element by a pair of dielectric coating in the cast-iron frame is shown. 更に、特開平7−143631号公報には、マンホール蓋を二重蓋構造とし、その中蓋にアンテナ機能を持たせる手法が示されている。 Further, JP-A-7-143631, the manhole cover and double lid structure is shown techniques to provide an antenna function to lid therein.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】以上の如く、地下埋設物の状態のモニタリング結果を送信する地中の通信手段とマンホール蓋に取り付けたアンテナとを組み合わせることによって無線通信網を形成することを目的として、 As described above [0008], intended to form a wireless communication network by combining the antenna attached to the ground communication means and the manhole cover to send the monitoring result of the state of the underground installations as,
マンホール蓋へのアンテナ素子の埋め込みが検討されている。 Of the antenna element to the manhole cover embedded has been studied. しかしながら、従来例では、加工に伴うマンホール蓋の強度低下が考慮されておらず、考慮すればマンホール蓋への特殊な加工またはマンホール蓋の構造の大幅な変更が必要であるという問題がある。 However, in the conventional example, the strength reduction of manhole covers associated with the processing is not considered, there is a problem that it requires a significant change in the structure of special processing or manhole cover to the manhole cover in consideration. また、マンホール蓋の加工方法及び使用勝手、また、アンテナの調節及び設置方法に関しても充分に考慮されていないという課題がある。 Further, the processing method and use without permission of the manhole cover, also, there is a problem that not enough consideration for the modulation and installation method of the antenna.

【0006】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、蓋強度を低下させることなく、マンホール蓋にアンテナ機能を持たせることができるマンホール蓋アンテナ装置を提供することを目的とする。 [0006] The present invention has been made in view of such circumstances, without lowering the lid strength, and to provide a manhole cover antenna apparatus can have an antenna function in the manhole cover.

【0007】本発明の他の目的は、任意の方向にアンテナを回転することができ、その方向を最適な方向に設定できるマンホール蓋アンテナ装置を提供することにある。 Another object of the present invention, it is possible to rotate the antenna in any direction to provide a manhole cover antenna device capable of setting the direction of the optimum direction.

【0008】本発明の更に他の目的は、地下内の無線機から直接給電する構成と、対となる他のアンテナと結合させて中継アンテナとする構成との選択が可能である通信システムを提供することにある。 Still another object of the present invention, provides configuration and be powered directly from the radio in the underground, the communication system it is possible to select a configuration in which the relay antenna is combined with other antennas to be paired It is to.

【0009】本発明の更に他の目的は、無線公衆回線接続により、広域の通信が可能となり、マンホール内の遠隔管理が容易となる通信システムを提供することにある。 It is still another object of the present invention, the wireless public line connection enables wide-area communications, and to provide a communication system which facilitates remote management within the manhole.

【0010】 [0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るマンホール蓋アンテナ装置は、地導体部及び給電線を有するアンテナをマンホール用の蓋に取り付けてなるアンテナ装置において、その表面に凹部が設けられ、該凹部から貫通孔が設けられたマンホール用の蓋と、前記凹部に配置されており、その地導体部が前記蓋に接触し、その給電線を前記貫通孔に通している平面基板アンテナとを備えることを特徴とする。 Manhole cover antenna device according to the present invention SUMMARY OF THE INVENTION, in the antenna device in which attached to the lid of the manhole an antenna having a ground conductor portion and the feed line, the recess is provided on the surface thereof, said comprising a lid for manhole through hole is provided from the recess, the are arranged in the recess, the land conductor portion is in contact with the lid, and a planar substrate antennas through the feed line into the through hole it is characterized in.

【0011】本発明のマンホール蓋アンテナ装置では、 [0011] In manhole cover antenna device of the present invention,
マンホール蓋の表面の一部を僅かに削りまたは薄く鋳造し、当該部分(凹部)の中央に給電線を通す貫通孔を形成し、平面基板アンテナをその凹部に設置する。 Slightly cutting or thin casting a part of the surface of the manhole cover, a through hole is formed through the feed line to the center of the portion (concave portion), installing a planar substrate antennas in the recess. この際、平面基板アンテナの裏面の地導体板はマンホール蓋に接触させて短絡させる。 At this time, the back surface of the ground conductor plate of the planar substrate antenna shorting in contact with the manhole cover. このようにアンテナ素子として薄型の平面基板アンテナを使用することにより、アンテナ素子を配置する凹部の加工を最小限に抑え、また、 By using this way, a thin planar substrate antenna as the antenna element, to minimize machining of the recess to place the antenna elements, also,
給電線が挿入可能な貫通孔を設けるだけであるので、マンホール蓋の強度が大きく劣化することはない。 Since the feed line is provided only insertable through holes, not the strength of the manhole cover greatly deteriorates. 更に、 In addition,
マンホール蓋に短絡させることにより、十分な面積の地導体板を構成できる。 By shorting the manhole cover can be configured to ground conductor plate of sufficient area.

