漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグ
【課題】大掛かりな装置を必要とすることなく、既存のＲＦＩＤシステムを利用して簡単、確実かつ安価に水漏れを検出することができる漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグの提供。
【解決手段】ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯（たとえば、１３．５６ＭＨｚ帯など）で作動するタグ２を配水管の継ぎ目近傍などの水漏れが生じやすい場所に設置し、タグ２とリーダ／ライタ７との間の通信状態の変化に基づいて水漏れの有無を判定する。このＨＦ帯又はＶＨＦ帯などの短波帯で作動するタグ２は他の周波数で作動するタグよりも安価であり、汎用のリーダ／ライタ７を利用することができ、かつ、タグアンテナは導線を巻回する構造でありアンテナの形状を水漏れを検出する領域に合わせて自由に変更することができるため、水漏れを簡単、確実かつ安価に検出することができる。
【解決手段】ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯（たとえば、１３．５６ＭＨｚ帯など）で作動するタグ２を配水管の継ぎ目近傍などの水漏れが生じやすい場所に設置し、タグ２とリーダ／ライタ７との間の通信状態の変化に基づいて水漏れの有無を判定する。このＨＦ帯又はＶＨＦ帯などの短波帯で作動するタグ２は他の周波数で作動するタグよりも安価であり、汎用のリーダ／ライタ７を利用することができ、かつ、タグアンテナは導線を巻回する構造でありアンテナの形状を水漏れを検出する領域に合わせて自由に変更することができるため、水漏れを簡単、確実かつ安価に検出することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システム及び該システムを利用した方法に関し、特に、配水管の漏水を検出する漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種建造物内部や天井裏などに張り巡らされているエアコンのドレン管などの配水管は水漏れによる被害を防止するために定期的に検査が行われる。この水漏れの検査は、配水管が設置されている狭いスペース内で、作業者が配水管の継ぎ目を１つ１つ目視で確認したり触診するなどの方法によって行われるが、配水管は壁の内側や天井の裏などの狭く、かつ、照明のない暗い場所に設置されているため、水漏れを目視や触診で確認することは容易ではなく、検査に熟練を要すると共にわずかな水漏れは見落としてしまう危険性があった。特に、エアコンのドレン管はその表面が保温材で覆われており、たとえドレン管に水漏れが発生したとしても保温材から水が滲み出ていなければ、目視や触診によって水漏れを確認することは困難である。
【０００３】
そこで、このような作業者の熟練に頼る作業を自動化すべく、様々な装置や方法が提案されている。例えば、特開２００４−２４５６１８号公報には、水道管から水漏れ時に発生する音を計測することができる振動センサと、この振動センサで得られる信号を複数の周波数帯に分離する周波数分離器と、この周波数分離器で分離された単周波数波形のうち判断に必要な周波数のみを合算し、音波形に戻す逆変換装置と、この逆変換装置により出力される特徴集音波形と判定基準値とを比較し、水漏れを判定する判定器とを備えた漏水検知装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４５６１８号公報（第３−６頁、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、亀裂や継ぎ目から漏れる水漏れ音の周波数成分を比較するために大掛かりな装置が必要であり、水漏れの検査にコストがかかってしまう。更に、このような方法では複数の配水管が複雑に配置されている場合に、どの部分で水漏れが発生しているかを特定するのは困難である。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、大掛かりな装置を必要とすることなく、既存のＲＦＩＤシステムを利用して簡単、確実かつ安価に水漏れを検出することができる漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の漏水検出方法は、配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動する１以上のＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグと通信を行うリーダ又はリーダ／ライタとを用いた漏水検出方法であって、前記継ぎ目から前記ＲＦＩＤタグに流れ込む漏水による通信状態の変化に基づいて前記漏水を検出するものである。
【０００８】
本発明においては、前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に吸水材を配設し、該吸水材により、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面に滞留させる構成、前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一方に案内溝を形成し、該案内溝により、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面に誘導する構成、又は、前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に軟磁性材を配設し、該軟磁性材により、前記配水管の構成材料又は前記配水管内部の水による影響を抑制する構成とすることができる。
【０００９】
また、本発明の漏水検出システムは、配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動する１以上のＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグと通信を行うリーダ又はリーダ／ライタとを少なくとも備える漏水検出システムであって、前記継ぎ目から前記ＲＦＩＤタグに流れ込む漏水による通信状態の変化を検出する手段を備え、該手段により前記通信状態の変化に基づく前記漏水の検出を可能とすることを特徴とする漏水検出システム。
【００１０】
本発明においては、前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に、前記漏水を吸収し滞留させる吸水材が配設されている構成、前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一方に、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面に誘導する案内溝を備える構成、又は、前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に、軟磁性材が配設されている構成とすることができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記リーダ又は前記リーダ／ライタに、前記ＲＦＩＤタグと通信できない場合、又は、前記通信状態が予め定めた基準状態よりも悪い場合に、漏水有りと判定する漏水判定手段を備える構成とすることもできる。
【００１２】
また、本発明のＲＦＩＤタグは、配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグであって、その表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に、前記漏水を吸収し滞留させる吸水材を備えるものである。
【００１３】
また、本発明のＲＦＩＤタグは、配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグであって、その表面又は裏面の少なくとも一方に、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグのアンテナの表面又は裏面に誘導する案内溝を備えるものである。
【００１４】
本発明においては、更に、前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に、軟磁性材を備える構成とすることができる。
【００１５】
このように、本発明では、配水管の継ぎ目近傍などの水漏れが生じやすい箇所にＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグを設置し、ＲＦＩＤタグとリーダ又はリーダ／ライタとの間の通信状態の変化に基づいて水漏れの有無を判定しているため、大掛かりな装置を必要とせず、既存のＲＦＩＤシステムを利用して水漏れを安価に検出することができる。また、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグのタグアンテナは導線を巻回する構造であり、タグアンテナの形状を水漏れを検出する領域に合わせて変更することができるため、水漏れを簡単かつ確実に検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグによれば、大掛かりな装置を必要とすることなく、わずかな水漏れであっても簡単、確実かつ安価に検出することができる。
