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JP4943391B2 - Wireless relay device - Google Patents
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JP4943391B2 - Wireless relay device - Google Patents

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Description

本発明は無線中継装置に係り、特に、マンホール蓋の設置箇所において地下に設置された無線機と地上に設置された無線機との間で無線通信する際に用いられるものに関する。     The present invention relates to a wireless relay device, and more particularly, to a wireless relay device used when wireless communication is performed between a wireless device installed underground in a place where a manhole cover is installed and a wireless device installed on the ground.

地下(地中)には、上下水道菅、ガス管、電力ケーブル、光ファイバーケーブル等の各種の地下埋設物が敷設されている。これらの地下埋設物は、正常に作動するか否か等の状態が監視されるように構成されている。例えば、特許文献1には、地下埋設物が地中に埋設された消火栓を有する枝管の状態を監視する例が示されている。すなわち、この枝管の先端には、水圧、水質及び流量等を測定する無線式の測定装置が設けられていて、その測定装置のアンテナから送出された測定データを含む電波(信号)が鋳鉄製のマンホール蓋を介して地上に設置された基地局に受信されるように構成されている。したがって、地上側では、マンホール内に作業員が入ることなく地下に敷設された枝管の状態を監視することができる。この特許文献1の鋳鉄製のマンホール蓋は、電気絶縁性部材を介して蓋受け部に接続されるように構成されている。これにより、マンホール蓋は、蓋受け部と同電位にならず、マンホール蓋における電波の遮蔽効果が低減されるので、地下に設置された無線機及び地上に設置された基地局間の無線通信を行うことができる。     In the basement (underground), various underground objects such as water and sewage troughs, gas pipes, power cables, and optical fiber cables are laid. These underground objects are configured to be monitored for conditions such as whether or not they normally operate. For example, Patent Document 1 shows an example in which the state of a branch pipe having a fire hydrant in which an underground buried object is buried in the ground is monitored. That is, a wireless measuring device that measures water pressure, water quality, flow rate, and the like is provided at the end of the branch pipe, and radio waves (signals) including measurement data transmitted from the antenna of the measuring device are made of cast iron. It is configured to be received by a base station installed on the ground via a manhole cover. Therefore, on the ground side, it is possible to monitor the state of the branch pipe laid underground without an operator entering the manhole. The cast iron manhole cover of Patent Document 1 is configured to be connected to the cover receiving portion via an electrically insulating member. As a result, the manhole cover is not at the same potential as the lid receiving portion, and the shielding effect of radio waves on the manhole cover is reduced, so that wireless communication between a radio installed in the basement and a base station installed on the ground can be performed. It can be carried out.

鋳鉄製のマンホール蓋を介して地下及び地上間の無線通信を行うことについては、特許文献1以外にも、マンホール蓋そのものをアンテナとして動作させるもの、マンホール蓋に設けられている鍵穴にスロットアンテナを装着してアンテナとして動作させるもの、マンホール蓋の裏面の穴の近傍にアンテナを設置して電磁波を地上に放射して無線接続に利用するもの、マンホールに地上の電波を送受信するアンテナを有する中継器を取り付けるとともに、マンホール内の分岐点に反射板を設置して地上との無線接続に利用するもの等が提案されている。   Regarding wireless communication between the underground and the ground via a cast iron manhole cover, in addition to Patent Document 1, the manhole cover itself is operated as an antenna, and a slot antenna is provided in a keyhole provided in the manhole cover. One that is installed and operates as an antenna, One that installs an antenna near the hole on the back of the manhole cover, radiates electromagnetic waves to the ground, and uses it for wireless connection In addition, a reflector that is installed at a branch point in a manhole and used for wireless connection with the ground has been proposed.

非特許文献1には、マンホール蓋を利用しない無線中継装置が開示されている。すなわち、ここには、マンホール蓋の周囲に施されたアスファルトあるいはコンクリートの舗装面から電波を通過させて無線通信が行えるように構成された無線中継装置が開示されている。
図6は、この無線中継装置を適用したマンホール部分の概略構成を示す断面図であり、この6図を用いてさらに説明すると、土中20には、送水管21が埋設されていて、その送水管21の一部から枝管22が分岐して設けられている。そして、その枝管22には、その枝管22の上部を取り囲むようにしてコンクリート製で、かつ、内部に十分な空間を有するマンホール23が埋設されている。このマンホール23の上部には、鋳鉄製のマンホール蓋24が設けられている。このマンホール24は、図6の上部に拡大して示されているように、地表を構成するコンクリート層25の表面位置と上面位置が一致する鋳鉄製の枠体24aと、その枠体24aに着脱自在に設けられた鋳鉄製の蓋体24bとから構成されている。
Non-Patent Document 1 discloses a wireless relay device that does not use a manhole cover. That is, here, a wireless relay device is disclosed that is configured to perform radio communication by allowing radio waves to pass through an asphalt or concrete pavement provided around a manhole cover.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a manhole portion to which this wireless relay device is applied. Further explanation will be made with reference to FIG. 6. A water pipe 21 is embedded in the soil 20, and A branch pipe 22 is branched from a part of the water pipe 21. In addition, a manhole 23 made of concrete and having a sufficient space inside is embedded in the branch pipe 22 so as to surround the upper portion of the branch pipe 22. A cast iron manhole cover 24 is provided above the manhole 23. As shown in the enlarged upper part of FIG. 6, the manhole 24 has a cast iron frame 24a in which the surface position of the concrete layer 25 constituting the ground surface coincides with the upper surface, and is attached to and detached from the frame 24a. It is comprised from the lid 24b made from cast iron provided freely.

