(57)【要約】【課題】運動体の回転位置にかかわらず受信手段との間の通信状態を維持でき、取得した運動体の状態を表す信号を間欠させずに無線送信できる信号取得装置を提供する。【解決手段】円盤３と一体に運動しつつ円盤３の状態を表す信号を取得し静止部材に固定された固定側アンテナ３９に送信する信号取得装置１であって、円盤３の状態を表す信号を取得するセンサおよびＡ／Ｄコンバータと、センサおよびＡ／Ｄコンバータにより取得された信号を無線信号として固定側アンテナ３９に送信する回転側アンテナ１６と、を備え、回転側アンテナ１６は、指向性に応じて無線信号を送信可能な送信領域４４を有し、円盤３の回転位置にかかわらず送信領域４４が重複する重複領域４５を形成するよう円盤３に設置されており、固定側アンテナ３９は、指向性に応じて無線信号を受信可能な受信領域を有し、受信領域と重複領域とを少なくとも一部重複させるよう静止部材に固定される。【選択図】図５
2010055288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転運動を行う運動体に取り付けられ、前記運動体と一体に運動しつつ該運動体の状態を表す信号を取得し静止部材に固定された受信手段に送信する信号取得装置であって、
前記運動体の状態を表す信号を取得する信号取得手段と、
前記信号取得手段により取得された信号を無線信号として前記受信手段に送信する送信手段と、を備え、
前記送信手段は、指向性に応じて前記無線信号を送信可能な送信領域を形成する回転側アンテナを有し、前記運動体の回転位置にかかわらず前記送信領域が重複する重複領域を形成するよう前記運動体に設置されており、
前記受信手段は、指向性に応じて前記無線信号を受信可能な受信領域を形成する固定側アンテナを有し、前記受信領域と前記重複領域とを少なくとも一部重複させるよう前記静止部材に固定されたことを特徴とする信号取得装置。
【請求項２】
円盤を形成する運動体に取り付けられ、
前記回転側アンテナは、少なくとも前記円盤の中心軸の周囲に前記重複領域を形成するよう前記円盤に設置されることを特徴とする請求項１に記載の信号取得装置。
【請求項３】
前記円盤に形成された溝に嵌合する筐体を備え、
前記回転側アンテナは、当該回転側アンテナの長軸が前記円盤の接線に対し平行となるよう前記筐体に設置され、
前記筐体が前記溝に嵌合することにより前記回転側アンテナの設置方向が規制されることを特徴とする請求項２に記載の信号取得装置。
【請求項４】
シャフトを形成する運動体に取り付けられ、
前記回転側アンテナは、少なくとも前記シャフトの外周に前記重複領域を形成するよう前記シャフトに設置されることを特徴とする請求項１に記載の信号取得装置。
【請求項５】
凹状の側面を有する筐体を備え、
前記凹状の側面は、前記シャフトの外周と等しい曲率を有し、
前記凹状の側面と前記シャフトの前記外周とが対向するよう前記筐体を前記シャフトに設置することにより前記回転側アンテナの設置方向が規制されることを特徴とする請求項４に記載の信号取得装置。
【請求項６】
前記送信手段は、複数の回転側アンテナを有し、各々の前記回転側アンテナの長軸により互いに形成される角度が最大となるよう前記筐体に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の信号取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号取得装置に関し、特に、運動体に取り付けられ該運動体の状態に応じた信号を取得する信号取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転運動を行う運動体に設置され、運動体とともに回転しながら該運動体の状態を表す信号を取得する信号取得装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載された従来の信号取得装置は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を構成するプーリーに掛けられたベルト部材の温度あるいは速度等の状態を表す情報を取得して、ホストコンピュータに測定データとして転送するようになっている。この信号取得装置は、ベルト部材の温度あるいは速度等を検出するセンサと、このセンサが検出した検出結果を表す信号を取得して測定データに変換するＡ／Ｄコンバータと、Ａ／Ｄコンバータによって出力された測定データをホストコンピュータと接続された受信手段に無線で送信するための送信手段と、を備えている。さらに、信号取得装置は、センサと直接接続されており、ベルト部材とともに回転しながら、ベルト部材の状態を表す信号をセンサから取得するようになっている。
【０００４】
このような構成により、センサと一体的に回転できるので、センサのみがベルト部材に設置される場合と比較して、センサから信号取得装置に出力される信号に外部からノイズが加わることを抑制できる。また、ホストコンピュータにおいては、信号取得装置により取得された信号を測定データとして無線で継続的に取得することができるので、ベルト部材の状態をリアルタイムでモニタすることが可能となる。