【００１７】
その理由は、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯（たとえば、１３．５６ＭＨｚ帯など）で作動するＲＦＩＤタグを配水管の継ぎ目近傍などの水漏れが生じやすい箇所に設置し、ＲＦＩＤタグとリーダ又はリーダ／ライタとの間の通信状態の変化に基づいて水漏れの有無を判定しているからである。
【００１８】
また、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグは、他の周波数帯で作動するＲＦＩＤタグよりも安価であり、かつ、導線を巻回する構造であり、タグアンテナの形状を水漏れを検出する領域に合わせて変更することができるため、水漏れを簡単かつ確実に検出することができるからである。また、ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一部に、漏れ出た水を吸収、保持する吸収材を配設したり、ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一方に、漏れ出た水をＲＦＩＤタグの表面又は裏面に誘導する案内溝を設けたり、ＲＦＩＤタグの配水管設置面にスペーサや軟磁性材を配設して配水管内部の水の影響を抑制することによって、水漏れの検出精度を高めることができるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
上述したように、従来、配水管の水漏れの検査は目視や触診により行っていたが、狭くかつ暗い場所で配水管の水漏れを検出することは容易ではない。そこで、特許文献１などに水漏れを自動的に検出する装置が開示されているが、従来の方法では装置が大掛かりになり、また、水漏れ箇所を特定できないなどの問題があった。
【００２０】
一方、近年、ＩＣチップを備えたタグとリーダ又はリーダ／ライタとの間でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムが様々な用途に利用されるようになってきている。このＲＦＩＤシステムは、使用する周波数帯に応じて通信可能な距離が異なり、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯又はＶＨＦ帯などの周波数帯で作動するものや、ＵＨＦ帯やＳＨＦ帯などの高周波帯で作動するものなどがある。
【００２１】
そこで、本願発明者は、先願（特願２００５−７８５２４号）において、高周波帯で作動するＲＦＩＤタグを配水管の継ぎ目などの水漏れが発生しやすい箇所に設置して、そのＲＦＩＤタグとリーダ又はリーダ／ライタとの間の通信状態の変化に基づいて漏水の有無を判定する漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグを開示している。この先願では、ＲＦＩＤタグが使用する高周波数の電磁波は水に吸収されやすい性質を利用しているために、高感度で漏水を検知することができる。
【００２２】
しかしながら、高周波帯で作動するＲＦＩＤタグは、現在普及しているＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯又はＶＨＦ帯などの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグに比べて価格が割高になっており、また、安価かつ様々な形状の短波帯のリーダ／ライタを利用することができないため、システム全体のコストが増加してしまう。また、高周波帯で作動するＲＦＩＤタグのタグアンテナは線状の形状（ダイポールアンテナ、モノポールアンテナなど）であり、その検知範囲は狭く、タグアンテナの形状を自由に変更することが難しいため、配水管から漏れる水が流れる方向を考慮してＲＦＩＤタグの設置箇所を決定しなければならず、実装上の制約も多い。
【００２３】
そこで、本発明では、様々な形状や大きさが存在し、実装上の制約が少ないＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯（好ましくは１３．５６ＭＨｚ帯）で作動するＲＦＩＤタグを配水管の継ぎ目などの水漏れが発生しやすい箇所に設置して、そのＲＦＩＤタグとリーダ又はリーダ／ライタとの間の通信状態の変化（通信距離の低下や共振周波数のずれ、通信不能になるなど）に基づいて漏水の有無を判定可能にしている。以下、その具体的構成について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２４】
まず、本発明の第１の実施例に係る漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグについて、図１乃至図８を参照して説明する。図１は、本実施例の漏水検出システムの構成を模式的に示す図であり、図２は本実施例のタグの構造を示す図である。また、図３は、本実施例のタグを配水管の継ぎ目に設置した状態を模式的に示す図であり、図４及び図５は、水漏れが発生した状態を模式的に示す図である。また、図６は、本実施例のタグを利用して水漏れをリーダ又はリーダ／ライタで検知する方法を模式的に示す図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施例の漏水検出システム１は、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯（好ましくは、１３．５６ＭＨｚ帯）で作動する１以上のタグ２と、タグ２とデータの交信を行うリーダ又はリーダ／ライタ（以下、リーダ／ライタ７とする。）とからなる。上記タグ２は、共振回路を構成するタグアンテナ３とコンデンサ（ＩＣチップ４に容量を備える場合には必ずしも必要ではない。）と情報を記憶するＩＣチップ４とを備え、内蔵する電源又はリーダ／ライタ７から供給される電源を用いて駆動される。また、上記リーダ／ライタ７は、タグ２と交信するリーダ／ライタアンテナ８と、送受信信号を変換するための通信回路９ａや送受信信号をデコードするための演算処理回路９ｂ等の制御部９とを備えている。なお、本実施例で利用するタグ２はＩＣチップ４を備える構成としているが、複数のタグ２の各々を識別する必要がない場合には、ＩＣチップ４を備える必要はない。
【００２６】
上記タグ２は、図２に示すように、変形可能なプラスチックフィルムなどからなる基材５の上に、導線６を巻回して形成したタグアンテナ３とＩＣチップ４とが配置され、タグアンテナ３とＩＣチップ４とが接続されて構成される。また、基材５のタグアンテナ３が配置される面と反対側の面（裏面）には粘着材１０が配設され、タグ２を水漏れの検知箇所に固定できるように構成されている。
【００２７】
なお、図２の構造は例示であり、タグアンテナ３の構造や形状、材質等は特に限定されない。例えば、タグアンテナ３を構成する導線６の径、巻回の数、巻回の方法などは任意であり、タグアンテナ３のアンテナ軸に磁芯を備えても構わない。また、タグアンテナ３は、基材５上の金属膜をエッチングして形成してもよいし、基材５上に導線を固定して形成してもよい。なお、図２ではタグアンテナ３及びＩＣチップ４が露出する構造としているが、タグ２全体をフィルムなどの保護材で保護する構造としてもよい。
【００２８】
また、図２では基材５の裏面側に粘着材１０を配設しているが、表面側に粘着材１０を配設してもよいし、表面又は裏面の一部に粘着材１０を配設してもよい。また、タグ２を固定する手段は粘着材１０に限らず、たとえば、予め配水管側に粘着材を配設してもよいし、配水管にタグ２を嵌め込む爪のような固定治具を設けてもよいし、リング形状のタグ２を検知箇所に巻きつけてもよい。
【００２９】
そして、上記構成のタグ２を配水管の水漏れが生じやすい箇所に設置する。例えば、図３に示すように、天井１２に備え付けられるパッケージエアコン１１に接続されているドレン管の水漏れを検知する場合には、タグ２はパイプ１３と継ぎ手１４の接続箇所近傍に粘着材１０により固定され、発泡ポリエチレンなどで形成された保温材１５で覆われる。なお、タグ２の設置箇所は任意であり、配水管（パイプ１３や継ぎ手１４）の上部でも側部でもよい。また、タグ２の設置形態も任意であり、配水管に直接貼り付けてもよいし、タグ２を配水管の周囲に巻き付けるようにしてもよいし、保温材１５の上に設置してもよい。また、タグ２の設置個数も任意であり、複数の箇所にタグ２を設置してもよいし、各々の設置箇所に複数のタグ２を設置してもよい。
【００３０】
上記構成において、ドレン管に水漏れが発生した場合は、図４に示すようにパイプ１３と継ぎ手１４との継ぎ目から水が漏れ出し、漏れ出た水１６がタグ２の少なくとも一部を覆う。そして、タグ２は漏れ出た水１６によって電磁波が吸収されて通信距離が短くなったり、漏れ出た水１６によってタグアンテナ３のインピーダンスが変化して共振周波数がずれるなどして通信状態が劣化したり、ＩＣチップ４が破壊されて通信不能になる。また、図５に示すようなパイプ１３にタグ２を設置した場合でも、継ぎ目から漏れ出た水１６がパイプ１３を伝ってタグ２のタグアンテナ３に到達するため、同様の通信状態の劣化や通信不能などの障害が発生する。
【００３１】
なお、図４及び図５に示す漏水状態は例示であり、漏れ出た水１６がタグ２のタグアンテナ３の表面又は裏面の少なくとも一部に広がっていれば十分に通信状態を変化させることが可能である。
【００３２】