図6中、26は、マンホール23内の枝管22の先端部に設けられた空気弁であって、この空気弁の箇所には、図示しないが、水圧、流速等の各種データを検出するセンサ群が設けられている。そして、これらセンサ群で検出されたデータを含む電波は、マンホール23内に設けられた地下無線装置27を介して地上空間に向けて送出されるように構成されている。この地下無線装置27は、長手方向が蓋体24bの中心部に向けて配置された棒状のλ/4アンテナ27a(λ;波長)と、このλ/4アンテナ27aの下部に設けられ、下方の土中20に向く一次放射を抑えて上方へ向く放射電力を強める反射板27bと、無線装置本体ケース27cと、センサ群で検出されたデータを処理して無線装置本体ケース27cに信号を送出する処理装置27dとから構成されている。   In FIG. 6, reference numeral 26 denotes an air valve provided at the tip of the branch pipe 22 in the manhole 23. A sensor for detecting various data such as water pressure and flow velocity is not shown at the position of the air valve. A group is provided. The radio waves including data detected by these sensor groups are configured to be transmitted toward the ground space via the underground radio device 27 provided in the manhole 23. This underground radio apparatus 27 is provided with a rod-like λ / 4 antenna 27a (λ; wavelength) whose longitudinal direction is directed toward the center of the lid 24b, and a lower portion of the λ / 4 antenna 27a. Reflector 27b that suppresses the primary radiation toward soil 20 and increases the radiation power directed upward, radio device main body case 27c, and data detected by the sensor group are processed and a signal is transmitted to radio device main body case 27c. And a processing device 27d.

上記地下無線装置27からは、地表に向けて電波が送出されるが、その送出される電波放射特性は、マンホール23等の地下埋設構造物の幾何学的構造、λ/4アンテナ27aの構造、その配置位置及びその向き、使用する電波の周波数(波長)、土中20の性質、コンクリート層(アスファルト層)25等の誘電特性に依存している。そして、コンクリート層25の表面、すなわち、マンホール蓋24の周囲の地上の所定位置に地上無線装置(図6では省略されている。)が置かれたときは、地下無線装置27からの電波を受信することができる。
特開平11−61867号公報 水品静夫、安達惇、渡辺尚,「マンホール内430MHzアンテナからの放射」,2007年総合大会講演論文集BS−5−4,電子情報通信学会,2007年3月7日,p.S−33〜S−34
Radio waves are transmitted from the underground radio device 27 toward the ground surface. The transmitted radio wave radiation characteristics are the geometric structure of underground structures such as the manhole 23, the structure of the λ / 4 antenna 27a, It depends on the arrangement position and direction, the frequency (wavelength) of the radio wave used, the nature of the soil 20, the dielectric properties of the concrete layer (asphalt layer) 25 and the like. When a ground radio device (not shown in FIG. 6) is placed on the surface of the concrete layer 25, that is, a predetermined position on the ground around the manhole cover 24, radio waves from the underground radio device 27 are received. can do.
JP-A-11-61867 Mizuna Shizuo, Adachi Akira, Watanabe Nao, "Radiation from 430MHz antenna in manhole", Proceedings of 2007 General Conference BS-5-4, IEICE, March 7, 2007, p. S-33 to S-34