【0012】本発明に係るマンホール蓋アンテナ装置は、上述の構成に加えて、前記凹部及び前記平面基板アンテナは平面視で円形または正多角形の形状をなすことを特徴とする。 [0012] manhole cover antenna device according to the present invention, in addition to the above, the recess and the planar substrate antennas is characterized by the shape of a circular or regular polygonal in plan view.

【0013】平面基板アンテナの基板形状を、円形または正多角形とすることにより、平面基板アンテナを適当な回転角で設置可能となる。 [0013] The substrate shape of the planar substrate antennas, by a circular or regular polygon, it is possible installed planar substrate antennas with a suitable angle of rotation. 平面基板アンテナ設置時に、給電線を軸として任意の方向に平面基板アンテナを回転させることができ、地上の基地局との間で最適な方向に平面基板アンテナを向けることができる。 During planar substrate antenna installation, the feed line can rotate plane substrate antenna in any direction as an axis, can be the optimum direction between the ground base station directs the planar substrate antennas. また、適当なピッチ角度でアンテナ方位を回転させることができ、平面基板アンテナの固着時にその回転角がずれることもなく、簡単に平面基板アンテナを設置できる。 Further, it is possible to rotate the antenna azimuth at an appropriate pitch angle, without that the rotational angle shifts during fixation of the planar substrate antenna can be easily installed planar substrate antennas.

【0014】本発明に係る通信システムは、上述のマンホール蓋アンテナ装置と、前記給電線にケーブル接続される地下内の送受信用無線機とを備えることを特徴とする。 [0014] communication system according to the present invention is characterized by comprising the above-described manhole cover antenna device and a transceiver for radio in the underground to be cabled to the feed line.

【0015】平面基板アンテナの給電線と地下内の無線送受信機とをケーブル接続するようにすれば、マンホール蓋アンテナ装置はその無線送受信機の外部アンテナとして機能する。 [0015] If the radio transceiver in the basement and the feed line of the planar substrate antenna to cable connection, manhole cover antenna device functions as an external antenna of the radio transceiver.

【0016】本発明に係る通信システムは、上述のマンホール蓋アンテナ装置と、前記給電線に接続される他のアンテナと、該アンテナと無線通信される地下内の送受信用無線機とを備えることを特徴とする。 The communication system according to the present invention includes the above manhole cover antenna device, and another antenna connected to the feed line, in that it comprises a radio transceiver in the underground to be the antenna and the radio communication and features.

【0017】平面基板アンテナの給電線に対となる別のアンテナ素子を接続するようにすれば、マンホール蓋アンテナ装置は中継アンテナとして機能する。 [0017] If to connect another antenna element to be paired to the feed line of the planar substrate antennas, manhole cover antenna device functions as a relay antenna.

【0018】本発明に係る通信システムは、前記地下内の送受信用無線機が自動車電話システムを利用すべくなしてあることを特徴とする。 The communication system according to the present invention, the transmitting and receiving radios within the underground, characterized in that the are no order to utilize the mobile telephone system.

【0019】地下内の無線送受信機を自動車電話システムとすることにより、公衆回線を利用した広域の通信が可能となり、マンホール内の容易な遠隔管理を実現できる。 [0019] By the wireless transceivers in underground and automobile telephone system enables wide area communication utilizing a public line, it can be realized easily remote management within the manhole.

【0020】 [0020]

【発明の実施の形態】本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention with reference to the drawings illustrating an embodiment thereof will be described in detail. なお、以下では、消火栓に設置された測定機器にて得られた測定データを地上の基地局へ送信する通信システムに本発明を適用した場合を例にして説明する。 Hereinafter, the case of applying the present invention to a communication system for transmitting measurement data obtained by the measuring devices installed in the fire hydrant to the ground base station as an example.

【0021】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形態のマンホール蓋アンテナ装置を前記通信システムに適用した状態を示す模式図、図2(a), [0021] (First Embodiment) FIG. 1 is a schematic view showing a state in which the manhole cover antenna apparatus of the first embodiment of the present invention is applied to the communication system, FIG. 2 (a), the
(b)は第1の実施の形態のマンホール蓋アンテナ装置における基板アンテナのマンホール蓋への取り付けを示す図、図3(a),(b)は基板アンテナの側面図,正面図である。 (B) is a diagram showing the attachment to the manhole cover of the substrate antenna in manhole cover antenna apparatus of the first embodiment, FIG. 3 (a), (b) is a side view of the substrate antenna is a front view.

【0022】図1において、10は地中に埋設された配水管であり、配水管10の枝管11がマンホール12内を通っている。 [0022] In FIG. 1, 10 is a water pipe buried in the ground, the branch pipe 11 of the water pipe 10 is passed through the manhole 12. 枝管11の先端には貯水タンク13が連結されており、その貯水タンク13にはその内部の水の圧力,質,流量等を測定する無線式水質測定装置14が取り付けられている。 The tip of the branch pipe 11 is connected is water storage tank 13, and its water storage tank 13 pressure of the water inside, quality, wireless quality measuring unit 14 for measuring the flow rate or the like is attached. なお、この無線式水質測定装置14の構成は後述する。 The configuration of the wireless quality measuring unit 14 will be described later.