このようなタグ２が設置されたドレン管の水漏れの検知は、図６に示すように、検査の作業者がリーダ／ライタ７（好ましくは持ち運びが容易なハンディタイプのリーダ／ライタ）をタグ２にかざすことによって行われる。すなわち、水漏れが発生していない場合には、タグ２とリーダ／ライタ７との間で正常にデータの通信が行われるが、水漏れが発生している場合には、タグ２が漏れ出た水１６で覆われることによって、通信状態の劣化や通信不能などの通信状態の変化が起こる。
【００３３】
従って、タグ２とリーダ／ライタ７とを通信状態の変化に基づいて、通信状態が正常であれば水漏れがなく、通信状態の劣化や通信不能などの通信状態の変化があれば水漏れが発生していると判断することができるため、簡単かつ確実に水漏れを検出することができる。特に、配水管が保温材１５で覆われている場合には、保温材１５を剥がすことなく水漏れを検出できるため、保温材１５に係る工事、作業などが容易になる。
【００３４】
なお、漏水の有無を作業者自身が判定してもよいが、例えば、リーダ／ライタ７の制御部９に漏水判定手段を設け、通信不能又は通信状態が予め定めた基準状態よりも悪い場合に水漏れがあると判定して、ランプなどによって検査者に知らせる構成としてもよいし、リーダ／ライタ７を予めタグ２との通信できる場所に設置して通信状態を監視し、水漏れを検出したときに、光や音などを用いて報知する構成としてもよい。
【００３５】
また、タグ２を複数設置した場合にリーダ／ライタ７では各々のタグ２を識別することができるため、予めタグ２と設置箇所とを対応付けるテーブルを設けておけば水漏れが発生している箇所も特定することができる。更に、ＩＣチップ４に検査日時、検査実施者などの検査記録を保存できるため、検査履歴を確保することができ、検査の効率を向上させることができる。
【００３６】
このように、本実施例の構成によれば、配水管の接続部分などの漏水しやすい箇所に、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するタグ２を設置し、タグ２とリーダ／ライタ７との間の通信状態の変化（通信状態の劣化や通信不能）に基づいて水漏れの有無を判定しているため、簡単かつ確実に漏水を検出することができる。特に、配水管が保温材１５などで覆われていたり、巻きつけられている場合には、保温材１５を剥がすことなく水漏れを検知することができる。
【実施例２】
【００３７】
次に、本発明の第２の実施例に係る漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグについて、図７乃至図１０を参照して説明する。図７乃至図１０は、本実施例のタグの構造を模式的に示す図である。
【００３８】
前記した第１の実施例では、基材５上にタグアンテナ３とＩＣチップ４とが配置され、その基材５に必要に応じて粘着材１０が配設されたタグ２を用いたが、これらタグ２の構成材料は、通常、水をはじきやすい性質を有するため、漏水の量が少ない場合に漏れ出た水１６がタグアンテナ３の表面や裏面に滞留せず通信状態が変化しない恐れがある。また、水漏れが継続的に生じている場合はいつ検査しても水漏れを検出することが可能であるが、水漏れが断続的に生じている場合に、水漏れが止まっているときに検査しても水漏れを検出することができない恐れもある。そこで、本実施例では、わずかな水漏れや断続的な水漏れであっても確実に検出することができるように、漏れ出た水をタグ２の表面又は裏面に保持できるようにしている。
【００３９】
具体的に説明すると、本実施例のタグ２は、図７（ａ）に示すように、配水管の形状に合わせて変形可能なプラスチックフィルムなどからなる基材５の上に、導線６を巻回したＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するタグアンテナ３とＩＣチップ４とが配置され、タグアンテナ３及びＩＣチップ４の表面には、スポンジなどの吸水性のある材料（吸水材１７と呼ぶ。）が配設されている。そして、基材５には必要に応じてタグ２を設置箇所に固定する粘着材１０が配設されている。このような吸水材１７を備えるタグ２では、配水管の接続箇所から漏れ出た水は吸水材１７に吸収されて保持されるため、わずかな水漏れや断続的な水漏れであっても確実に検出することができる。
【００４０】
なお、吸水材１７は水を吸収して一定期間保持することができるものであればよく、例えば、適当な大きさの孔や隙間が形成されたフィルタや紙、綿などの毛細管現象により水を吸い込むことができる材料や、水分を吸収してゲル化する材料などを用いることができる。
【００４１】
また、図７では、タグ２の表面に吸水材１７を配設したが、タグアンテナ３の下部に水があっても通信状態が変化することから、図８に示すように、タグ２の裏面（基材５の下層）に吸水材１７を配設し、必要に応じて吸水材１７の裏面に粘着材１０を配設する構成としてもよい。
【００４２】
また、図７では、タグ２の表面の全面を吸水材１７で覆う構造としたが、タグ２がフィルムなどの保護材によって保護されていない場合、図９に示すように巻回する導線６の内側にＩＣチップ４を覆わないように吸水材１７を配設してもよいし、ＩＣチップ４を覆うように吸水材１７を配設して、水が漏れた場合にＩＣチップ４が破壊されて通信不能になるようにしてもよい。同様に、吸水材１７をタグ２の裏面の一部に配設してもよいし、表面と裏面の各々の一部に吸水材１７を配設してもよい。
【００４３】
また、図７乃至図９では、タグ２の表面又は裏面の一方に吸水材１７を配設したが、吸水効果を高めるために、図１０に示すように、タグ２の表面及び裏面の双方に吸水材１７を配設してもよいし、タグ２全体を覆うように吸水材１７を配設（例えば、袋状の吸水材１７の内部にタグ２を配設）してもよい。
【００４４】
このように、本実施例の構成によれば、配水管の接続部分などの漏水しやすい箇所に、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するタグ２を設置し、かつ、タグ２の表面又は裏面の少なくとも一部に吸水材１７を配設しているため、漏れ出た水をタグ２の表面又は裏面に滞留させることができ、わずかな水漏れや断続的な水漏れであっても確実に検出することができる。
【実施例３】
【００４５】
次に、本発明の第３の実施例に係る漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグについて、図１１乃至図１３を参照して説明する。図１１乃至図１３は、本実施例のタグの構造を模式的に示す図である。
【００４６】
前記した第１及び第２の実施例では、タグ２を単独又は吸水材１７を配設して配水管に設置したが、タグ２を設置する箇所の環境などによって、タグ２とリーダ／ライタ７との間で行われる通信が影響を受け、通信状態が変化する可能性がある。そこで本実施例では、通信状況を変化させる要因を抑制するためのタグ２の構造を提案する。
【００４７】
第１は、配水管の中を流れる水によって電磁波の吸収や共振周波数のずれなどが生じて通信状態が変化することを防止するための構造である。具体的には、配水管の肉厚が薄い場合にタグ２の基材５を厚くしたり、図１１（ａ）に示すように、第１の実施例で示した構造のタグ２の基材５の裏面にスペーサ１８を配設し、基材５やスペーサ１８によってタグ２のタグアンテナ３を配水管から離して（好ましくは３〜５ｍｍ程度）、内部に流れる水の影響を抑制する。また、図１１（ｂ）から（ｄ）に示すように、第２の実施例で示したタグ２の裏面にスペーサ１８を配設し、同様に内部に流れる水の影響を抑制する。
【００４８】
上記スペーサ１８は、任意の材料を用いて形成することができるが、例えばプラスチック（誘電率２〜３）やゴムなどを用いるとスペーサ１８の誘電率が大きくなり、その結果、スペーサ１８自身によるロスが大きくなるため、内部に気泡が混在する発泡ウレタンなどの多孔質プラスチック（誘電率１．１〜１．２）や多孔質ゴムなどを用いることが好ましい。
【００４９】
第２は、タグ２を設置する配水管などが鉄や銅などの金属材料で形成されている場合に金属材料に流れる渦電流によりタグ２が作動しなくなったり、通信距離が小さくなったりすることを防止するための構造である。具体的には、図１２（ａ）に示すように、第１の実施例で示した構造のタグ２の基材５の裏面に軟磁性材１９を配設し、タグ２の磁束を軟磁性材１９の内部を通過させることによって、配水管などを形成する金属材料の影響を抑制する。また、図１２（ｂ）から（ｄ）に示すように、第２の実施例で示したタグ２の裏面に軟磁性材１９を配設し、同様に配水管などを形成する金属材料の影響を抑制する。
【００５０】
この軟磁性材１９は、一般的な軟磁性材や、本願発明者の先願（特開２００２−２１５３２１号公報）に記載された方法を用いて製造された軟磁性材を利用してもよいが、損失を低減させるために、極めて微細な軟磁性金属の粉末をプラスチックまたはゴムと複合化したものを用いることもできる。
【００５１】
なお、図１３で示すように、スペーサ１８と軟磁性材１９とを重ねてタグ２に配設するように構成してもよい。この場合、スペーサ１８と軟磁性材１９の重ね合わせの順序は任意であり、第１及び第２の実施例で示したタグ２のいずれに配設しても構わない。
【００５２】