【０００５】
このような従来の信号取得装置においては、ホストコンピュータとの間でブルートゥース（登録商標）無線通信を実行するようになっており、測定データを無線で送信するための送信手段と、ホストコンピュータに接続され該測定データを無線で受信するための受信手段との間の通信状態が良好であるならば、信号取得装置からホストコンピュータへ所望の送信速度で測定データを送信することができる。
【特許文献１】特開２００６−３３７１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような特許文献１に記載の従来の信号取得装置にあっては、送信手段を構成する回転側アンテナが指向性を有し無線が送信され得る送信領域が限定されているにもかかわらず、送信領域を考慮せずに運動体に設置されていた。そのため、運動体の回転位置の変化に伴って信号取得装置の位置が変化し、回転側アンテナの送信領域が固定側アンテナの受信領域から離れると、送信手段と受信手段との間の通信状態が悪くなったり、通信が途切れたりする場合があった。したがって、従来の信号取得装置にあっては、運動体に設置された信号取得装置とホストコンピュータに接続された受信手段との間の通信状態が悪い場合、センサから取得した信号を送信時に間引く必要があり、結果として、信号取得装置により送信される測定データの間欠が増えるという問題が生じていた。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、運動体の回転位置にかかわらず受信手段との間の通信状態を維持でき、取得した運動体の状態を表す信号を間欠させずに無線送信することができる信号取得装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る信号取得装置は、上記目的達成のため、（１）回転運動を行う運動体に取り付けられ、前記運動体と一体に運動しつつ該運動体の状態を表す信号を取得し静止部材に固定された受信手段に送信する信号取得装置であって、前記運動体の状態を表す信号を取得する信号取得手段と、前記信号取得手段により取得された信号を無線信号として前記受信手段に送信する送信手段と、を備え、前記送信手段は、指向性に応じて前記無線信号を送信可能な送信領域を形成する回転側アンテナを有し、前記運動体の回転位置にかかわらず前記送信領域が重複する重複領域を形成するよう前記運動体に設置されており、前記受信手段は、指向性に応じて前記無線信号を受信可能な受信領域を形成する固定側アンテナを有し、前記受信領域と前記重複領域とを少なくとも一部重複させるよう前記静止部材に固定されたことを特徴とする。
【０００９】
この構成により、運動体の回転運動に伴い回転側アンテナの位置が変化しても、回転側アンテナの重複する送信領域が固定側アンテナの受信領域と少なくとも一部重複するので、運動体の回転位置にかかわらず受信手段との間の通信状態を維持でき、取得した運動体の状態を表す信号を間欠させずに無線送信することができる。
【００１０】
上記（１）に記載の信号取得装置において、（２）円盤を形成する運動体に取り付けられ、前記回転側アンテナは、少なくとも前記円盤の中心軸の周囲に前記重複領域を形成するよう前記円盤に設置されることを特徴とする。
【００１１】
この構成により、回転側アンテナが円盤の中心軸の周囲に重複領域を形成することができるので、固定側アンテナを円盤の中心軸の周囲に配置することにより、受信領域が重複領域と少なくとも一部重複する。したがって、運動体の回転位置にかかわらず送信手段と受信手段との間の通信状態を維持でき、取得した運動体の状態を表す信号を間欠させずに無線送信することができる。
【００１２】
上記（２）に記載の信号取得装置において、（３）前記円盤に形成された溝に嵌合する筐体を備え、前記回転側アンテナは、当該回転側アンテナの長軸が前記円盤の接線に対し平行となるよう前記筐体に設置され、前記筐体が前記溝に嵌合することにより前記回転側アンテナの設置方向が規制されることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、回転側アンテナの設置方向が規制されるので、重複領域の形成に対する再現性を高めることができ、送信手段と受信手段との間の通信状態の維持を確実にすることができる。
【００１４】
上記（１）に記載の信号取得装置において、（４）シャフトを形成する運動体に取り付けられ、前記回転側アンテナは、少なくとも前記シャフトの外周に前記重複領域を形成するよう前記シャフトに設置されることを特徴とする。
【００１５】
この構成により、回転側アンテナがシャフトの周囲に重複領域を形成することができるので、固定側アンテナをシャフトの円周の近傍に配置することにより、受信領域が重複領域と少なくとも一部重複する。したがって、運動体の回転位置にかかわらず送信手段と受信手段との間の通信状態を維持でき、取得した運動体の状態を表す信号を間欠させずに無線送信することができる。
【００１６】