【0023】マンホール12の上部には、円形のマンホール蓋1(以下、単に蓋1という)が載置されている。 [0023] At the top of the manhole 12, a circular manhole cover 1 (hereinafter, simply referred to as the lid 1) is placed is. 蓋1の厚さは20mm程度である。 The thickness of the lid 1 is about 20mm. また、31は地上に設けられた基地局であり、基地局31は基地局用の地上アンテナ32を備える。 Further, 31 is a base station that is provided on the ground, the base station 31 includes a terrestrial antenna 32 of base station. そして、この地上アンテナ32と蓋1に設けた基板アンテナ2との間で、電波の送受信が可能なようになっている。 Then, between the substrate antenna 2 provided on the ground antenna 32 and the cover 1, so that capable of transmitting and receiving radio waves. 基地局31は、消火栓の内部状態を管理する管理部33と電話回線にて接続されており、管理部33 The base station 31 is connected to the management unit 33 for managing the internal state of the hydrant by the telephone line, the management unit 33
は送信された測定データに基づいて内部に備えたコンピュータ等で消火栓の内部状態を管理できるようになっている。 And to be able to manage the internal state of a fire hydrant in a computer or the like provided inside, based on the measurement data transmitted.

【0024】図2(a)に示すように、蓋1の地上側の表面の中央には、深さ3〜5mm程度の平面視円形状の凹部1aが設けられている。 As shown in FIG. 2 (a), in the center of the ground-side surface of the lid 1, in plan view circular recess 1a having a depth of about 3~5mm is provided. また、蓋1にはこの凹部1aの中央に連なる直径10〜20mm程度の貫通孔1bが形成されている。 The through hole 1b having a diameter of about 10~20mm continuing the center of the recess 1a is formed in the lid 1. 凹部1aの深さは、蓋1表面の模様を削る程度であり、また、貫通孔1bの径は、後述する基板アンテナ2のケーブル,コネクタが挿入可能な大きさでよく、 The depth of the recess 1a is a degree cut patterns of the lid 1 surface and the diameter of through hole 1b is described below substrate antenna 2 of the cable, connectors well large enough to insert,
既存のマンホール蓋に簡単な加工を施すだけでこれらを形成できる。 It can form these only simple modification to existing manhole cover. このように微小な加工処理であるので、蓋1の強度が大きく劣化することはない。 As it does in fine processing, not the strength of the lid 1 is significantly degraded. 図1,2に示す例では、蓋1の開閉時に基板アンテナが破損しないように、蓋1に補強用のリブ1cが設けられている。 In the example shown in FIGS. 1 and 2, so as not substrate antenna is damaged during closing of the lid 1, the rib 1c for reinforcement are provided on the lid 1. 凹部1a Recess 1a
は、この補強用のリブ1cを避けた位置に形成されている。 It is formed in a position avoiding the rib 1c for this reinforcement. そして、形成する凹部1aの深さは蓋1の厚さに比べて十分に薄く、また、凹部1aの周囲がリブ1cでリブ補強されているので、蓋1の強度が劣化することはない。 The depth of the forming recess 1a is sufficiently thinner than the thickness of the cover 1, and because the periphery of the concave portion 1a is ribbed with ribs 1c, the strength of the lid 1 is not deteriorated.

【0025】この蓋1に設置される基板アンテナ2は、 [0025] The substrate antenna 2, which is installed in the lid 1,
図3(a),(b)に示すように、例えばガラスエポキシ樹脂製の円板状をなすアンテナ基板2aと、アンテナ基板2aの表面に被着された、アンテナ基板2aより面積が小さく肉薄の円板状をなす放射素子導体2bと、アンテナ基板2aの裏面に被着された、アンテナ基板2aと同面積で肉薄の円板状をなす地導体板2cと、地導体板2cに連なるケーブル2dと、ケーブル2dの先端に設けられたコネクタ2e FIG. 3 (a), (b), the example and the antenna substrate 2a constituting the glass epoxy resin disc-shaped, is deposited on the surface of the antenna substrate 2a, the area from the antenna substrate 2a is thin small a radiation element conductor 2b forming a disc shape, was deposited on the back surface of the antenna substrate 2a, and the ground conductor plate 2c forming a disc-shaped thin the same area as the antenna substrate 2a, cable 2d leading to the ground conductor plate 2c When the connector 2e provided at the distal end of the cable 2d
とから構成される。 Composed of a. 図3(b)に示すように、この基板アンテナ2の給電点はアンテナ基板2aの中心に一致するが、放射素子導体2bとアンテナ基板2aとは同心円状になっておらず、放射素子導体2bの中心は偏在している。 As shown in FIG. 3 (b), the feeding point of the board antenna 2 coincides with the center of the antenna substrate 2a, not become concentric to the radiating element conductor 2b and the antenna substrate 2a, radiation element conductor 2b the center of the are unevenly distributed.

