(57)【要約】【課題】制御基板からの放射ノイズを低減しつつ、バッテリを容易に着脱可能にする。【解決手段】本発明に係る位置情報測位端末は、航行体に装着される位置情報測位端末であって、筐体と、衛星通信用モジュールが実装された制御基板と、前記制御基板を内部に固定する金属製のシールドケースと、前記シールドケースに隣接して設けられ、前記制御基板に電圧を供給するバッテリとを備えることを特徴とする。また、前記衛星通信用モジュールと接続されるコネクタ、前記制御基板のＬＥＤ、前記バッテリを覆うように前記筐体に設けられたバッテリカバーが、前記筐体における同一面に設けられていることを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明に係る位置情報測位端末は、
航行体に装着される位置情報測位端末であって、
筐体と、
衛星通信モジュールが実装された制御基板と、
前記制御基板を内部に固定する金属製のシールドケースと、
前記シールドケースに隣接して設けられ、前記制御基板に電圧を供給するバッテリと
を備えることを特徴とする位置情報測位端末。
【請求項２】
前記衛星通信モジュールと接続されるコネクタ、前記制御基板のＬＥＤ、前記バッテリを覆うように前記筐体に設けられたバッテリカバーが、前記筐体における同一面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の位置情報測位端末。
【請求項３】
前記シールドケースは、直方体形状であって、前記直方体の一つの面が着脱可能な蓋体として形成され、
前記蓋体と対向する底面に設けられた支持部に前記制御基板が固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の位置情報測位端末。
【請求項４】
電源スイッチが前記筐体の一側面に配置されている凹形状内に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の位置情報測位端末。
【請求項５】
前記コネクタを前記シールドケースに固定する固定ナットを有し、前記固定ナットに対向する前記筐体の一部が前記固定ナットに向けて突出して当接し、前記固定ナットの回動を防止することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の位置情報測位端末。
【請求項６】
前記シールドケースは、前記底面と直交する側壁に立設される鍔部を有し、
前記筐体の内壁から立設されたボス部に対して前記鍔部が固定され、
前記シールドケースは、前記底面から立設された側面の高さが、前記支持部よりも低く、前記底面と前記筐体の内面が接触しないことを特徴とする請求項３に記載の位置情報測位端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置情報を測位するための位置情報測位端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、衛星通信によって衛星と地上とで通信を行う端末がある。
【０００３】
衛星通信では、衛星通信用のモジュールを使いて信号を発信し、モジュールから発信された情報を、衛星を介して地上の管制側へ送っている。
【０００４】
また、衛星と地上とで通信を行うことで位置情報を測定する測位端末としては、特許文献１に示すように、携帯電話を用いるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１１−５２２２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年では、小型機、ヘリコプター等に代表される航行体のように管制側での動態注意が行われない有視界飛行時や、山間部等のレーダー補足範囲外で機体の位置を把握することに特化した端末に対する需要がある。
【０００７】
すなわち、Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＧＮＳＳ）などで位置情報を測位し、衛星通信によって、管制側に位置情報の通知を行う端末である。
【０００８】
このような位置情報測位端末は小型機、ヘリコプターなどの航行体に搭載されるが、航行体の機体が元来備えている電子機器に影響を及ぼさないよう、シールド構造などによって放射ノイズを低減することが好ましい。
【０００９】
また、機体に対して位置情報測位端末を固定した場合でもバッテリの充電を簡易に行えることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る位置情報測位端末は、上記を鑑み、
航行体に装着される位置情報測位端末であって、
筐体と、
衛星通信用モジュールが実装された制御基板と、
前記制御基板を内部に固定する金属製のシールドケースと、
前記シールドケースに隣接して設けられ、前記制御基板に電圧を供給するバッテリと
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、制御基板からの放射ノイズを低減しつつ、バッテリを容易に着脱可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る位置情報測位端末の外観を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る位置情報測位端末の外観を示す他の斜視図。
【図３】本発明の一実施形態に係る位置情報測位端末のコネクタ面を示す側面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る位置情報測位端末の下ケースを外した内部を示す斜視図。
【図５】本発明の一実施形態に係る位置情報測位端末のシールドケースの内部を示す斜視図。
【図６】本発明の一実施形態に係る位置情報測位端末のシールドケースの蓋部を外した分解斜視図。
【図７】本発明の一実施形態に係る位置情報測位端末の基板を外した分解斜視図。
【図８】本発明の一実施形態に係る位置情報測位端末のＢＮＣコネクタ部分の断面図。