上記（４）に記載の信号取得装置において、（５）凹状の側面を有する筐体を備え、前記凹状の側面は、前記シャフトの外周と等しい曲率を有し、前記凹状の側面と前記シャフトの前記外周とが対向するよう前記筐体を前記シャフトに設置することにより前記回転側アンテナの設置方向が規制されることを特徴とする。
【００１７】
この構成により、回転側アンテナの設置方向が規制されるので、重複領域の形成に対する再現性を高めることができ、送信手段と受信手段との間の通信状態の維持を確実にすることができる。
【００１８】
上記（１）に記載の信号取得装置において、（６）前記送信手段は、複数の回転側アンテナを有し、各々の前記回転側アンテナの長軸により互いに形成される角度が最大となるよう前記筐体に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
この構成により、複数の回転側アンテナのうち回転位置にかかわらず重複領域と受信領域とが少なくとも一部重複することが可能な１つの回転側アンテナから無線信号を送信することにより、送信手段と受信手段との間の通信状態の維持を確実にすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、運動体の回転位置にかかわらず受信手段との間の通信状態を維持でき、取得した運動体の状態を表す信号を間欠させずに無線送信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る信号取得装置を示す概略構成図である。
【００２３】
データロガーを構成する信号取得装置１は、車両に搭載されるシャフトや円盤など、所定の回転運動を行う被検査物としての運動体の運動状態を測定し、状態を表す信号を測定信号として後述するホストコンピュータ３１に無線で送信するようになっている。
【００２４】
以下、信号取得装置１がクラッチ板やフライホイールなどを構成する円盤３に設置され、この円盤３の温度を測定する場合について説明する。なお、信号取得装置１が、円盤３の回転速度など温度以外の運動状態を取得するようにしてもよい。
【００２５】
信号取得装置１は、アナログ信号としてセンサ２により取得された円盤３の温度を表す測定信号を、測定データとしてのデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１１と、測定データを記憶するメモリ１３と、プログラム型回路素子で構成され、Ａ／Ｄコンバータ１１から出力された測定データをメモリ１３へ書込んだり、メモリ１３に書込まれた測定データを読出したりする専用処理装置としてのＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）１４と、後述するホストコンピュータ３１に無線で測定データを送信する回転側アンテナ１６と、全体的な制御を行うとともに後述する処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）１７と、を備えている。
【００２６】
回転側アンテナ１６は、図示しない無線通信モジュールと接続されている。無線通信モジュールは、メモリ１３あるいはＣＰＵ１７から測定データを取得すると、無線通信に適した変調方式で変調し、回転側アンテナ１６に無線信号として出力するようになっている。無線通信モジュールは、例えば、２．４ＧＨｚ帯の公知の無線通信技術を用いた通信機器により構成されている。ここで、本実施の形態に係る回転側アンテナ１６および無線通信モジュールは、本発明に係る送信手段を構成する。
【００２７】
ＣＰＵ１７は、ホストコンピュータ３１から、測定データのメモリ１３に対する書込み開始および書込み終了を表す信号を回転側アンテナ１６を介して取得すると、ＣＰＬＤ１４を制御して測定データのメモリ１３への書込みを実行したり終了したりする。
【００２８】
また、ＣＰＵ１７は、Ａ／Ｄコンバータ１１により出力された測定データがリアルタイムでホストコンピュータ３１に送信されるよう、ＣＰＬＤ１４および図示しない無線通信モジュールを制御するようになっている。
【００２９】
また、ＣＰＵ１７は、ホストコンピュータ３１からの指示信号により、円盤３の温度の測定が終了した後に、メモリ１３に書込まれた測定データを一括してホストコンピュータ３１に送信するよう、ＣＰＬＤ１４および図示しない無線通信モジュールを制御するようになっている。
【００３０】
さらに、信号取得装置１は、ＣＰＵ１７などに電力を供給するための電源供給手段１８を備えている。電源供給手段１８は、回転側の電磁結合コイル、電磁誘導回路、充電回路およびバッテリーにより構成されている。
【００３１】
回転側の電磁結合コイルは、例えば、後述する固定側の電磁結合コイルとの間隔が２ｍｍ以下となった場合に、当該固定側の電磁結合コイルと電磁誘導により結合するようになっている。また、電磁誘導回路は、公知の整流回路や平滑回路を有しており、回転側の電磁結合コイルに生じた起電力に応じた電力を出力するようになっている。充電回路は、電磁誘導回路から出力された電力を、バッテリーに充電するようになっている。
【００３２】