【0026】そして、このような構成の基板アンテナ2 [0026] The substrate antenna 2 of such a configuration
は、図2(b)に示すように、以下のような態様にて蓋1の凹部1a及び貫通孔1bに設置される。 As shown in FIG. 2 (b), it is placed in the recess 1a and the through hole 1b of the cover 1 in the following manner. 放射素子導体2 Radiating element conductor 2
b,アンテナ基板2a及び地導体板2cの積層体は蓋1の凹部1aに設置され、ケーブル2d及びコネクタ2eは貫通孔1b b, the laminate of the antenna substrate 2a and the ground conductor plate 2c is disposed in the recess 1a of the lid 1, the cable 2d and a connector 2e through hole 1b
に挿入される。 It is inserted into. 地導体板2cは、蓋1と短絡して、蓋1と一体化する。 Ground conductor plate 2c is short-circuited with the lid 1, it is integrated with the lid 1. また、アンテナ基板2aは、セメント,合成樹脂等にて固定される。 The antenna substrate 2a is fixed cement, a synthetic resin or the like. また、貫通孔1bに挿入されたケーブル2d及びコネクタ2eは、蓋1裏面で固定される。 Further, the cable 2d and a connector 2e which is inserted into the through hole 1b is fixed with the lid 1 back side. 更に、基板アンテナ2の放射素子導体2bを外圧または水から防ぐために、その表面は保護用の合成樹脂2fにてコーティングされている。 Furthermore, in order to prevent the radiating element conductor 2b of the substrate antenna 2 from external pressure or water, its surface is coated with synthetic resin 2f for protection.

【0027】基板アンテナ2を蓋1に設置する際に、ケーブル2d(貫通孔1b)を中心として任意の方向に回転させることができ、固定の基地局31に対する指向性が良いように、放射素子導体2bの向きを決定する。 [0027] When installing the substrate antenna 2 on the lid 1, cable 2d (the through hole 1b) can be rotated in any direction around, so that a good directivity for the base station 31 of the fixed, radiating element to determine the orientation of the conductor 2b.

【0028】基板アンテナ2のコネクタ2eと無線式水質測定装置14とはケーブル16にて接続されている。 [0028] are connected by the cable 16 and the connector 2e and the wireless quality measuring unit 14 of the substrate antenna 2. 図4 Figure 4
は、無線式水質測定装置14の構成を示すブロック図であり、無線式水質測定装置14は、センサ部21とロガー部22 Is a block diagram showing a configuration of a wireless quality measuring unit 14, wireless quality measuring unit 14, sensor unit 21 and the logger 22
と通信部23とから構成されている。 And a communication unit 23 and. センサ部21は、水の圧力,流量,pH等を測定する各種のセンサを有し、ロガー部22は、全体の動作を制御するCPU24と測定データ等を記憶するメモリ25と電源26とを有し、通信部23 Sensor unit 21 has a pressure of water, the flow rate, the various sensors for measuring the pH or the like, the logger 22, have a memory 25 and a power supply 26 for storing the measurement data and the like and CPU24 which controls the overall operation , and the communication unit 23
は、測定データ及び通信データの形式変換を行うモデム The modem to perform format conversion of measured data and communication data
27と通信データを送受信する通信機としての携帯電話28 27 and the mobile phone as a communication device for transmitting and receiving communication data 28
と電源回路29とを有する。 To have a power supply circuit 29.

【0029】上述したような構成において、消火栓における水の圧力,流量,pH等がセンサ部21の各センサにて測定され、その測定データを含む信号電波がケーブル [0029] In the configuration as described above, the pressure of the water in fire hydrant, flow rate, pH, etc., are measured by each sensor of the sensor unit 21, the signal electric wave cable including the measurement data
16,基板アンテナ2を介して地上空間に放射され、地上に設置した基地局31がこれを受信し、測定データを観測者に提示する。 16, is emitted to the ground space through the substrate antenna 2, a base station 31 which is installed on the ground to receive it, presents the measurement data to the observer. また、基地局31から電話回線を介して測定データが管理部33に送られ、消火栓の内部状態がコンピュータ管理される。 The measurement data via a telephone line from the base station 31 is sent to the management unit 33, the internal state of the hydrant is a computer managed.