このように、本実施例の構成によれば、配水管の接続部分などの漏水しやすい箇所に、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するタグ２を設置し、タグ２の裏面にスペーサ１８を配設しているため、配水管内部の流れる水によるタグ２とリーダ／ライタ７との通信に対する影響を抑制することができる。また、タグ２の裏面に軟磁性材１９を配設しているため、配水管を構成している金属材料によるタグ２とリーダ／ライタ７との通信に対する影響を抑制することができる。すなわち、通信を変化させる要因を抑制し、水漏れを確実に検出できる状態を保つことができる。
【実施例４】
【００５３】
次に、本発明の第４の実施例に係る漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグについて、図１４及び図１５を参照して説明する。図１４及び図１５は、本実施例のタグの構造を模式的に示す図である。
【００５４】
前記した第２の実施例では、タグ２の表面又は裏面の少なくとも一方に吸水材１７を配設して漏れ出た水を滞留させていたが、タグ２のタグアンテナ３表面又は裏面に漏れ出た水を確実に誘導することができればよいことから、例えば、図１４（ｂ）に示すように、基材５の裏面に案内溝２０を配設する構成とすることもできる。この構造では、漏れ出た水は案内溝２０に沿ってタグアンテナ３の下部に誘導され、表面張力で案内溝２０内部に滞留するため、わずかな水漏れであっても効率的に検出することが可能となる。
【００５５】
なお、この案内溝２０の形や深さ、方向などは特に限定されず、例えば、図１４（ａ）（ｂ）に示すようにタグ２の長手方向に沿って案内溝２０を形成してもよいし、図１４（ｃ）に示すように、基材５に溝を特別に設けることなく、裏面の一部に粘着材１０を配設し、粘着材１０が配設されない部分を案内溝２０として利用してもよい。
【００５６】
また、図１５（ａ）に示すように、タグ２の表面に保護材２１が形成される構造の場合は、タグ２表面の保護材２１に案内溝２０を設けてもよいし、表面と裏面の双方に案内溝２０を設けてもよい。また、図１４及び１５では一方向に案内溝２０を設けたが、格子状の案内溝２０を設けたり、湾曲又は屈曲する形状の案内溝２０を設けたりしてもよい。また、前記した第２又は第３の実施例に示した構造に案内溝２０を付加してもよい。
【００５７】
このように、本実施例の構成によれば、配水管の接続部分などの漏水しやすい箇所に、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するタグ２を設置し、かつ、タグ２の表面又は裏面の少なくとも一方に案内溝２０を形成しているため、漏れ出た水をタグ２の表面又は裏面に誘導することができ、わずかな水漏れや断続的な水漏れであっても確実に検出することができる。
【００５８】
なお、上記各実施例では、配水管を例にして説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、たとえば、装置の漏水を検出するなど、漏水の検出全般に適用することができる。また、上記各実施例では、タグ２の構造に特徴を持たせたが、漏れ出た水をタグ２の表面又は裏面に効率的に誘導するために、配水管の表面の、タグ２と配水管の継ぎ目との間の経路上に案内溝を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、水の有無で通信状態が変化することを利用した任意のシステムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施例に係る漏水検出システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るタグの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係るタグの設置状態を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係るタグの設置状態（漏水時）を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係るタグの設置状態（漏水時）のバリエーションを示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係る漏水の検知方法を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係るタグの構成を示す図を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【図９】本発明の第２の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施例に係るタグの構成を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【図１４】本発明に第４の実施例に係るタグの構成を示す図である。
【図１５】本発明の第４の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 漏水検出システム
２ タグ
３ タグアンテナ
４ ＩＣチップ
５ 基材
６ 導線
７ リーダ／ライタ
８ リーダ／ライタアンテナ
９ 制御部
９ａ 通信回路
９ｂ 演算処理回路
１０ 粘着材
１１ パッケージエアコン
１２ 天井
１３ パイプ
１４ 継ぎ手
１５ 保温材
１６ 漏れ出た水
１７ 吸水材
１８ スペーサ
１９ 軟磁性材
２０ 案内溝
２１ 保護材
【技術分野】
【０００１】
本発明はＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システム及び該システムを利用した方法に関し、特に、配水管の漏水を検出する漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種建造物内部や天井裏などに張り巡らされているエアコンのドレン管などの配水管は水漏れによる被害を防止するために定期的に検査が行われる。この水漏れの検査は、配水管が設置されている狭いスペース内で、作業者が配水管の継ぎ目を１つ１つ目視で確認したり触診するなどの方法によって行われるが、配水管は壁の内側や天井の裏などの狭く、かつ、照明のない暗い場所に設置されているため、水漏れを目視や触診で確認することは容易ではなく、検査に熟練を要すると共にわずかな水漏れは見落としてしまう危険性があった。特に、エアコンのドレン管はその表面が保温材で覆われており、たとえドレン管に水漏れが発生したとしても保温材から水が滲み出ていなければ、目視や触診によって水漏れを確認することは困難である。
【０００３】
そこで、このような作業者の熟練に頼る作業を自動化すべく、様々な装置や方法が提案されている。例えば、特開２００４−２４５６１８号公報には、水道管から水漏れ時に発生する音を計測することができる振動センサと、この振動センサで得られる信号を複数の周波数帯に分離する周波数分離器と、この周波数分離器で分離された単周波数波形のうち判断に必要な周波数のみを合算し、音波形に戻す逆変換装置と、この逆変換装置により出力される特徴集音波形と判定基準値とを比較し、水漏れを判定する判定器とを備えた漏水検知装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４５６１８号公報（第３−６頁、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、亀裂や継ぎ目から漏れる水漏れ音の周波数成分を比較するために大掛かりな装置が必要であり、水漏れの検査にコストがかかってしまう。更に、このような方法では複数の配水管が複雑に配置されている場合に、どの部分で水漏れが発生しているかを特定するのは困難である。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、大掛かりな装置を必要とすることなく、既存のＲＦＩＤシステムを利用して簡単、確実かつ安価に水漏れを検出することができる漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の漏水検出方法は、配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動する１以上のＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグと通信を行うリーダ又はリーダ／ライタとを用いた漏水検出方法であって、前記継ぎ目から前記ＲＦＩＤタグに流れ込む漏水による通信状態の変化に基づいて前記漏水を検出するものである。
【０００８】
本発明においては、前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に吸水材を配設し、該吸水材により、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面に滞留させる構成、前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一方に案内溝を形成し、該案内溝により、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面に誘導する構成、又は、前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に軟磁性材を配設し、該軟磁性材により、前記配水管の構成材料又は前記配水管内部の水による影響を抑制する構成とすることができる。
【０００９】