センサ２は、例えば、円盤３の温度に応じた電圧を発生する熱電対により構成されている。熱電対はＡ／Ｄコンバータ１１と接続されており、熱電対により発生された電圧が測定信号としてＡ／Ｄコンバータ１１に入力されるようになっている。なお、本実施の形態に係るセンサ２およびＡ／Ｄコンバータ１１は、本発明に係る信号取得手段を構成する。
【００３３】
ホストコンピュータ３１は、図示しない車両のシャシやボディにおいて、回転運動を行わない部材、すなわち静止部材に設置されている。また、ホストコンピュータ３１は、通信アダプタ３５および充電装置３７と接続されており、信号取得装置１および図示しない他の公知のデータ取得装置から通信アダプタ３５を介してリアルタイムで信号を受信するようになっている。
【００３４】
通信アダプタ３５は、固定側アンテナ３９と接続されており、信号取得装置１の回転側アンテナ１６により無線信号として送信された測定データを、固定側アンテナ３９を介して取得し、復調した後にホストコンピュータ３１に転送するようになっている。ここで、本実施の形態に係る固定側アンテナ３９および通信アダプタ３５は、本発明に係る受信手段を構成する。
【００３５】
充電装置３７は、図示しないコントローラおよび固定側の電磁結合コイルを有している。信号取得装置１からホストコンピュータ３１に対し充電要求を表す信号が送信された場合には、ホストコンピュータ３１は、固定側の電磁結合コイルに電流が供給されるようコントローラを制御し、回転側の電磁結合コイルと固定側の電磁結合コイルとが２ｍｍ以下に接近した際に電磁誘導により結合されるようになっている。
【００３６】
なお、ホストコンピュータ３１は、図示しない複数の信号取得装置と接続されている場合には、すべての信号取得装置が同時に測定データの取得を開始したり終了したりするよう、通信アダプタ３５を介してそれぞれの信号取得装置に無線指令信号を送信してもよい。
【００３７】
本実施の形態においては、信号取得装置１の回転側アンテナ１６および固定側アンテナ３９は、１／４λホイップアンテナにより構成されている。
【００３８】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る信号取得装置における回転側アンテナの配置を示す図である。
【００３９】
回転側アンテナ１６を構成するアンテナ素子は、図２に示すように、棒状に形成されており、その長軸の軸方向と筐体１０の長手方向とが一致するように内部に固定されている。このアンテナ素子は、一端部１６ａが給電部になっており、長軸の他端部１６ｂが開放されている。また、固定側アンテナ３９を構成するアンテナ素子も、棒状に形成されており、長軸の一端部が給電部になっており、長軸の他端部が開放されている。
【００４０】
したがって、一端部１６ａと他端部１６ｂとを結ぶ長軸を本発明における長軸とする。なお、回転側アンテナ１６は、筐体１０の外部に固定されていてもよい。
【００４１】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る信号取得装置における１／４λホイップアンテナの指向性を示す図である。
【００４２】
図３（ａ）は、図２のＡ方向と対応しており、信号取得装置１を上面視した際の指向性に応じた送信領域４４を示す図である。１／４λホイップアンテナの指向性は、水平面内において長軸の垂直方向に対して最大となり、長軸方向において略ゼロとなる。つまり、１／４λホイップアンテナは、長軸と平行である送信不能方向４６に対しては電波の送受信を行うことができない。
【００４３】
また、図３（ｂ）は、図２のＢ方向と対応しており、信号取得装置１を側面視した際の指向性に応じた送信領域４４を示す図である。１／４λホイップアンテナの指向性は、垂直面内においても、長軸の垂直方向に対して最大となり、長軸方向において略ゼロとなる。
【００４４】
また、図３（ｃ）は、図２のＣ方向と対応しており、信号取得装置１を前面視した際の指向性に応じた送信領域４４を示す図である。１／４λホイップアンテナの指向性は、長軸の垂直方向に対してほぼ円形の形状となる。なお、１／４λホイップアンテナを受信用のアンテナとして使用する場合には、図３（ａ）ないし（ｃ）のいずれの場合においても、受信領域の形状は送信領域４４の形状と等しくなる。
【００４５】
図１に再び戻り、回転側アンテナ１６と固定側アンテナ３９の指向性を考慮して取り付けられていないと、回転側アンテナ１６と固定側アンテナ３９との間における無線通信が途切れ、信号取得装置１からホストコンピュータ３１にリアルタイムで送信される測定データに間欠が生じることとなる。
【００４６】
ここで、アンテナの指向性に起因して無線通信が途切れる場合について説明する。
【００４７】
図４は、無線通信が途切れる従来の回転側アンテナおよび固定側アンテナの配置例を示す図である。なお、従来の回転側アンテナおよび固定側アンテナの構成は、上述した回転側アンテナ１６および固定側アンテナ３９と同様とする。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、回転側アンテナ６６が後述するシャフト８３に設置される場合において、回転側アンテナ６６および固定側アンテナ７９の長軸がシャフト８３の円周の接線といずれも平行であるならば、回転側アンテナ６６および固定側アンテナ７９の送信不能方向８６が一致するシャフト８３の回転位置が存在し、無線通信が途切れることとなる。