【0030】このように、第1の実施の形態の基板アンテナ2では、そのコネクタ2eとマンホール12内の無線送受信機(携帯電話28)とをケーブル16で接続することにより、この無線送受信機の外部アンテナとして機能する。 [0030] Thus, the substrate antenna 2 of the first embodiment, by connecting the connector 2e and the manhole 12 of a radio transceiver and a (mobile phone 28) in the cable 16, the radio transceiver functions as an external antenna. マンホール内での無線通信が困難な場合には、このようなケーブル接続による直接給電のシステムを選択できる。 When wireless communication in the manhole is difficult, it can be selected system supplied directly by such cable connections. また、無線通信と比較して伝搬効率が高い。 Further, a high propagation efficiency in comparison with radio communication.

【0031】(第2の実施の形態)図5は、本発明の第2の実施の形態のマンホール蓋アンテナ装置を前記通信システムに適用した状態を示す模式図である。 [0031] (Second Embodiment) FIG. 5 is a schematic diagram showing an application state of the manhole cover antenna apparatus of the second embodiment in the communication system of the present invention. 図5において、図1〜図3と同一番号を付した部分は同一または相当部分を示す。 5, portions denoted by the same numbers and 1 to 3 denote the same or corresponding parts. なお、上水道設備については図示省略している。 It should be noted, is not shown for water supply facilities.

【0032】図5において3は、基板アンテナ2とコネクタ接続される中継用アンテナである。 [0032] In FIG 5 3 is a substrate antenna 2 and the connector connected thereto relay antenna. 図6(a), FIG. 6 (a), the
(b)はこの中継用アンテナ3の側面図,正面図である。 (B) is a side view of the relay antenna 3, a front view. 中継用アンテナ3は、図6(a),(b)に示すように、矩形板状をなすアンテナ基板3aと、アンテナ基板 Relay antenna 3, as shown in FIG. 6 (a), (b), the antenna substrate 3a having a rectangular plate shape, the antenna substrate
3aより面積が小さく矩形板状をなす放射導体板3bと、アンテナ基板3aに被着された、アンテナ基板3aと同面積で矩形板状をなす地導体板3cと、地導体板3cに連なるケーブル3dと、ケーブル3dの先端に設けられたコネクタ3e A radiating conductor plate 3b which area forms a small rectangular plate than 3a, was deposited on the antenna substrate 3a, and the ground conductor plate 3c having a rectangular plate shape with the same area as the antenna substrate 3a, cables connected to the ground conductor plate 3c 3d and, a connector provided at the end of a cable 3d 3e
と、アンテナ基板3a,放射導体板3b間の距離を保つスペーサ3fとから構成される。 When composed of a spacer 3f keep the antenna substrate 3a, the distance between the radiating conductor plate 3b. 図6(b)に示すように、この中継用アンテナ3の給電点はアンテナ基板3aの中心に一致するが、放射導体板3bとアンテナ基板3aとは同心状ではなく、放射導体板3bの中心は偏在している。 As shown in FIG. 6 (b), although the feeding point of the relay antenna 3 coincides with the center of the antenna substrate 3a, rather than concentric to the radiating conductor plate 3b and the antenna substrate 3a, the center of the radiating conductor plate 3b It is unevenly distributed.

【0033】図7(a),(b),(c)は第2の実施の形態のマンホール蓋アンテナ装置における基板アンテナ2及び中継用アンテナ3の蓋1への取り付けを示す図である。 [0033] FIG. 7 (a), the diagrams showing the attachment to (b), (c) the lid 1 of the substrate antenna 2 and the relay antenna 3 in the manhole cover antenna device of the second embodiment. まず、第1の実施の形態と同様に、基板アンテナ2を蓋1の凹部1a及び貫通孔1bに設置し(図7 First, as in the first embodiment, the substrate was placed antenna 2 in the recesses 1a and the through hole 1b of the lid 1 (Fig. 7
(a)))、次に、蓋1の裏面側から中継用アンテナ3 (A))), then the relay antenna 3 from the back side of the lid 1
のコネクタ3eを基板アンテナ2のコネクタ2eと接続する(図7(b),(c))。 The connector 3e is connected to a connector 2e of the substrate antenna 2 (FIG. 7 (b), (c)).

【0034】また、無線式水質測定装置14の通信部23には、第1の実施の形態でのケーブル16の代わりに、携帯電話に接続させてアンテナ41が設けられており、そのアンテナ41と中継用アンテナ3との間で無線での送受信が可能なようになっている。 Further, the communication unit 23 of the wireless quality measuring unit 14, instead of the cable 16 in the first embodiment, is connected to the mobile phone and the antenna 41 is provided, with its antenna 41 transmission and reception by radio is adapted to possible with the relay antenna 3. また、マンホール12の内壁面には電波を吸収するフェライト等の電波吸収体42が設けられている。 Further, on the inner wall of the manhole 12 wave absorber 42 such as ferrite which absorbs radio waves are provided.