また、本発明の漏水検出システムは、配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動する１以上のＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグと通信を行うリーダ又はリーダ／ライタとを少なくとも備える漏水検出システムであって、前記継ぎ目から前記ＲＦＩＤタグに流れ込む漏水による通信状態の変化を検出する手段を備え、該手段により前記通信状態の変化に基づく前記漏水の検出を可能とすることを特徴とする漏水検出システム。
【００１０】
本発明においては、前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に、前記漏水を吸収し滞留させる吸水材が配設されている構成、前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一方に、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面に誘導する案内溝を備える構成、又は、前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に、軟磁性材が配設されている構成とすることができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記リーダ又は前記リーダ／ライタに、前記ＲＦＩＤタグと通信できない場合、又は、前記通信状態が予め定めた基準状態よりも悪い場合に、漏水有りと判定する漏水判定手段を備える構成とすることもできる。
【００１２】
また、本発明のＲＦＩＤタグは、配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグであって、その表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に、前記漏水を吸収し滞留させる吸水材を備えるものである。
【００１３】
また、本発明のＲＦＩＤタグは、配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグであって、その表面又は裏面の少なくとも一方に、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグのアンテナの表面又は裏面に誘導する案内溝を備えるものである。
【００１４】
本発明においては、更に、前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に、軟磁性材を備える構成とすることができる。
【００１５】
このように、本発明では、配水管の継ぎ目近傍などの水漏れが生じやすい箇所にＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグを設置し、ＲＦＩＤタグとリーダ又はリーダ／ライタとの間の通信状態の変化に基づいて水漏れの有無を判定しているため、大掛かりな装置を必要とせず、既存のＲＦＩＤシステムを利用して水漏れを安価に検出することができる。また、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグのタグアンテナは導線を巻回する構造であり、タグアンテナの形状を水漏れを検出する領域に合わせて変更することができるため、水漏れを簡単かつ確実に検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグによれば、大掛かりな装置を必要とすることなく、わずかな水漏れであっても簡単、確実かつ安価に検出することができる。
【００１７】
その理由は、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯（たとえば、１３．５６ＭＨｚ帯など）で作動するＲＦＩＤタグを配水管の継ぎ目近傍などの水漏れが生じやすい箇所に設置し、ＲＦＩＤタグとリーダ又はリーダ／ライタとの間の通信状態の変化に基づいて水漏れの有無を判定しているからである。
【００１８】
また、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグは、他の周波数帯で作動するＲＦＩＤタグよりも安価であり、かつ、導線を巻回する構造であり、タグアンテナの形状を水漏れを検出する領域に合わせて変更することができるため、水漏れを簡単かつ確実に検出することができるからである。また、ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一部に、漏れ出た水を吸収、保持する吸収材を配設したり、ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一方に、漏れ出た水をＲＦＩＤタグの表面又は裏面に誘導する案内溝を設けたり、ＲＦＩＤタグの配水管設置面にスペーサや軟磁性材を配設して配水管内部の水の影響を抑制することによって、水漏れの検出精度を高めることができるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
上述したように、従来、配水管の水漏れの検査は目視や触診により行っていたが、狭くかつ暗い場所で配水管の水漏れを検出することは容易ではない。そこで、特許文献１などに水漏れを自動的に検出する装置が開示されているが、従来の方法では装置が大掛かりになり、また、水漏れ箇所を特定できないなどの問題があった。
【００２０】
一方、近年、ＩＣチップを備えたタグとリーダ又はリーダ／ライタとの間でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムが様々な用途に利用されるようになってきている。このＲＦＩＤシステムは、使用する周波数帯に応じて通信可能な距離が異なり、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯又はＶＨＦ帯などの周波数帯で作動するものや、ＵＨＦ帯やＳＨＦ帯などの高周波帯で作動するものなどがある。
【００２１】
そこで、本願発明者は、先願（特願２００５−７８５２４号）において、高周波帯で作動するＲＦＩＤタグを配水管の継ぎ目などの水漏れが発生しやすい箇所に設置して、そのＲＦＩＤタグとリーダ又はリーダ／ライタとの間の通信状態の変化に基づいて漏水の有無を判定する漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグを開示している。この先願では、ＲＦＩＤタグが使用する高周波数の電磁波は水に吸収されやすい性質を利用しているために、高感度で漏水を検知することができる。
【００２２】
しかしながら、高周波帯で作動するＲＦＩＤタグは、現在普及しているＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯又はＶＨＦ帯などの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグに比べて価格が割高になっており、また、安価かつ様々な形状の短波帯のリーダ／ライタを利用することができないため、システム全体のコストが増加してしまう。また、高周波帯で作動するＲＦＩＤタグのタグアンテナは線状の形状（ダイポールアンテナ、モノポールアンテナなど）であり、その検知範囲は狭く、タグアンテナの形状を自由に変更することが難しいため、配水管から漏れる水が流れる方向を考慮してＲＦＩＤタグの設置箇所を決定しなければならず、実装上の制約も多い。
【００２３】
そこで、本発明では、様々な形状や大きさが存在し、実装上の制約が少ないＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯（好ましくは１３．５６ＭＨｚ帯）で作動するＲＦＩＤタグを配水管の継ぎ目などの水漏れが発生しやすい箇所に設置して、そのＲＦＩＤタグとリーダ又はリーダ／ライタとの間の通信状態の変化（通信距離の低下や共振周波数のずれ、通信不能になるなど）に基づいて漏水の有無を判定可能にしている。以下、その具体的構成について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２４】
まず、本発明の第１の実施例に係る漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグについて、図１乃至図８を参照して説明する。図１は、本実施例の漏水検出システムの構成を模式的に示す図であり、図２は本実施例のタグの構造を示す図である。また、図３は、本実施例のタグを配水管の継ぎ目に設置した状態を模式的に示す図であり、図４及び図５は、水漏れが発生した状態を模式的に示す図である。また、図６は、本実施例のタグを利用して水漏れをリーダ又はリーダ／ライタで検知する方法を模式的に示す図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施例の漏水検出システム１は、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯（好ましくは、１３．５６ＭＨｚ帯）で作動する１以上のタグ２と、タグ２とデータの交信を行うリーダ又はリーダ／ライタ（以下、リーダ／ライタ７とする。）とからなる。上記タグ２は、共振回路を構成するタグアンテナ３とコンデンサ（ＩＣチップ４に容量を備える場合には必ずしも必要ではない。）と情報を記憶するＩＣチップ４とを備え、内蔵する電源又はリーダ／ライタ７から供給される電源を用いて駆動される。また、上記リーダ／ライタ７は、タグ２と交信するリーダ／ライタアンテナ８と、送受信信号を変換するための通信回路９ａや送受信信号をデコードするための演算処理回路９ｂ等の制御部９とを備えている。なお、本実施例で利用するタグ２はＩＣチップ４を備える構成としているが、複数のタグ２の各々を識別する必要がない場合には、ＩＣチップ４を備える必要はない。