しかしながら、上記特許文献1に示される従来のマンホール蓋を利用した無線中継装置は、マンホール蓋に電気絶縁構造を付加する必要があり、構造が複雑ななる欠点がるとともに、地表側に伝達される無線信号レベルが低いという欠点があった。
また、従来のマンホール蓋を利用した他の無線中継装置においては、マンホール蓋をアンテナとする場合はアンテナのインピーダンスマッチングをとる必要がある等の設計上の問題点を有するとともに、マンホール中蓋を必要とする等の構造が複雑になる欠点がり、マンホール蓋の裏面近傍に給電点及び給電ケーブルを設ける場合はマンホール蓋の開閉によってケーブルを損傷するおそれがあり、マンホール蓋の鍵穴にスロットアンテナを取り付ける場合はマンホール蓋の開閉操作が複雑になるだけでなく、そのスロットアンテナまでの接続ケーブルを必要とするとともに、鍵穴が小さいときは電磁波の遮断による減衰量が大きくなる欠点があり、マンホール蓋に中継器を取り付ける場合はマンホール蓋に穴をあける等の複雑な加工を必要とする欠点があった。
さらに、上記非特許文献1に示されるマンホール蓋を利用しない無線中継装置は、λ/4アンテナ27aから放射された電波はマンホール蓋24で反射され、マンホール23内の空間に複雑な電磁界分布を作るために複雑な三次元電磁界数値解析を行って放射性特性を予測する必要があるとともに、地表側に伝達される無線信号レベルが低いという欠点があった。
However, the wireless relay device using the conventional manhole cover shown in Patent Document 1 needs to add an electric insulation structure to the manhole cover, and has a drawback that the structure is complicated and is transmitted to the ground surface side. There was a drawback that the radio signal level was low.
In addition, other wireless relay devices using a conventional manhole cover have design problems such as the need to match the impedance of the antenna when the manhole cover is used as an antenna, and a manhole inner cover is required. When the feeding point and the feeding cable are provided near the back of the manhole cover, the cable may be damaged by opening and closing the manhole cover, and the slot antenna is attached to the keyhole of the manhole cover Not only does the opening / closing operation of the manhole cover become complicated, but it also requires a connection cable to the slot antenna, and when the keyhole is small, there is a drawback that the amount of attenuation due to electromagnetic wave blocking becomes large. When installing the unit, complicated processing such as drilling holes in the manhole cover is required. There was that drawback.
Further, in the wireless relay device that does not use the manhole cover described in Non-Patent Document 1, the radio wave radiated from the λ / 4 antenna 27a is reflected by the manhole cover 24 and has a complicated electromagnetic field distribution in the space in the manhole 23. In order to make it, it is necessary to perform a complicated three-dimensional electromagnetic field numerical analysis to predict the radiation characteristics, and there is a drawback that the radio signal level transmitted to the ground surface is low.

そこで、本発明は、上記欠点を除去するためになされたものであって、その目的は、マンホール蓋の設置箇所においてマンホール蓋を介さずに地下に設置された無線機と地上に設置された無線機との間で無線通信を行えるようにするとともに、地表側に伝達される無線信号レベルを高めることのできる無線中継装置を提供することにある。     Therefore, the present invention has been made to eliminate the above-described drawbacks, and the purpose of the present invention is to provide a radio installed in the basement without a manhole cover at a place where the manhole cover is installed and a radio installed on the ground. An object of the present invention is to provide a wireless relay device that can perform wireless communication with a machine and can increase the level of a wireless signal transmitted to the ground surface.

本発明に係る無線中継装置は、上記目的を達成するために、マンホール蓋の設置箇所において地下に設置された無線機と地上に設置された無線機との間で無線通信する際に用いられる無線中継装置であって、前記無線機から前記マンホール蓋の裏面側に向けて照射されてくる電波をそのマンホール蓋の周囲の地表の所定位置に向けて反射する反射体を有することを特徴としている。
上記構成からなる無線中継装置において、マンホール蓋の裏面側に向けて照射されてきた電波は、反射体によって反射されてマンホール蓋の周囲の地表の所定位置、すなわちマンホール蓋の周囲の地表の特定位置に向けて照射される。また、その地表の特定位置から地中に向けて電波が照射されたときは、その電波は反射体によって反射されて地下に設置された無線機に受信される。
In order to achieve the above object, a wireless relay device according to the present invention is used when wireless communication is performed between a wireless device installed underground in a place where a manhole cover is installed and a wireless device installed on the ground. The relay device includes a reflector that reflects radio waves radiated from the wireless device toward the back side of the manhole cover toward a predetermined position on the ground surface around the manhole cover.
In the wireless relay device having the above configuration, the radio wave irradiated toward the back side of the manhole cover is reflected by the reflector and is a predetermined position on the ground surface around the manhole cover, that is, a specific position on the ground surface around the manhole cover Irradiated towards. When radio waves are emitted from a specific position on the surface of the earth toward the ground, the radio waves are reflected by a reflector and received by a radio set in the basement.