【００４９】
また、図４（ｂ）に示すように、回転側アンテナ６６が円盤６３の円周面に設置される場合において、回転側アンテナ６６および固定側アンテナ７９の長軸が円盤６３の接線といずれも平行であるならば、回転側アンテナ６６および固定側アンテナ７９の送信不能方向８６が一致する円盤６３の回転位置が存在し、無線通信が途切れることとなる。
【００５０】
また、図４（ｃ）に示すように、回転側アンテナ６６が円盤６３の円周面に設置される場合において、回転側アンテナ６６および固定側アンテナ７９の長軸が円盤６３の中心軸といずれも平行であるならば、回転側アンテナ６６および固定側アンテナ７９の送信不能方向８６が常に一致している。したがって、円盤６３の回転位置によって回転側アンテナ６６の長軸と固定側アンテナ７９の長軸とが略同一線上になる場合には、無線通信が途切れることとなる。
【００５１】
また、図４（ｄ）に示すように、回転側アンテナ６６が円盤６３の側面に設置される場合において、回転側アンテナ６６の長軸が円盤６３の接線と平行であり、固定側アンテナ７９と中心軸との距離が円盤６３の半径よりも離れた位置に設置されるならば、固定側アンテナ７９の設置方向によっては回転側アンテナ６６および固定側アンテナ７９の送信不能方向８６が一致する円盤６３の回転位置が存在し、無線通信が途切れることとなる。
【００５２】
換言すれば、回転側アンテナ６６および固定側アンテナ７９が図４（ａ）ないし（ｄ）に示す位置関係を有する場合、回転側アンテナ６６の長軸と固定側アンテナ７９の長軸との角度が、円盤６３やシャフト８３の回転に伴い常に変化したり、常に平行のままとなってしまう。このため、固定側アンテナ７９の受信領域が回転側アンテナ６６の送信不能方向８６に位置することとなったり、回転側アンテナ６６の送信領域が固定側アンテナ７９の送信不能方向８６に位置することとなり、回転側アンテナ６６と固定側アンテナ７９との間における無線通信が途切れることとなってしまう。
【００５３】
このため、本実施の形態においては、無線通信が途切れることを防止するために、円盤３の回転軌道と回転側アンテナ１６の送信領域を考慮して、円盤３の回転位置にかかわらず回転側アンテナ１６から常に電波が送信される送信領域を固定側アンテナ３９の受信領域と重複するよう回転側アンテナ１６および固定側アンテナ３９が配置する。この結果、回転側アンテナ１６と固定側アンテナ３９との間の無線通信が途切れず、無線信号がリアルタイムで送信されるようになる。
【００５４】
なお、本発明における送信領域とは、回転側アンテナ１６の指向性に応じて回転側アンテナ１６から出力される電波の強度が所定値以上となる領域を意味し、重複領域とは、回転側アンテナ１６の指向性に応じて回転側アンテナ１６から出力される電波の強度が所定値以上となる領域が円盤３や後述するシャフト４３の各回転位置によって重複する領域を意味する。また、受信領域とは、固定側アンテナ３９が所定値以上の強度の電波を固定側アンテナ３９の指向性に応じて受信可能な領域を意味する。また、送信領域と受信領域とが少なくとも一部重複していれば、回転側アンテナ１６と固定側アンテナ３９との間の通信が可能であるものとする。
【００５５】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る信号取得装置における回転側アンテナの指向性の重複領域を示す図である。
【００５６】
本実施の形態に係る信号取得装置１は、図５（ａ）に示すように、回転側アンテナ１６の長軸が円盤３の円周に対する接線と平行になるよう設置される。図５（ｂ）〜（ｅ）は、この回転側アンテナ１６の配置において、円盤３の回転角度が０°、９０°、１８０°および２７０°となる回転位置に変化した場合の回転側アンテナ１６の送信領域４４を示している。
【００５７】
回転側アンテナ１６の指向性は、長軸の垂直方向において最大となるため、送信領域４４は、回転側アンテナ１６に対して、円盤３の円周方向および中心軸４の方向に形成される。
【００５８】
この結果、図５（ｆ）に示すように、円盤３の中心軸４の周囲には、円盤３の回転位置にかかわらず回転側アンテナ１６の送信領域４４が重なる重複領域４５が形成される。したがって、固定側アンテナ３９を重複領域４５内において回転側アンテナ１６の長軸と平行になるよう設置し、円盤３の回転位置にかかわらず固定側アンテナ３９の受信領域が重複領域４５と重複することにより、回転側アンテナ１６と固定側アンテナ３９との無線通信を継続することが可能となる。なお、固定側アンテナ３９の受信領域が重複領域４５を含むようにしてもよく、逆に、重複領域４５が固定側アンテナ３９の受信領域を含むようにしてもよい。
【００５９】
以上の説明においては、信号取得装置１を円盤３に単に取り付けた場合について説明したが、以下に説明するように、筐体の形状を変更するとともに円盤３に溝を形成して、これに嵌合するようにしてもよい。
【００６０】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る信号取得装置の設置例を示す図である。