【００２６】
上記タグ２は、図２に示すように、変形可能なプラスチックフィルムなどからなる基材５の上に、導線６を巻回して形成したタグアンテナ３とＩＣチップ４とが配置され、タグアンテナ３とＩＣチップ４とが接続されて構成される。また、基材５のタグアンテナ３が配置される面と反対側の面（裏面）には粘着材１０が配設され、タグ２を水漏れの検知箇所に固定できるように構成されている。
【００２７】
なお、図２の構造は例示であり、タグアンテナ３の構造や形状、材質等は特に限定されない。例えば、タグアンテナ３を構成する導線６の径、巻回の数、巻回の方法などは任意であり、タグアンテナ３のアンテナ軸に磁芯を備えても構わない。また、タグアンテナ３は、基材５上の金属膜をエッチングして形成してもよいし、基材５上に導線を固定して形成してもよい。なお、図２ではタグアンテナ３及びＩＣチップ４が露出する構造としているが、タグ２全体をフィルムなどの保護材で保護する構造としてもよい。
【００２８】
また、図２では基材５の裏面側に粘着材１０を配設しているが、表面側に粘着材１０を配設してもよいし、表面又は裏面の一部に粘着材１０を配設してもよい。また、タグ２を固定する手段は粘着材１０に限らず、たとえば、予め配水管側に粘着材を配設してもよいし、配水管にタグ２を嵌め込む爪のような固定治具を設けてもよいし、リング形状のタグ２を検知箇所に巻きつけてもよい。
【００２９】
そして、上記構成のタグ２を配水管の水漏れが生じやすい箇所に設置する。例えば、図３に示すように、天井１２に備え付けられるパッケージエアコン１１に接続されているドレン管の水漏れを検知する場合には、タグ２はパイプ１３と継ぎ手１４の接続箇所近傍に粘着材１０により固定され、発泡ポリエチレンなどで形成された保温材１５で覆われる。なお、タグ２の設置箇所は任意であり、配水管（パイプ１３や継ぎ手１４）の上部でも側部でもよい。また、タグ２の設置形態も任意であり、配水管に直接貼り付けてもよいし、タグ２を配水管の周囲に巻き付けるようにしてもよいし、保温材１５の上に設置してもよい。また、タグ２の設置個数も任意であり、複数の箇所にタグ２を設置してもよいし、各々の設置箇所に複数のタグ２を設置してもよい。
【００３０】
上記構成において、ドレン管に水漏れが発生した場合は、図４に示すようにパイプ１３と継ぎ手１４との継ぎ目から水が漏れ出し、漏れ出た水１６がタグ２の少なくとも一部を覆う。そして、タグ２は漏れ出た水１６によって電磁波が吸収されて通信距離が短くなったり、漏れ出た水１６によってタグアンテナ３のインピーダンスが変化して共振周波数がずれるなどして通信状態が劣化したり、ＩＣチップ４が破壊されて通信不能になる。また、図５に示すようなパイプ１３にタグ２を設置した場合でも、継ぎ目から漏れ出た水１６がパイプ１３を伝ってタグ２のタグアンテナ３に到達するため、同様の通信状態の劣化や通信不能などの障害が発生する。
【００３１】
なお、図４及び図５に示す漏水状態は例示であり、漏れ出た水１６がタグ２のタグアンテナ３の表面又は裏面の少なくとも一部に広がっていれば十分に通信状態を変化させることが可能である。
【００３２】
このようなタグ２が設置されたドレン管の水漏れの検知は、図６に示すように、検査の作業者がリーダ／ライタ７（好ましくは持ち運びが容易なハンディタイプのリーダ／ライタ）をタグ２にかざすことによって行われる。すなわち、水漏れが発生していない場合には、タグ２とリーダ／ライタ７との間で正常にデータの通信が行われるが、水漏れが発生している場合には、タグ２が漏れ出た水１６で覆われることによって、通信状態の劣化や通信不能などの通信状態の変化が起こる。
【００３３】
従って、タグ２とリーダ／ライタ７とを通信状態の変化に基づいて、通信状態が正常であれば水漏れがなく、通信状態の劣化や通信不能などの通信状態の変化があれば水漏れが発生していると判断することができるため、簡単かつ確実に水漏れを検出することができる。特に、配水管が保温材１５で覆われている場合には、保温材１５を剥がすことなく水漏れを検出できるため、保温材１５に係る工事、作業などが容易になる。
【００３４】
なお、漏水の有無を作業者自身が判定してもよいが、例えば、リーダ／ライタ７の制御部９に漏水判定手段を設け、通信不能又は通信状態が予め定めた基準状態よりも悪い場合に水漏れがあると判定して、ランプなどによって検査者に知らせる構成としてもよいし、リーダ／ライタ７を予めタグ２との通信できる場所に設置して通信状態を監視し、水漏れを検出したときに、光や音などを用いて報知する構成としてもよい。
【００３５】
また、タグ２を複数設置した場合にリーダ／ライタ７では各々のタグ２を識別することができるため、予めタグ２と設置箇所とを対応付けるテーブルを設けておけば水漏れが発生している箇所も特定することができる。更に、ＩＣチップ４に検査日時、検査実施者などの検査記録を保存できるため、検査履歴を確保することができ、検査の効率を向上させることができる。
【００３６】
このように、本実施例の構成によれば、配水管の接続部分などの漏水しやすい箇所に、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するタグ２を設置し、タグ２とリーダ／ライタ７との間の通信状態の変化（通信状態の劣化や通信不能）に基づいて水漏れの有無を判定しているため、簡単かつ確実に漏水を検出することができる。特に、配水管が保温材１５などで覆われていたり、巻きつけられている場合には、保温材１５を剥がすことなく水漏れを検知することができる。
【実施例２】
【００３７】
次に、本発明の第２の実施例に係る漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグについて、図７乃至図１０を参照して説明する。図７乃至図１０は、本実施例のタグの構造を模式的に示す図である。
【００３８】
前記した第１の実施例では、基材５上にタグアンテナ３とＩＣチップ４とが配置され、その基材５に必要に応じて粘着材１０が配設されたタグ２を用いたが、これらタグ２の構成材料は、通常、水をはじきやすい性質を有するため、漏水の量が少ない場合に漏れ出た水１６がタグアンテナ３の表面や裏面に滞留せず通信状態が変化しない恐れがある。また、水漏れが継続的に生じている場合はいつ検査しても水漏れを検出することが可能であるが、水漏れが断続的に生じている場合に、水漏れが止まっているときに検査しても水漏れを検出することができない恐れもある。そこで、本実施例では、わずかな水漏れや断続的な水漏れであっても確実に検出することができるように、漏れ出た水をタグ２の表面又は裏面に保持できるようにしている。
【００３９】
具体的に説明すると、本実施例のタグ２は、図７（ａ）に示すように、配水管の形状に合わせて変形可能なプラスチックフィルムなどからなる基材５の上に、導線６を巻回したＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するタグアンテナ３とＩＣチップ４とが配置され、タグアンテナ３及びＩＣチップ４の表面には、スポンジなどの吸水性のある材料（吸水材１７と呼ぶ。）が配設されている。そして、基材５には必要に応じてタグ２を設置箇所に固定する粘着材１０が配設されている。このような吸水材１７を備えるタグ２では、配水管の接続箇所から漏れ出た水は吸水材１７に吸収されて保持されるため、わずかな水漏れや断続的な水漏れであっても確実に検出することができる。
【００４０】
なお、吸水材１７は水を吸収して一定期間保持することができるものであればよく、例えば、適当な大きさの孔や隙間が形成されたフィルタや紙、綿などの毛細管現象により水を吸い込むことができる材料や、水分を吸収してゲル化する材料などを用いることができる。
【００４１】
また、図７では、タグ２の表面に吸水材１７を配設したが、タグアンテナ３の下部に水があっても通信状態が変化することから、図８に示すように、タグ２の裏面（基材５の下層）に吸水材１７を配設し、必要に応じて吸水材１７の裏面に粘着材１０を配設する構成としてもよい。
【００４２】
また、図７では、タグ２の表面の全面を吸水材１７で覆う構造としたが、タグ２がフィルムなどの保護材によって保護されていない場合、図９に示すように巻回する導線６の内側にＩＣチップ４を覆わないように吸水材１７を配設してもよいし、ＩＣチップ４を覆うように吸水材１７を配設して、水が漏れた場合にＩＣチップ４が破壊されて通信不能になるようにしてもよい。同様に、吸水材１７をタグ２の裏面の一部に配設してもよいし、表面と裏面の各々の一部に吸水材１７を配設してもよい。
【００４３】
また、図７乃至図９では、タグ２の表面又は裏面の一方に吸水材１７を配設したが、吸水効果を高めるために、図１０に示すように、タグ２の表面及び裏面の双方に吸水材１７を配設してもよいし、タグ２全体を覆うように吸水材１７を配設（例えば、袋状の吸水材１７の内部にタグ２を配設）してもよい。
【００４４】