また、本発明に係る無線中継装置は、反射体には、無線機から照射されてくる電波の反射方向を任意に変更する取付角度調整機構が設けられていることを特徴としている。
上記構成からなる無線中継装置において、反射体は、取付角度調整機構により電波の反射方向を任意に変更でき、電波は所望する方向に向けられる。
さらに、本発明に係る無線中継装置は、反射体の無線機から照射されてくる電波を受ける面形状が扁平に形成されていることを特徴としている。
そして、本発明に係る無線中継装置は、反射体の前記無線機から照射されてくる電波を受ける面形状が凹状を呈していることを特徴としている。
また、本発明に係る無線中継装置は、反射体はグリッドにより構成されていることを特徴としている。
さらに、本発明に係る無線中継装置は、反射体は多孔板等のメッシュにより構成されていることを特徴としている。
そして、本発明に係る無線中継装置は、反射体は金属製からなることを特徴としている。
また、本発明に係る無線中継装置は、反射体は合成樹脂製の基体に電波を反射する材料を被覆して構成されていることを特徴としている。
Further, the wireless relay device according to the present invention is characterized in that the reflector is provided with an attachment angle adjusting mechanism for arbitrarily changing the reflection direction of the radio wave emitted from the wireless device.
In the wireless relay device having the above configuration, the reflector can arbitrarily change the reflection direction of the radio wave by the attachment angle adjusting mechanism, and the radio wave is directed in a desired direction.
Furthermore, the wireless relay device according to the present invention is characterized in that the surface shape for receiving the radio wave irradiated from the reflector wireless device is formed flat.
The wireless relay device according to the present invention is characterized in that the surface shape of the reflector that receives the radio wave irradiated from the wireless device has a concave shape.
Moreover, the wireless relay device according to the present invention is characterized in that the reflector is constituted by a grid.
Furthermore, the wireless relay device according to the present invention is characterized in that the reflector is made of a mesh such as a perforated plate.
The wireless relay device according to the present invention is characterized in that the reflector is made of metal.
In the wireless relay device according to the present invention, the reflector is configured by covering a base made of synthetic resin with a material that reflects radio waves.

本発明に係る無線中継装置は、無線機からマンホール蓋の裏面側に向けて照射されてくる電波をそのマンホール蓋の周囲の地表の所定位置、すなわちマンホール蓋の周囲の地表の特定位置に向けて反射する反射体を有しているので、マンホール蓋を介さずに地下に設置された無線機と地上に設置された無線機との間で無線通信を行うことができる。これにより、マンホール蓋の取り扱いが容易になるとともに、マンホール蓋に穴をあける等の複雑な加工を必要とせず、マンホール蓋の堅牢性を損なうこともなく、設計・施工の容易な無線中継装置とすることができる。さらに、反射体により地表の特定位置に向けて照射される電波を集約できるので、地表側に伝達される無線信号レベルを高めることのできることができる。
また、本発明に係る無線中継装置は、反射体に取付角度調整機構が設けられているので、マンホール蓋周囲の地表の特定位置に向けて容易に反射することができる。
そして、本発明に係る無線中継装置は、反射体の面形状が扁平又は凹状を呈しており、また、その反射体がグリッド又はメッシュからなり、さらに、反射体が金属製又は合成樹脂製の基体に電波を反射する材料を被覆して構成することができるので、反射体を容易に得ることができる。
The radio relay device according to the present invention directs radio waves radiated from the radio toward the back side of the manhole cover toward a predetermined position on the ground surface around the manhole cover, that is, a specific position on the ground surface around the manhole cover. Since it has a reflector to reflect, wireless communication can be performed between a wireless device installed underground and a wireless device installed on the ground without using a manhole cover. This makes it easy to handle the manhole cover, does not require complicated processing such as drilling holes in the manhole cover, and does not impair the robustness of the manhole cover. can do. Furthermore, since the radio waves irradiated toward the specific position on the ground surface can be collected by the reflector, the radio signal level transmitted to the ground surface side can be increased.
Moreover, since the attachment angle adjusting mechanism is provided in the reflector, the wireless relay device according to the present invention can easily reflect toward a specific position on the ground surface around the manhole cover.
In the wireless relay device according to the present invention, the reflector has a flat or concave surface shape, the reflector is made of a grid or a mesh, and the reflector is made of a metal or a synthetic resin base. Since it can be configured by coating a material that reflects radio waves, a reflector can be easily obtained.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基いて説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る無線中継装置を適用したマンホール部分の概略構成を示す断面図、図2は、図1のX1−X1線拡大断面図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a manhole portion to which a radio relay apparatus according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line X 1 -X 1 in FIG.

図中、1は、土中2に埋設されたコンクリート製のマンホールであって、その内部には、作業員が作業できる十分な空間が設けられている。このマンホール1の底部は、送水管等の所定の地下埋設物(図示せず)の一部分に対設されている。そして、その上部には、マンホール蓋3が着脱自在に設けられている。このマンホール蓋3は、図示しないが、上述した図6と同様に、地表を構成するアスファルト層(コンクリート層の場合もある。)4の表面位置と上面位置が一致する鋳鉄製の枠体と、その枠体に着脱自在に設けられた蓋体とから構成されている。なお、図示の例では、マンホール蓋3の平面形状は円形を呈しているが、平面計上が矩形を呈するマンホール蓋であってもよい。   In the figure, reference numeral 1 denotes a concrete manhole embedded in the soil 2, and a sufficient space in which an operator can work is provided. The bottom of the manhole 1 is opposed to a part of a predetermined underground object (not shown) such as a water pipe. And the manhole cover 3 is provided in the upper part so that attachment or detachment is possible. Although this manhole cover 3 is not shown in the figure, as in FIG. 6 described above, a cast iron frame body in which the surface position of the asphalt layer (which may be a concrete layer) 4 constituting the ground surface coincides with the upper surface position; It is comprised from the cover body provided in the frame body so that attachment or detachment was possible. In the example shown in the drawing, the planar shape of the manhole cover 3 is circular, but the manhole cover may be a rectangular shape.