【0035】上述したような構成において、第1の実施の形態と同様に、水圧,流量,pH等がセンサ部21の各センサにて測定され、その測定データを含む信号電波が、中継用アンテナ3及び基板アンテナ2を中継されて、地上空間に放射され、地上に設置した基地局31がこれを受信し、測定データを観測者に提示する。 [0035] In the configuration as described above, as in the first embodiment, water pressure, flow rate, pH, etc., are measured by each sensor of the sensor unit 21, the signal wave including the measurement data, the relay antenna 3 and is relayed substrate antenna 2, are radiated on the ground space, the base station 31 which is installed on the ground to receive it, presents the measurement data to the observer. また、基地局31から電話回線を介して測定データが管理部33に送られ、消火栓の内部状態がコンピュータ管理される。 The measurement data via a telephone line from the base station 31 is sent to the management unit 33, the internal state of the hydrant is a computer managed.

【0036】このように、第2の実施の形態の基板アンテナ2では、対となる中継用アンテナ3を基板アンテナ2のコネクタ2eに接続させることにより、マンホール12 [0036] By this way, the substrate antenna 2 of the second embodiment, thereby connecting the relay antenna 3 to be paired with the connector 2e of the substrate antenna 2, a manhole 12
内の無線送受信機(携帯電話28)の外部アンテナとして機能する。 Functions as an external antenna of the radio transceiver (mobile telephone 28) of the inner. このような中継アンテナ機能を持たせることにより、アンテナケーブル接続が不要になり、ケーブル断線等の問題がなく、耐久性が向上する。 By providing such a relay antenna function, the antenna cable connection is unnecessary, there is no problem such as a cable break, and durability is improved.

【0037】マンホール12の内壁面を電波吸収体42で覆っているので、その内壁面での電波の反射を抑制でき、 [0037] Since covers the inner wall of the manhole 12 in the radio wave absorber 42, can suppress the reflection of radio waves at the inner wall surface,
反射電波に起因する電波伝搬特性の劣化を防止できる。 The deterioration of the radio wave propagation characteristics caused by the reflection wave can be prevented.
また、基板アンテナ2とは異なり、蓋1に特別な加工処理を施すことなく、中継用アンテナ3は設けることができるので、その厚さについては基板アンテナ2のように薄くしなければならないような理由はなく、比較的自由に設定できる。 Also, unlike the substrate antenna 2, without performing any special processing on the lid 1, it is possible to relay antenna 3 provided, as shall be thin as the substrate antenna 2 for a thickness not reason, it can be set relatively freely. よって、中継用アンテナ3と蓋1との間隔を調整して、最適の利得が得られるようにする。 Therefore, by adjusting the distance between the relay antenna 3 and the cover 1, so that the optimum gain is obtained. 更に、伝送損失を少なくさせる意味では、中継用アンテナ3をアンテナ41に近づける方が良い。 Further, in the sense to reduce the transmission loss, it is better to close the relay antenna 3 to the antenna 41.

【0038】なお、上述した例では、中継用アンテナ3 [0038] It should be noted that, in the example described above, the relay antenna 3
として基板アンテナ2と同様な構成のアンテナを用いたが、この中継用アンテナ3は基板アンテナ2に比べて設置スペースが規制されないので、ダイポールアンテナ, Was used antennas similar to the substrate antenna 2 configured as, since the installation space as compared with the relay antenna 3 substrate antenna 2 is not restricted, a dipole antenna,
ループアンテナ等を中継用アンテナ3として用いることも可能である。 It is also possible to use a loop antenna or the like as a relay antenna 3.

【0039】以下、上述の第1,第2の実施の形態にも適用できる他の実施の形態について説明する。 [0039] Hereinafter, first the above, also describes another embodiment that can be applied to the second embodiment.

【0040】(第3の実施の形態)上述の実施の形態では、蓋1に取り付ける基板アンテナ2として、単層構成の基板アンテナ(図3参照)を使用したが、多層構成の基板アンテナを使用しても良い。 [0040] (Third Embodiment) In the embodiments described above, as the substrate an antenna 2 attached to lid 1, but using the substrate of the single-layer antenna (see FIG. 3), using a substrate antenna of a multi-layer structure it may be. 図8は、この多層の基板アンテナの側面図であり、アンテナ基板2aが2層存在し、その2層のアンテナ基板2a,2aに挟まれた状態で放射素子導体2bが存在する。 Figure 8 is a side view of the multilayer substrate antenna, the antenna substrate 2a are present two layers, the antenna substrate 2a of the two layers, radiation element conductor 2b in a state sandwiched 2a is present. 他の構成は、図3に示す単層の基板アンテナと同様である。 Other configurations are the same as the substrate antenna of a single layer shown in FIG.

【0041】このような構成の多層の基板アンテナを基板アンテナ2として使用した場合、表面に放射素子導体 [0041] When using a multilayer substrate antenna having such a structure as the substrate an antenna 2, radiating element conductor on the surface
2bが露出しておらず、放射素子導体2bの劣化を防止することができる。 2b is not exposed, it is possible to prevent deterioration of the radiation element conductor 2b.