【００６１】
信号取得装置１の筐体４０は、円弧状側面４０ａおよび４０ｂを有している。円弧状側面４０ａおよび４０ｂは同心円上に形成され、信号取得装置１が円盤３に設置されると、円弧状側面４０ａおよび４０ｂが、円盤３の円周に対して同心円となるようになっている。
【００６２】
つまり、信号取得装置１は、クラッチ部品、フライホイールあるいはドライブプレートのアンバランス調整ウェイトと類似した形状を有している。したがって、円盤３がクラッチ部品、フライホイールあるいはドライブプレートにより構成されている場合には、信号取得装置１の筐体４０が、円盤３のアンバランス調整ウェイトを設置する既存の溝と等しい曲率の円弧状側面を有するようにし、筐体４０が溝に嵌合することとなる。このとき、回転側アンテナ１６の長軸方向が、円盤３の円周の接線に対して平行となるよう筐体４０に取り付けることによって、筐体４０を溝に嵌合させると設置方向が規制され、その結果、重複領域４５（図５参照）が確実に形成される。また、信号取得装置１をバランス調整ウェイトの一部として代用することも可能となる。
【００６３】
このような構成を有する本実施の形態に係る信号取得装置１の動作の一例について図１を参照しながら説明する。
【００６４】
まず、信号取得装置１のＣＰＵ１７は、ホストコンピュータ３１から、取得信号をリアルタイムでホストコンピュータ３１に転送するための転送要求を表す信号が受信されたか否かを判断する。次に、信号取得装置１のＡ／Ｄコンバータ１１は、センサ２としての熱電対から、円盤３の温度に応じた電圧をアナログ信号として取得し、デジタルの測定データに変換する。
【００６５】
次に、ＣＰＵ１７は、転送要求を表す信号が受信されたと判断した場合には、ＣＰＬＤ１４および図示しない無線通信モジュールを制御して、測定データを無線通信に適した変調方式で変調し、回転側アンテナ１６から無線信号として送信させる。
【００６６】
このとき、回転側アンテナ１６は、円盤３とともに回転しているため、円盤３の回転位置に応じて送信領域４４（図５参照）が変化している。この送信領域４４は、円盤３の回転位置によらず常に重複している重複領域４５（図５参照）を形成している。したがって、回転側アンテナ１６から無線送信された測定データは、円盤３の回転位置が変化しても、重複領域４５に確実に伝搬される。
【００６７】
次に、固定側アンテナ３９は、重複領域４５（図５参照）において、回転側アンテナ１６から伝搬された無線信号を受信する。次に、固定側アンテナ３９により受信された無線信号は、通信アダプタ３５により復調され、ホストコンピュータ３１に伝送される。
【００６８】
以上のように、本発明の第１の実施の形態に係る信号取得装置１は、円盤３の回転運動に伴い回転側アンテナ１６の位置が変化しても、回転側アンテナ１６の重複する送信領域４４が固定側アンテナ３９の受信領域と少なくとも一部重複するので、円盤３の回転位置にかかわらず固定側アンテナ３９との間の通信状態を維持でき、取得した円盤３の状態を表す信号を間欠させずに無線送信することができる。
【００６９】
また、回転側アンテナ１６が円盤３の中心軸４の周囲に重複領域４５を形成することができるので、固定側アンテナ３９を円盤３の中心軸４の周囲に配置することにより、受信領域が重複領域４５と少なくとも一部重複する。したがって、円盤３の回転位置にかかわらず回転側アンテナ１６と固定側アンテナ３９との間の通信状態を維持でき、取得した円盤３の状態を表す信号を間欠させずに無線送信することができる。
【００７０】
また、回転側アンテナ１６の設置方向が規制されるので、重複領域４５の形成に対する再現性を高めることができ、回転側アンテナ１６と固定側アンテナ３９との間の通信状態の維持を確実にすることができる。
【００７１】
なお、上述した実施の形態においては、信号取得装置１が円盤３に設置される場合について説明しているが、これに限定されず、次に説明する第２の実施の形態のように、本発明に係る信号取得装置１がシャフトに設置されるようにしてもよい。
【００７２】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る信号取得装置について、図７および図８を参照して説明する。
【００７３】
なお、第２の実施の形態に係る信号取得装置の構成は、上述の第１の実施の形態に係る信号取得装置の構成とほぼ同様であり、各構成要素については、図１に示した第１の実施の形態と同様の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【００７４】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る信号取得装置における回転側アンテナの指向性の重複領域を示す図である。
【００７５】
本実施の形態において、信号取得装置１は、ドライブシャフトやプロペラシャフトなどを構成する運動体としてのシャフト４３に設置され、回転側アンテナ１６の長軸は、シャフト４３の長軸と平行になっている。
【００７６】