図中、5は、マンホール1内、すなわち地下に設置された無線機であって、後述する反射体を介して地下埋設物から取得された各種データを含む電波を地上に向けて、すなわちマンホール1の上部側に設けられているマンホール蓋3の裏面側に向けて送出できるように構成されている。この無線機5には、図示しないセンサを介して地下埋設物から検出した各種データを処理する機能及びその処理されたデータを無線通信により外部に送出する機能が含まれている。例えば、地下埋設物が上述した図6と同様に送水管の場合、この無線機5は、水圧、流速等の各種データを含む電波を地上に向けて送出できるように構成される。   In the figure, reference numeral 5 denotes a wireless device installed in the manhole 1, that is, in the basement, and directs radio waves including various data acquired from underground objects via a reflector, which will be described later, toward the ground, that is, the manhole 1. It is comprised so that it can send out toward the back surface side of the manhole cover 3 provided in the upper part side. The wireless device 5 includes a function of processing various data detected from the underground object via a sensor (not shown) and a function of transmitting the processed data to the outside by wireless communication. For example, when the underground buried object is a water pipe as in FIG. 6 described above, the wireless device 5 is configured to be able to send radio waves including various data such as water pressure and flow velocity toward the ground.

この無線機5で使用される電波は、周波数が300MHz〜3GHzのUHF(極超短波)であり、マンホール蓋3の周囲の材質がアスファルト層4(又はコンクリート層)であっても、そのアスファルト層4を通過して容易に無線通信を行うことができる特長がある。なぜならば、この周波数帯におけるアスファルト又コンクリートの電波吸収率は土に比べて低いからであり、材質がアスファルトの場合は、その厚さが10cm〜30cmであっても問題なく無線通信を行うことが可能である。なお、マンホール蓋3の周囲の材質が土であっても、後述する反射体で電波が集約されるので無線通信を行うことは可能できる。
このように、本発明の無線中継装置では、マンホール蓋3の周囲にあるアスファルトやコンクリート等の電波透過性構造材料を、電波が積極的に通過するなるように、後述する反射体10aや無線機が配置されている。
The radio wave used in the wireless device 5 is UHF (ultra-high frequency) having a frequency of 300 MHz to 3 GHz, and even if the material around the manhole cover 3 is the asphalt layer 4 (or concrete layer), the asphalt layer 4 There is a feature that wireless communication can be easily performed through the network. This is because the radio wave absorption rate of asphalt or concrete in this frequency band is lower than that of soil. If the material is asphalt, wireless communication can be performed without any problem even if the thickness is 10 cm to 30 cm. Is possible. Even if the material around the manhole cover 3 is soil, radio communication can be performed because radio waves are collected by a reflector described later.
As described above, in the wireless relay device of the present invention, the reflector 10a and the wireless device, which will be described later, so that the radio waves can actively pass through the radio wave transmitting structural material such as asphalt and concrete around the manhole cover 3. Is arranged.

この無線機5は、図1に破線矢印で示されるように、地下から地上に向けて電波を送出するだけでなく、地上からの電波を受信できるように構成されている。もちろん、無線機5は、地下から地上に向けてのみ電波を送出する一方向型とすることもできる。図示のように、無線機5を双方向型としたときは、地上側からのデータ要求信号に応じて地下埋設物のデータを地上に向けて送出することができる特長がある。   As indicated by broken line arrows in FIG. 1, the wireless device 5 is configured not only to transmit radio waves from the underground toward the ground but also to receive radio waves from the ground. Of course, the wireless device 5 may be a one-way type that transmits radio waves only from the underground toward the ground. As shown in the figure, when the wireless device 5 is a two-way type, there is a feature that data of underground objects can be transmitted to the ground according to a data request signal from the ground side.