このように、本実施例の構成によれば、配水管の接続部分などの漏水しやすい箇所に、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するタグ２を設置し、かつ、タグ２の表面又は裏面の少なくとも一部に吸水材１７を配設しているため、漏れ出た水をタグ２の表面又は裏面に滞留させることができ、わずかな水漏れや断続的な水漏れであっても確実に検出することができる。
【実施例３】
【００４５】
次に、本発明の第３の実施例に係る漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグについて、図１１乃至図１３を参照して説明する。図１１乃至図１３は、本実施例のタグの構造を模式的に示す図である。
【００４６】
前記した第１及び第２の実施例では、タグ２を単独又は吸水材１７を配設して配水管に設置したが、タグ２を設置する箇所の環境などによって、タグ２とリーダ／ライタ７との間で行われる通信が影響を受け、通信状態が変化する可能性がある。そこで本実施例では、通信状況を変化させる要因を抑制するためのタグ２の構造を提案する。
【００４７】
第１は、配水管の中を流れる水によって電磁波の吸収や共振周波数のずれなどが生じて通信状態が変化することを防止するための構造である。具体的には、配水管の肉厚が薄い場合にタグ２の基材５を厚くしたり、図１１（ａ）に示すように、第１の実施例で示した構造のタグ２の基材５の裏面にスペーサ１８を配設し、基材５やスペーサ１８によってタグ２のタグアンテナ３を配水管から離して（好ましくは３〜５ｍｍ程度）、内部に流れる水の影響を抑制する。また、図１１（ｂ）から（ｄ）に示すように、第２の実施例で示したタグ２の裏面にスペーサ１８を配設し、同様に内部に流れる水の影響を抑制する。
【００４８】
上記スペーサ１８は、任意の材料を用いて形成することができるが、例えばプラスチック（誘電率２〜３）やゴムなどを用いるとスペーサ１８の誘電率が大きくなり、その結果、スペーサ１８自身によるロスが大きくなるため、内部に気泡が混在する発泡ウレタンなどの多孔質プラスチック（誘電率１．１〜１．２）や多孔質ゴムなどを用いることが好ましい。
【００４９】
第２は、タグ２を設置する配水管などが鉄や銅などの金属材料で形成されている場合に金属材料に流れる渦電流によりタグ２が作動しなくなったり、通信距離が小さくなったりすることを防止するための構造である。具体的には、図１２（ａ）に示すように、第１の実施例で示した構造のタグ２の基材５の裏面に軟磁性材１９を配設し、タグ２の磁束を軟磁性材１９の内部を通過させることによって、配水管などを形成する金属材料の影響を抑制する。また、図１２（ｂ）から（ｄ）に示すように、第２の実施例で示したタグ２の裏面に軟磁性材１９を配設し、同様に配水管などを形成する金属材料の影響を抑制する。
【００５０】
この軟磁性材１９は、一般的な軟磁性材や、本願発明者の先願（特開２００２−２１５３２１号公報）に記載された方法を用いて製造された軟磁性材を利用してもよいが、損失を低減させるために、極めて微細な軟磁性金属の粉末をプラスチックまたはゴムと複合化したものを用いることもできる。
【００５１】
なお、図１３で示すように、スペーサ１８と軟磁性材１９とを重ねてタグ２に配設するように構成してもよい。この場合、スペーサ１８と軟磁性材１９の重ね合わせの順序は任意であり、第１及び第２の実施例で示したタグ２のいずれに配設しても構わない。
【００５２】
このように、本実施例の構成によれば、配水管の接続部分などの漏水しやすい箇所に、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するタグ２を設置し、タグ２の裏面にスペーサ１８を配設しているため、配水管内部の流れる水によるタグ２とリーダ／ライタ７との通信に対する影響を抑制することができる。また、タグ２の裏面に軟磁性材１９を配設しているため、配水管を構成している金属材料によるタグ２とリーダ／ライタ７との通信に対する影響を抑制することができる。すなわち、通信を変化させる要因を抑制し、水漏れを確実に検出できる状態を保つことができる。
【実施例４】
【００５３】
次に、本発明の第４の実施例に係る漏水検出方法及び漏水検出システム並びにＲＦＩＤタグについて、図１４及び図１５を参照して説明する。図１４及び図１５は、本実施例のタグの構造を模式的に示す図である。
【００５４】
前記した第２の実施例では、タグ２の表面又は裏面の少なくとも一方に吸水材１７を配設して漏れ出た水を滞留させていたが、タグ２のタグアンテナ３表面又は裏面に漏れ出た水を確実に誘導することができればよいことから、例えば、図１４（ｂ）に示すように、基材５の裏面に案内溝２０を配設する構成とすることもできる。この構造では、漏れ出た水は案内溝２０に沿ってタグアンテナ３の下部に誘導され、表面張力で案内溝２０内部に滞留するため、わずかな水漏れであっても効率的に検出することが可能となる。
【００５５】
なお、この案内溝２０の形や深さ、方向などは特に限定されず、例えば、図１４（ａ）（ｂ）に示すようにタグ２の長手方向に沿って案内溝２０を形成してもよいし、図１４（ｃ）に示すように、基材５に溝を特別に設けることなく、裏面の一部に粘着材１０を配設し、粘着材１０が配設されない部分を案内溝２０として利用してもよい。
【００５６】
また、図１５（ａ）に示すように、タグ２の表面に保護材２１が形成される構造の場合は、タグ２表面の保護材２１に案内溝２０を設けてもよいし、表面と裏面の双方に案内溝２０を設けてもよい。また、図１４及び１５では一方向に案内溝２０を設けたが、格子状の案内溝２０を設けたり、湾曲又は屈曲する形状の案内溝２０を設けたりしてもよい。また、前記した第２又は第３の実施例に示した構造に案内溝２０を付加してもよい。
【００５７】
このように、本実施例の構成によれば、配水管の接続部分などの漏水しやすい箇所に、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するタグ２を設置し、かつ、タグ２の表面又は裏面の少なくとも一方に案内溝２０を形成しているため、漏れ出た水をタグ２の表面又は裏面に誘導することができ、わずかな水漏れや断続的な水漏れであっても確実に検出することができる。
【００５８】
なお、上記各実施例では、配水管を例にして説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、たとえば、装置の漏水を検出するなど、漏水の検出全般に適用することができる。また、上記各実施例では、タグ２の構造に特徴を持たせたが、漏れ出た水をタグ２の表面又は裏面に効率的に誘導するために、配水管の表面の、タグ２と配水管の継ぎ目との間の経路上に案内溝を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、水の有無で通信状態が変化することを利用した任意のシステムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施例に係る漏水検出システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るタグの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係るタグの設置状態を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係るタグの設置状態（漏水時）を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係るタグの設置状態（漏水時）のバリエーションを示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係る漏水の検知方法を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係るタグの構成を示す図を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【図９】本発明の第２の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施例に係るタグの構成を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【図１４】本発明に第４の実施例に係るタグの構成を示す図である。
【図１５】本発明の第４の実施例に係るタグのバリエーションを示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 漏水検出システム
２ タグ
３ タグアンテナ
４ ＩＣチップ
５ 基材
６ 導線
７ リーダ／ライタ
８ リーダ／ライタアンテナ
９ 制御部
９ａ 通信回路
９ｂ 演算処理回路
１０ 粘着材
１１ パッケージエアコン
１２ 天井
１３ パイプ
１４ 継ぎ手
１５ 保温材
１６ 漏れ出た水
１７ 吸水材
１８ スペーサ
１９ 軟磁性材
２０ 案内溝
２１ 保護材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動する１以上のＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグと通信を行うリーダ又はリーダ／ライタとを用いた漏水検出方法であって、
前記継ぎ目から前記ＲＦＩＤタグに流れ込む漏水による通信状態の変化に基づいて前記漏水を検出することを特徴とする漏水検出方法。
【請求項２】