本実施の形態に係る信号取得装置１は、図７（ａ）に示すように、回転側アンテナ１６の長軸がシャフト４３の長軸と平行になるよう設置される。図７（ｂ）〜（ｅ）は、この回転側アンテナ１６の配置において、シャフト４３の回転角度が０°、９０°、１８０°および２７０°となる回転位置に変化した場合の回転側アンテナ１６の送信領域４４を示している。
【００７７】
回転側アンテナ１６の指向性は、長軸の垂直方向において最大となるため、重複領域４５は、図７（ｆ）に示すように、シャフト４３の外周に形成される。したがって、固定側アンテナ３９は、受信領域が重複領域４５と重複するようシャフト４３の円周の近傍に設置される。また、固定側アンテナ３９の長軸とシャフト４３の長軸とが平行となるよう固定側アンテナ３９を静止部材に設置することにより、固定側アンテナ３９の受信領域と重複領域４５とを確実に重複させることができる。
【００７８】
以下、具体的な設置例について説明する。  
図８（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る信号取得装置の上面図であり、図８（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る信号取得装置をシャフトに取り付けた状態におけるその側面図である。
【００７９】
図８（ａ）に示すように、回転側アンテナ１６は、信号取得装置１を形成する筐体５０の長手方向に設置されている。したがって、回転側アンテナ１６の送信不能方向４６と、筐体５０の長手方向とは、互いに一致している。また、図８（ｂ）に示すように、筐体５０は、シャフト４３の円周面と対向する凹状の側面５０ａを有している。この凹状の側面５０ａは、シャフト４３の外周と等しいか小さい曲率を有し、シャフト４３の円周面と近接あるいは接触させられるよう筐体５０をシャフト４３に設置することにより、信号取得装置１がシャフト４３に設置される際の筐体５０の方向を規制することが可能となる。
【００８０】
したがって、回転側アンテナ１６の長軸が図８（ｂ）の紙面に対して垂直となるよう信号取得装置１を構成することにより、回転側アンテナ１６の長軸は、信号取得装置１がシャフト４３に設置された際に常にシャフト４３の長軸と平行になる。
【００８１】
これにより、シャフト４３の回転位置にかかわらず回転側アンテナ１６の重複領域４５が形成されるので、固定側アンテナ３９の受信領域が重複領域４５と重複するよう回転側アンテナ１６が設置されることにより、回転側アンテナ１６と固定側アンテナ３９との間の通信領域が常に重なることとなる。結果として、信号取得装置１は、ホストコンピュータ３１に対し、測定データを間欠させることなく無線送信することが可能となる。
【００８２】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る信号取得装置においては、回転側アンテナ１６がシャフト４３の周囲に重複領域４５を形成することができるので、固定側アンテナ３９をシャフト４３の円周の近傍に配置することにより、受信領域が重複領域４５と少なくとも一部重複する。したがって、シャフト４３の回転位置にかかわらず回転側アンテナ１６と固定側アンテナ３９との間の通信状態を維持でき、取得したシャフト４３の状態を表す信号を間欠させずに無線送信することができる。
【００８３】
また、回転側アンテナ１６の設置方向が規制されるので、重複領域４５の形成に対する再現性を高めることができ、回転側アンテナ１６と固定側アンテナ３９との間の通信状態の維持を確実にすることができる。
【００８４】
なお、上述した実施の形態においては、信号取得装置１が１つの回転側アンテナ１６を備える場合について説明した。しかしながら、次に説明する第３の実施の形態のように、本発明に係る信号取得装置１が複数の回転側アンテナを備えるようにしてもよい。
【００８５】
（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る信号取得装置を示す図である。信号取得装置１は、３つの回転側アンテナ５２ないし５４を備えており、これらの回転側アンテナ５２ないし５４は、３軸アンテナを形成している。それぞれの回転側アンテナ５２ないし５４は、上述した第１の実施の形態の回転側アンテナ１６と同様な構成となっており、互いに長軸が平行とならないように設置される。この場合、互いの長軸により形成される角度が最大となるよう３つの回転側アンテナ５２ないし５４を設置すると、いずれかの回転側アンテナにより、前述した重複領域４５と同様な重複領域が形成される確実性が高くなり好適である。
【００８６】
信号取得装置１のＣＰＵ１７（図１参照）は、複数の回転側アンテナ５２ないし５４のうち、固定側アンテナと電波の送受信を行ういずれか１つを選択するようになっている。また、信号取得装置１は、無線信号が送信されるアンテナ素子を選択するための図示しない選択スイッチを備えており、ＣＰＵ１７から出力される測定データは、選択スイッチにより選択された回転側アンテナを表す信号がＣＰＵ１７に入力されるようになっている。ＣＰＵ１７は、この信号に基づき、選択された回転側アンテナから測定データが出力されるよう図示しない無線通信モジュールの回路を切り替えるよう制御するようになっている。