図中、10aは、本発明の無線中継装置の本体の一部をなす反射体であって、平面形状が矩形の金属板からなり、無線機5から照射されてくる電波を受ける面は扁平に構成されている。この反射体10aは、上端側がマンホール蓋3の裏面に固定されている支持棒11の下端側に取付角度調整機構12を介して取り付けられている。この反射体10aの電波を受ける面の大きさは、無線機5から照射されてくる電波を効率よく反射できるように決められている。すなわち、反射体10aの一辺の長さは、使用する電波の1/2以上、好ましくは3〜5波長にきめられている。そして、この反射体10aは、無線機5から照射されてくる電波がマンホール蓋3に衝突することなく、そのマンホール蓋3の周囲のアスファルト層4の一部を通過して地表の所定位置に向くように(図1の破線矢印参照)、所定の角度を付して支持棒11に取り付けられている。電波の通過するアスファルト層4の地表の所定位置、すなわち地表の特定位置Pには、地下に設置された無線機5と通信するのに好適な位置を示す所定の目印が設けられる。   In the figure, reference numeral 10a denotes a reflector that forms a part of the main body of the wireless relay device of the present invention, the planar shape is a rectangular metal plate, and the surface that receives radio waves emitted from the wireless device 5 is flat. It is configured. The reflector 10 a is attached to the lower end side of the support rod 11 whose upper end side is fixed to the back surface of the manhole cover 3 via the attachment angle adjusting mechanism 12. The size of the surface of the reflector 10a that receives radio waves is determined so that the radio waves emitted from the wireless device 5 can be efficiently reflected. That is, the length of one side of the reflector 10a is determined to be ½ or more, preferably 3 to 5 wavelengths of the radio wave used. The reflector 10a passes through a part of the asphalt layer 4 around the manhole cover 3 and does not collide with the manhole cover 3 when the radio wave emitted from the radio device 5 collides with the manhole cover 3. As shown (see the broken line arrow in FIG. 1), it is attached to the support bar 11 with a predetermined angle. At a predetermined position on the surface of the asphalt layer 4 through which radio waves pass, that is, a specific position P on the surface of the ground, a predetermined mark indicating a position suitable for communication with the radio device 5 installed underground is provided.

上記地表の特定位置は、アスファルト層4内の電波の通過距離を短くするために、マンホール蓋3に可能な限り接近して設定される。この特定位置Pの設定は、取付角度調整機構12を介して反射体10aの取付角度を調整することにより容易に行うことができる。すなわち、この取付角度調整機構12は、周知の取付角度調整機構と同様に構成されている。例えば、この取付角度調整機構12は、支持棒11の下端側の取付部と反射体10aの取付部との間の一方の取付部に球体を設けるとともに、他方の取付部にその球体を可動自在に囲む挟持部を設けて構成することができる。   The specific position on the ground surface is set as close as possible to the manhole cover 3 in order to shorten the passing distance of radio waves in the asphalt layer 4. The setting of the specific position P can be easily performed by adjusting the mounting angle of the reflector 10a via the mounting angle adjusting mechanism 12. That is, the attachment angle adjustment mechanism 12 is configured in the same manner as a known attachment angle adjustment mechanism. For example, the attachment angle adjusting mechanism 12 is provided with a sphere on one attachment portion between the attachment portion on the lower end side of the support bar 11 and the attachment portion of the reflector 10a, and the sphere can be moved on the other attachment portion. It can be configured by providing a sandwiching portion that surrounds.

図1において、反射体10aは、マンホール蓋3に固定された支持棒11に取り付けられているが、マンホール1への作業員の出入に支障がない位置であれば、支持棒11はマンホール1の内壁に取り付けることもできる。この場合は、支持棒11の設置位置が固定されるので、上記の地表の特定位置Pが変化しないという特長が得られる。   In FIG. 1, the reflector 10 a is attached to a support bar 11 fixed to the manhole cover 3. It can also be attached to the inner wall. In this case, since the installation position of the support bar 11 is fixed, the feature that the specific position P on the ground surface does not change can be obtained.

上記構成からなる無線中継装置を用いて、地下に設置された無線機5と地上に設置された図示しない無線機との間で無線通信を行う場合は、地上の無線機のアンテナが上記の地表の特定位置Pに置かれる。この特定位置Pは、反射体10aにより電波が集約されているので、地表側に伝達される無線信号レベルが高く地下から地上への無線通信を高精度に行うことができるとともに、地上から地下への無線通信も高精度に行うことができる。   When wireless communication is performed between the wireless device 5 installed underground and a wireless device (not shown) installed on the ground using the wireless relay device having the above-described configuration, the antenna of the ground wireless device is the above-mentioned ground surface. Is placed at a specific position P. In this specific position P, since the radio waves are concentrated by the reflector 10a, the radio signal level transmitted to the ground surface is high, and wireless communication from the ground to the ground can be performed with high accuracy, and from the ground to the ground. Wireless communication can be performed with high accuracy.

上記構成からなる無線中継装置は、反射体10aを有しているので、電波を集約して高精度の無線通信ができるだけでなく、マンホール蓋3を介さずに地下に設置された無線機5と地上に設置された無線機との間で無線通信を行うことができるので、マンホール蓋3の取り扱いが容易になるとともに、マンホール蓋3に穴をあける等の複雑な加工を必要とせず、マンホール蓋3の堅牢性を損なうこともなく、設計・施工の容易な無線中継装置とすることができる。しかも、上記構成からなる無線中継装置は、反射体10aに取付角度調整機構12が設けられているので、マンホール蓋3周囲の地表の任意の位置に特定位置Pを設定することができる。   Since the wireless relay device having the above-described configuration includes the reflector 10a, not only can radio waves be concentrated and highly accurate wireless communication can be performed, but also the wireless device 5 installed in the basement without the manhole cover 3 and Since wireless communication can be performed with a radio installed on the ground, the manhole cover 3 can be easily handled, and complicated processing such as making a hole in the manhole cover 3 is not required. The wireless relay device can be easily designed and constructed without impairing the robustness of 3. In addition, since the wireless relay device having the above-described configuration is provided with the attachment angle adjusting mechanism 12 in the reflector 10a, the specific position P can be set at an arbitrary position on the ground surface around the manhole cover 3.