前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に吸水材を配設し、該吸水材により、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面に滞留させることを特徴とする請求項１記載の漏水検出方法。
【請求項３】
前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一方に案内溝を形成し、該案内溝により、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面に誘導することを特徴とする請求項１記載の漏水検出方法。
【請求項４】
前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に軟磁性材を配設し、該軟磁性材により、前記配水管の構成材料又は前記配水管内部の水による影響を抑制することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の漏水検出方法。
【請求項５】
配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動する１以上のＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグと通信を行うリーダ又はリーダ／ライタとを少なくとも備える漏水検出システムであって、
前記継ぎ目から前記ＲＦＩＤタグに流れ込む漏水による通信状態の変化を検出する手段を備え、該手段により前記通信状態の変化に基づく前記漏水の検出を可能とすることを特徴とする漏水検出システム。
【請求項６】
前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に、前記漏水を吸収し滞留させる吸水材が配設されていることを特徴とする請求項５記載の漏水検出システム。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一方に、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面に誘導する案内溝が形成されていることを特徴とする請求項５記載の漏水検出システム。
【請求項８】
前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に、軟磁性材が配設されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一に記載の漏水検出システム。
【請求項９】
前記リーダ又は前記リーダ／ライタに、前記ＲＦＩＤタグと通信できない場合、又は、前記通信状態が予め定めた基準状態よりも悪い場合に、漏水有りと判定する漏水判定手段を備えることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一に記載の漏水検出システム。
【請求項１０】
配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグであって、
その表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に、前記継ぎ目からの漏水を吸収し滞留させる吸水材を備えることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項１１】
配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグであって、
その表面又は裏面の少なくとも一方に、前記継ぎ目からの漏水を前記ＲＦＩＤタグのアンテナの表面又は裏面に誘導する案内溝を備えることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項１２】
更に、前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に、軟磁性材を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１】
配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動する１以上のＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグと通信を行うリーダ又はリーダ／ライタとを用いた漏水検出方法であって、
前記継ぎ目から前記ＲＦＩＤタグに流れ込む漏水による通信状態の変化に基づいて前記漏水を検出することを特徴とする漏水検出方法。
【請求項２】
前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に吸水材を配設し、該吸水材により、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面に滞留させることを特徴とする請求項１記載の漏水検出方法。
【請求項３】
前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一方に案内溝を形成し、該案内溝により、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面に誘導することを特徴とする請求項１記載の漏水検出方法。
【請求項４】
前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に軟磁性材を配設し、該軟磁性材により、前記配水管の構成材料又は前記配水管内部の水による影響を抑制することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の漏水検出方法。
【請求項５】
配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動する１以上のＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグと通信を行うリーダ又はリーダ／ライタとを少なくとも備える漏水検出システムであって、
前記継ぎ目から前記ＲＦＩＤタグに流れ込む漏水による通信状態の変化を検出する手段を備え、該手段により前記通信状態の変化に基づく前記漏水の検出を可能とすることを特徴とする漏水検出システム。
【請求項６】
前記ＲＦＩＤタグの表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に、前記漏水を吸収し滞留させる吸水材が配設されていることを特徴とする請求項５記載の漏水検出システム。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面の少なくとも一方に、前記漏水を前記ＲＦＩＤタグの表面又は裏面に誘導する案内溝が形成されていることを特徴とする請求項５記載の漏水検出システム。
【請求項８】
前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に、軟磁性材が配設されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一に記載の漏水検出システム。
【請求項９】
前記リーダ又は前記リーダ／ライタに、前記ＲＦＩＤタグと通信できない場合、又は、前記通信状態が予め定めた基準状態よりも悪い場合に、漏水有りと判定する漏水判定手段を備えることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一に記載の漏水検出システム。
【請求項１０】
配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグであって、
その表面、裏面又は表裏面の少なくとも一部に、前記継ぎ目からの漏水を吸収し滞留させる吸水材を備えることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項１１】
配水管の継ぎ目近傍に設置される、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯及びＶＨＦ帯のいずれかの周波数帯で作動するＲＦＩＤタグであって、
その表面又は裏面の少なくとも一方に、前記継ぎ目からの漏水を前記ＲＦＩＤタグのアンテナの表面又は裏面に誘導する案内溝を備えることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項１２】
更に、前記ＲＦＩＤタグの前記配水管設置面に、軟磁性材を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のＲＦＩＤタグ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−１６３２５５（Ｐ２００７−１６３２５５Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５８８８０（Ｐ２００５−３５８８８０）
【出願日】平成１７年１２月１３日（２００５．１２．１３）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１３日（２００５．１２．１３）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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