【0042】(第4の実施の形態)上述の実施の形態では、1個の基板アンテナ2を設けて、その基板アンテナ2に送受信兼用の機能を持たせたが、送信専用の基板アンテナと受信専用の基板アンテナとを個別に設けるようにしても良い。 [0042] (Fourth Embodiment) In the embodiments described above, by providing a single substrate antenna 2, but have a function of both transmission and reception on the substrate antenna 2, transmission and reception dedicated board antenna and a dedicated board antenna may be provided separately. このようにすれば、送受信周波数に合わせて独立した周波数に同調した2個のアンテナ素子を用いることにより、効率良く電波伝搬を行うことができる。 In this way, by using two antenna elements tuned to a frequency that is independent in accordance with the transmission and reception frequencies, efficient radio wave propagation can be performed.

【0043】(第5の実施の形態)上述の実施の形態では、平面視形状が円形である基板アンテナ2を使用したが、その平面視形状は、図9(a),(b)に示すような正6角形,正8角形等の正多角形であっても良い。 [0043] (Fifth Embodiment) embodiment described above, the planar view shape using a substrate antenna 2 is circular, the plan view shape is shown in FIG. 9 (a), (b) regular hexagon as may be regular polygons, such as a regular octagon. 但し、この場合にも、放射素子導体2bの中心は、アンテナ基板2aの中心(蓋1の貫通孔1bに対応した給電点に一致)から偏在させている。 However, even in this case, the center of the radiating element conductor 2b is allowed to localize the center of the antenna substrate 2a (matching the feed point corresponding to the through hole 1b of the cover 1). このような正多角形の形状としておくことにより、基地局31に対して最適な角度に設定する場合に放射素子導体2bの回転角度を容易に認識できると共に、その回転時のピッチ角度を容易に設定でき、設定時に回転角がずれることもない。 By keeping the shape of such a regular polygon, easily with can recognize the rotation angle of the radiating element conductor 2b to set the optimum angle to the base station 31, the pitch angle at the time of rotation easily settings can be, that there is no also shifted rotation angle at the time of setting.

【0044】上述したようなシステムでは、消火栓内の水質,水量等を地上から遠隔モニタリングすることが可能となり、水道管路網全体を集中管理することにより、 [0044] In the system as described above, the water quality in the hydrant, it is possible to remotely monitor the amount of water or the like from the ground, by the centralized management of the whole water pipeline network,
水処理を効率良く行える。 The water treatment can be carried out efficiently.

【0045】なお、本発明は、既存のマンホール蓋への追加加工に適用できるだけでなく、新しくマンホール蓋を鋳造する場合にも適用可能である。 [0045] The present invention is not only applicable to additional processing to an existing manhole cover, it is also applicable to cast a new manhole cover.

【0046】また、本発明はこのような消火栓を含む上水道管設備に限定されるものではなく、下水道管設備, [0046] Further, the present invention is not limited to the water supply pipe equipment containing such hydrant, sewerage facilities,
ガス管設備,電力ケーブル設備等、他の地中埋設物にも本発明を適用できることは勿論である。 Gas pipe equipment, it is obvious that the present invention can be applied to the power cable and equipment, other underground buried object.

【0047】 [0047]

【発明の効果】以上のように本発明のマンホール蓋アンテナ装置では、マンホール蓋の凹部に平面基板アンテナを、その地導体部がマンホール蓋に短絡するように設置し、その給電線を凹部に連なる貫通孔に挿入させたので、マンホール蓋の強度を低下させることなく、マンホール蓋にアンテナ機能を持たせることができ、所望の放射パターンを得ることができる。 In manhole cover antenna device of the present invention as described above, according to the present invention is a planar substrate antennas in the recess of the manhole cover, and installed such that the ground conductor portion is shorted to the manhole cover, continuing the feed line to the recess since then inserted into the through hole, without reducing the strength of the manhole cover, can have an antenna function in the manhole cover, it is possible to obtain a desired radiation pattern. 簡単な加工処理でアンテナをマンホール蓋に取り付けることができるので、新たにマンホール蓋を作製することなく、既存のマンホール蓋にも適用することが可能である。 Since antennas can be attached to the manhole cover by a simple processing, without newly producing a manhole cover, which can be applied to existing manhole cover.

【0048】本発明のマンホール蓋アンテナ装置では、 [0048] In the manhole cover antenna device of the present invention,
平面基板アンテナの基板形状を円形または正多角形とするので、アンテナ設置時にアンテナの放射パターンを考慮し、平面基板アンテナを回転させることができ、アンテナ方向を指向性に優れた最適な方向に設定できる。 Since the substrate shape of the planar substrate antennas a circular or regular polygonal, considering the radiation pattern of the antenna at the time of antenna installation, it is possible to rotate the planar substrate antennas, set at an optimum direction with excellent antenna direction directivity it can.