図3(a),(b)に示される反射体10bは、他の形状の反射体を示していて、その電波を受ける面が凹状に形成されている。すなわち、この反射体10bは金属製からからなり、パラボラアンテナ型に形成されている。この反射体10bは、電波を受ける面が凹状に形成されているので、特定位置Pに対する電波の集約効果をより高めることができる。   The reflector 10b shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) is a reflector having another shape, and the surface receiving the radio wave is formed in a concave shape. That is, the reflector 10b is made of metal and is formed in a parabolic antenna type. Since the reflector 10b has a concave surface for receiving radio waves, the effect of collecting radio waves with respect to the specific position P can be further enhanced.

図4(a),(b)に示される反射体10cは、さらに他の形状の反射体を示している。この反射体10cは、平面形状が矩形の金属製グリッドから構成されていて、無線機5から照射されてくる電波を受ける面が扁平に構成されている。そして、そのグリッドのピッチは、使用される電波の十分の一以下に決められていて電波の反射損失が抑制されている。この反射体10cは、グリッド構成であるので、反射体の軽量化を図ることができる特長を有している。なお、このグリッド構成の反射体10cは、上記図3(a),(b)に示されると同様のパラボラアンテナ型にすることもできる。   The reflector 10c shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) is a reflector having another shape. The reflector 10c is composed of a metal grid having a rectangular planar shape, and the surface receiving the radio wave emitted from the wireless device 5 is flat. The pitch of the grid is determined to be one tenth or less of the radio wave used, and the reflection loss of the radio wave is suppressed. Since the reflector 10c has a grid configuration, it has a feature that the reflector can be reduced in weight. The reflector 10c having this grid configuration can be a parabolic antenna type similar to that shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).

図5(a),(b)に示される反射体10dは、さらに他の形状の反射体を示している。この反射体10dは、平面形状が矩形の金属製多孔板のメッシュから構成されていて、無線機5から照射されてくる電波を受ける面が扁平に構成されている。そして、そのメッシュの一辺は、使用される電波の十分の一以下に決められていて電波の反射損失が抑制されている。この反射体10dは、メッシュ構成であるので、反射体の軽量化を図ることができる特長を有している。なお、このメッシュ構成の反射体10dは、上記図3(a),(b)に示されると同様のパラボラアンテナ型にすることもできる。   The reflector 10d shown in FIGS. 5A and 5B is a reflector having another shape. The reflector 10d is composed of a mesh of a metal perforated plate having a rectangular planar shape, and the surface that receives radio waves emitted from the wireless device 5 is flat. One side of the mesh is determined to be one-tenth or less of the radio wave used, and the reflection loss of the radio wave is suppressed. Since the reflector 10d has a mesh configuration, it has a feature that can reduce the weight of the reflector. The reflector 10d having this mesh configuration can be a parabolic antenna type similar to that shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳説したが、具体的な構成は、上記実施の形態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において設計変更等が可能である。
例えば、上述の例では反射体10a,10b,10c,10dを金属製としたが、反射体の基体を合成樹脂製とし、その基体に電波を反射する材料をメッキや蒸着により被覆したものであってもよい。この場合は、より軽量化された反射体を安価に得ることができる。
また、上述の例では、偏平に形成された反射体として、平面形状が矩形状の反射体10aを用いているが、これに限られることなく、平面形状が円状、楕円状あるいは4角形以外の多角形状(3角形状、5角形状等)の反射体を用いてもよい。
また、上述の例では、電波を受ける面が凹状でかつ平面視円状とされた反射体10bを用いているが、これに限られることなく、電波を受ける面が凹状でかつ平面視が楕円状あるいは多角形状(3角形状、4角形状、5角形状等)の反射体を用いてもよい。
また、上述の例では、マンホール1は、作業員の出入れする大型の例を示したが、作業員の手のみが出入れする、いわゆるハンドホールであってもよい。したがって、本発明でマンホールというときは、このような作業員が出入れしないも形式のものも含んでいる。
さらにまた、上述の例では、マンホール蓋3の周囲の材質をアスファルト層4又はコンクリート層としたが、マンホール蓋3の周囲はゴムや合成樹脂などの誘電体材料であってもよい。例えば、マンホール蓋3の周囲が緩衝材としてゴムで覆われていてもよく、この場合であっても、電波の通過を効率よく行うことができる。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and a design change or the like is possible without departing from the gist of the present invention. It is.
For example, in the above example, the reflectors 10a, 10b, 10c, and 10d are made of metal, but the base of the reflector is made of synthetic resin, and a material that reflects radio waves is coated on the base by plating or vapor deposition. May be. In this case, a lighter reflector can be obtained at a low cost.
In the above example, the flat reflector 10a is used as the flat reflector, but the planar shape is not limited to this, and the planar shape is not circular, elliptical, or quadrangular. A polygonal reflector (triangular, pentagonal, etc.) may be used.
Further, in the above-described example, the reflector 10b having a concave surface for receiving radio waves and a circular shape in plan view is used. However, the present invention is not limited thereto, and the surface for receiving radio waves is concave and the plan view is elliptical. Or polygonal (triangular, quadrangular, pentagonal, etc.) reflectors may be used.
In the above-described example, the manhole 1 is a large-sized example in which an operator enters and exits. However, the manhole 1 may be a so-called handhole in which only the operator's hand enters and exits. Therefore, in the present invention, the term “manhole” includes such a type that a worker does not go in and out.
Furthermore, in the above-described example, the material around the manhole cover 3 is the asphalt layer 4 or the concrete layer, but the periphery of the manhole cover 3 may be a dielectric material such as rubber or synthetic resin. For example, the periphery of the manhole cover 3 may be covered with rubber as a buffer material, and even in this case, radio waves can be passed efficiently.