【００８７】
なお、選択スイッチによる回転側アンテナの選択は、手動により行われてもよく、あるいは、ホストコンピュータ３１（図１参照）が、回転側アンテナと固定側アンテナとの間の通信状態が悪いと判断した場合に、信号取得装置１のＣＰＵ１７に選択スイッチを切り替えるための信号を送信するようにしてもよい。
【００８８】
このような構成を有することにより、複数の回転側アンテナ５２ないし５４のうち最適な１つの回転側アンテナが選択され、その選択された回転側アンテナの回転位置にかかわらず重複領域が形成されることとなる。この結果、この重複領域と受信領域とが少なくとも一部重複することが可能となり、１つの回転側アンテナから無線信号を送信することができる。したがって、回転側アンテナと固定側アンテナ３９との間の通信状態の維持を確実にすることができる。
【００８９】
例えば、筐体６０が、円盤３（図６参照）あるいはシャフト４３（図８参照）に設置されるごとに設置方向が異なる場合においても、通信を行うための回転側アンテナを適宜選択することにより、上述した重複領域４５（図５および図７参照）と同様な重複領域を形成することが可能となる。なお、回転側アンテナのみならず、固定側アンテナも３軸アンテナにより構成されていてもよい。
【００９０】
また、以上の説明においては、固定側アンテナが重複領域内に設置される場合について説明したが、これに限定されず、固定側アンテナの受信領域と回転側アンテナの重複領域とが少なくとも一部重複するよう固定側アンテナを配置すればよい。
【００９１】
また、以上の説明においては、回転側アンテナおよび固定側アンテナがいずれも１／４λホイップアンテナにより構成される場合について説明したが、これに限定されず、信号取得装置１が、運動体の回転によって重複領域を形成可能なアンテナを有し、固定側アンテナの受信領域が、重複領域と重複するよう構成されていればよい。このようなアンテナとしては、例えば、図３（ｃ）に示したように、長軸に対して垂直方向に無指向性を有するものが好適である。また、信号取得装置１の筐体１０、筐体４０あるいは筐体５０に回転側アンテナ１６の長軸の方向を表すマークを記載することにより、重複領域を確実に形成することが可能となる。
【００９２】
以上のように、本発明に係る信号取得装置は、運動体の回転位置にかかわらず受信手段との間の通信状態を維持でき、取得した運動体の状態を表す信号を間欠させずに無線送信することができるという効果を奏するものであり、車両の回転体に設置される信号取得装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る信号取得装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る信号取得装置における回転側アンテナの配置を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る信号取得装置における１／４λホイップアンテナの指向性を示す図である。
【図４】従来の回転側アンテナおよび固定側アンテナの配置例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る信号取得装置における回転側アンテナの指向性の重複領域を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る信号取得装置の設置例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る信号取得装置における回転側アンテナの指向性の重複領域を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る信号取得装置の上面図であり、図８（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る信号取得装置をシャフトに取り付けた状態におけるその側面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る信号取得装置を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  信号取得装置
２  センサ（信号取得手段）
３  円盤（運動体）
４  中心軸
１０  筐体
１０ａ  側面
１０ｂ  側面
１１  Ａ／Ｄコンバータ（信号取得手段）
１３  メモリ
１４  ＣＰＬＤ（専用処理装置）
１６  回転側アンテナ（送信手段）
１７  ＣＰＵ
１８  電源供給手段
３１  ホストコンピュータ
３５  通信アダプタ
３７  充電装置
３９  固定側アンテナ（受信手段）
４０  筐体
４１  電磁結合コイル
４３  シャフト（運動体）
４４  送信領域
４５  重複領域
４６  送信不能方向
５０  筐体
５０ａ  側面
５２〜５４  回転側アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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