【0049】本発明の通信システムでは、平面基板アンテナの給電線と地下内の無線送受信機とをケーブル接続する構成、及び、対となる別のアンテナ素子を設ける構成が可能であるので、使用環境に応じて、外部アンテナとして機能させる構成と中継アンテナとして機能させる構成とを自由に選択できる。 [0049] In the communication system of the present invention, the configuration of a radio transceiver of the feed line and the underground of the planar substrate antenna cabling, and, since it can be configured to provide another antenna elements forming a pair, the use environment It can be chosen freely, the construction and to function as a relay antenna to function as an external antenna according to.

【0050】本発明の通信システムでは、地下内の無線送受信機を自動車電話システムとするので、無線公衆回線接続により、広域の通信が可能となり、マンホール内の遠隔管理を容易に行える。 [0050] In the communication system of the present invention, since the radio transceivers in the underground and car telephone system, the wireless public line connection enables wide-area communications, facilitates remote control of the manhole.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】第1の実施の形態のマンホール蓋アンテナ装置の適用例を示す模式図である。 1 is a schematic diagram showing an application example of a manhole cover antenna device of the first embodiment.

【図2】第1の実施の形態のマンホール蓋アンテナ装置における基板アンテナのマンホール蓋への取り付けを示す図である。 2 is a diagram showing the attachment to the manhole cover of the substrate antenna in manhole cover antenna device of the first embodiment.

【図3】基板アンテナの側面図,正面図である。 Figure 3 is a side view of the substrate antenna is a front view.

【図4】無線式水質測定装置の構成を示すブロック図である。 4 is a block diagram showing a configuration of a wireless quality measuring unit.

【図5】第2の実施の形態のマンホール蓋アンテナ装置の適用例を示す模式図である。 5 is a schematic diagram showing an application example of a manhole cover antenna device of the second embodiment.

【図6】中継用アンテナの側面図,正面図である。 FIG. 6 is a side view of the relay antenna, it is a front view.

【図7】第2の実施の形態のマンホール蓋アンテナ装置における基板アンテナ及び中継用アンテナのマンホール蓋への取り付けを示す図である。 7 is a diagram showing the attachment to the manhole cover substrate antenna and the relay antenna in the manhole cover antenna device of the second embodiment.

【図8】基板アンテナの変形例の側面図である。 8 is a side view of a modification of the substrate antenna.

【図9】基板アンテナの他の変形例の正面図である。 9 is a front view of another modification of the substrate antenna.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 マンホール蓋 1a 凹部 1b 貫通孔 2 基板アンテナ 2a アンテナ基板 2b 放射素子導体 2c 地導体板 2d ケーブル 2e コネクタ 3 中継用アンテナ 12 マンホール 28 携帯電話 1 manhole cover 1a recess 1b through hole 2 substrate antenna 2a antenna substrate 2b radiating element conductor 2c ground conductor plate 2d cable 2e connector 3 relay antenna 12 manhole 28 mobile phone

Claims (5)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 地導体部及び給電線を有するアンテナをマンホール用の蓋に取り付けてなるアンテナ装置において、その表面に凹部が設けられ、該凹部から貫通孔が設けられたマンホール用の蓋と、前記凹部に配置されており、その地導体部が前記蓋に接触し、その給電線を前記貫通孔に通している平面基板アンテナとを備えることを特徴とするマンホール蓋アンテナ装置。 An antenna with a 1. A ground conductor portion and the power supply lines in the antenna device in which attached to the lid of the manhole, the recess is provided on the surface thereof, and the lid of the manhole provided with a through-hole from the recess, is disposed in the recess, the land conductor portion is in contact with the lid, manhole cover antenna apparatus characterized by comprising a planar substrate antennas through the feed line into the through-hole.
  2. 【請求項2】 前記凹部及び前記平面基板アンテナは平面視で円形または正多角形の形状をなす請求項1記載のマンホール蓋アンテナ装置。 Wherein said recess and said planar substrate antenna manhole cover antenna device according to claim 1, wherein the shape of a circular or regular polygonal in plan view.
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のマンホール蓋アンテナ装置と、前記給電線にケーブル接続される地下内の送受信用無線機とを備えることを特徴とする通信システム。 3. A communication system comprising: the manhole cover antenna apparatus according to claim 1, and a transceiver for radio in the underground to be cabled to the feed line.
  4. 【請求項4】 請求項1または2記載のマンホール蓋アンテナ装置と、前記給電線に接続される他のアンテナと、該アンテナと無線通信される地下内の送受信用無線機とを備えることを特徴とする通信システム。 Characterized 4. A manhole cover antenna apparatus according to claim 1 or 2, wherein the other antenna connected to the feed line, in that it comprises a radio transceiver in the underground to be the antenna and the radio communication communication system to be.
  5. 【請求項5】 前記地下内の送受信用無線機は自動車電話システムを利用すべくなしてある請求項3または4記載の通信システム。 5. A communication system according to claim 3 or 4, wherein the transmitting and receiving radios are no order to utilize the mobile telephone system in said subsurface.
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