本発明の一実施の形態に係る無線中継装置を適用したマンホール部分の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the manhole part to which the radio relay apparatus which concerns on one embodiment of this invention is applied. 図1のX1−X1線拡大断面図である。It is X 1 -X 1 line enlarged cross section of FIG. 1. (a)は反射体の電波を受ける面形状を凹状にしたときの斜視図、(b)は(a)のX2−X2線断面図である。(A) is a perspective view when a surface shaped to receive a radio wave reflector in a concave shape, a X 2 -X 2 line cross-sectional view of (b) is (a). (a)は反射体をグリッドで構成したときの正面図、(b)は(a)のX3−X3線断面図である。(A) is a front view when constituting the reflector with the grid, an X 3 -X 3 line cross-sectional view of (b) is (a). (a)は反射体をメッシュで構成したときの正面図、(b)は(a)のX4−X4線断面図である。(A) is a front view when constituting the reflector mesh, a X 4 -X 4 line cross-sectional view of (b) is (a). 従来の無線中継装置を適用したマンホール部分の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the manhole part to which the conventional radio relay apparatus is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1……マンホール、2……土中、3……マンホール蓋、4……コンクリート層、5……無線機、10a,10b,10c,10d……反射体、11……支持棒、12……取付角度調整機構,P……特定位置(地表の所定位置) 1 ... Manhole, 2 ... Underground, 3 ... Manhole cover, 4 ... Concrete layer, 5 ... Radio, 10a, 10b, 10c, 10d ... Reflector, 11 ... Support rod, 12 ... Mounting angle adjustment mechanism, P ... Specific position (predetermined position on the ground surface)

Claims (8)

マンホール蓋の設置箇所において地下に設置された無線機と地上に設置された無線機との間で無線通信する際に用いられる無線中継装置であって、
前記無線機から前記マンホール蓋の裏面側に向けて照射されてくる電波をそのマンホール蓋の周囲の地表の所定位置に向けて反射する反射体を有することを特徴とする無線中継装置。
A wireless relay device used when wirelessly communicating between a radio installed underground and a radio installed on the ground at a manhole cover installation location,
A radio relay apparatus comprising: a reflector that reflects radio waves radiated from the radio toward the back side of the manhole cover toward a predetermined position on the ground surface around the manhole cover.
前記反射体には、前記無線機から照射されてくる電波の反射方向を任意に変更する取付角度調整機構が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の無線中継装置。   The wireless relay device according to claim 1, wherein the reflector is provided with an attachment angle adjustment mechanism that arbitrarily changes a reflection direction of a radio wave emitted from the wireless device. 前記反射体の前記無線機から照射されてくる電波を受ける面形状は、扁平に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の無線中継装置。   The wireless relay device according to claim 1, wherein a surface shape of the reflector that receives radio waves emitted from the wireless device is flat. 前記反射体の前記無線機から照射されてくる電波を受ける面形状は、凹状を呈していることを特徴とする請求項1又は2に記載の無線中継装置。   The wireless relay device according to claim 1 or 2, wherein a surface shape of the reflector that receives radio waves emitted from the wireless device is concave. 前記反射体は、グリッドにより構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の無線中継装置。   The wireless relay device according to claim 1, wherein the reflector is configured by a grid. 前記反射体は、メッシュにより構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の無線中継装置。   The wireless relay device according to claim 1, wherein the reflector is made of a mesh. 前記反射体は、金属製からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の無線中継装置。   The wireless relay device according to claim 1, wherein the reflector is made of metal. 前記反射体は、合成樹脂製の基体に電波を反射する材料を被覆して構成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の無線中継装置。   The wireless relay device according to claim 1, wherein the reflector is configured by covering a base made of synthetic resin with a material that reflects radio waves.
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