【図９】本発明の一実施形態に係る位置情報測位端末の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳述する。なお、図中、同一の構成には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００１４】
本発明の第一実施形態では、本発明に係る位置情報測位端末の一例として衛星通信の機能を有する衛星通信モジュールが実装された制御基板を搭載した位置情報測位端末について例示する。本実施形態に係る位置情報測位端末は、ヘリコプターなどの航行体内部に搭載（装着）され、移動しながら位置情報を測位し、測位した位置情報を管制塔などに送信するものである。
【００１５】
図１は、本発明の第一実施形態に係る位置情報測位端末の外観を示す斜視図である。
【００１６】
図１において、位置情報測位端末１の筐体は、上ケース５(正面側)、下ケース４(背面側)、バッテリカバー２で構成され、上ケース５に含まれる電源スイッチ３が筐体側面に配置されている。電源スイッチ３が配置される部分の上ケース５および下ケース４は、ユーザーが安易に触れて電源が入らないように凹形状となっている。
【００１７】
図２には、位置情報測位端末１を図１とは正面側と背面側とをひっくり返した状態の斜視図を示している。本実施形態においては、筐体内部に実装される各部品を上ケース５側に固定したのちに、下ケース４をカバーとして覆い、下ケース４側から固定用のビスなどを用いて固定するように構成している。
【００１８】
図３に示すように、位置情報測位端末１の一側面における一部であるコネクタ面６には衛星通信アンテナ用コネクタ７、衛星通信ステータスＬＥＤ８、ＧＰＳステータスＬＥＤ９、ＧＰＳモジュール用コネクタ１０、第１外部ディスプレイ用コネクタ１１、第２外部ディスプレイ用コネクタ１２、電源ステータスＬＥＤ１３が同一面に配置されている。なお、コネクタ面６が設けられる一側面には他にバッテリカバー２が設けられている。
【００１９】
位置情報の測位としての基本的な動作は、ＧＰＳモジュール用コネクタ１０に接続されている不図示のＧＰＳアンテナが機体の位置情報を測位し、衛星通信アンテナ用コネクタ７に接続されている不図示の衛星通信アンテナを介して、測位した位置情報を管制側に送信することによって行われる。位置情報の送信は、所定の時間間隔で断続的に行われても良く、用途によっては機体が移動している間は絶えず断続的な送信を行うようにしても良い。
【００２０】
また、第１外部ディスプレイ用コネクタ１１にタブレット端末を接続することで、タブレット端末の表示部に位置情報測位端末１が取得して管制側に送信された位置情報をモニタリングできるようにしても良い。
【００２１】
第２外部ディスプレイ用コネクタ１２に対しても第１外部ディスプレイ用コネクタ１１同様に別のタブレット端末を接続し、位置情報測位端末１が取得して管制側に送信された位置情報をモニタリングできるように構成しても良い。
【００２２】
電源ステータスＬＥＤ１３はバッテリ残量を表示する。バッテリ残量がＦＵＬＬで緑、ＥＭＰＴＹで赤に表示する。図５などに示す制御基板１８に実装されたＣＰＵによってバッテリ１５の残量を検出し、所定の閾値電圧以下になった場合に電源ステータスＬＥＤ１３を赤色に制御する。
【００２３】
ＧＰＳステータスＬＥＤ９は青色に点灯することで位置情報の測位成功を表し、消灯することで位置情報測位中を表している。ＧＰＳステータスＬＥＤ９は制御基板１８に実装されており、点灯制御は制御基板１８上のＣＰＵによって行う。
【００２４】
衛星通信ステータスＬＥＤ８は黄色に点灯することで通信成功を表し、消灯することで通信失敗を表すようになっている。衛星通信アンテナ用コネクタ７に接続される衛星通信アンテナによる、断続動作などの設定された位置情報の送信動作が成功している間は点灯し続け、失敗すると消灯するように動作する。衛星通信ステータスＬＥＤ８は制御基板１８に実装されており、点灯制御は制御基板１８上のＣＰＵによって行う。
【００２５】
また、上述したように、バッテリカバー２もコネクタ面６に配置されており、蓋部２ａをスライドすることで筐体とバッテリカバー２とのロックが解除され、ヒンジ部２ｂを中心に回動して開閉できる。
【００２６】
このように、各コネクタおよびバッテリカバーを同一面に設けたため、位置情報測位端末１をヘリコプターなどの航行体に搭載して使用する際に、例えば、袋などに入れて固定することがあるが、その場合には、コネクタ面６を袋の開口側に向けて袋内に保持することで、端末を袋から出さずにコネクタへのアクセスやバッテリの交換などを容易に行うことができる。また、筐体に対してユーザーが手作業を行う可能性のあるコネクタ、バッテリカバーを同一面に設けることで設置スペースの自由度が向上し、特に、狭いスペースに配置する際などに有効である。
【００２７】
また、各ＬＥＤも同一面にあるため、コネクタ面６をユーザーから見える向きに配置しておくことで、作業性も向上し、同時に動作状況の確認を行うことができ、使用性が向上する。
【００２８】
一方、位置情報測位端末１の電源をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ３については、コネクタ面６とは異なる筐体側面に凹部を設けて配置している。この構造によって、上述したように袋に入れたまま使用する場合にも、誤操作によって電源を切ってしまうことを防ぐことができる。
【００２９】
図４は位置情報測位端末１の下ケース４を外し、内部を示す斜視図である。下ケース４を外すと、大別してシールドケース１６とバッテリ１５の二つで構成されている。
【００３０】
シールドケース１６は、放射ノイズの発生源となる制御基板１８を覆うことで、放射ノイズが外部に漏れない金属製のシールド構造になっている。シールドケース１６は、各コネクタ等が貫通する開口１６ａや、各ＬＥＤから照射される光が通過する開口１６ｂを有しているが、主な放射ノイズとして問題となる数十ＭＨｚ〜数ＧＨｚを中心に分布する放射ノイズの波長は短いものでも数十ｍｍとなることから、十分に開口１６ａ、１６ｂの径が小さく、放射ノイズに対する遮へい性には問題がない程度となっている。
【００３１】
バッテリ１５は、シールドケース１６に隣接して配置されており、バッテリ１５のバッテリ端子と接続されるバッテリ基板が筐体のコネクタ面６と反対側の側壁付近に配置されている。バッテリ基板から制御基板１８に接続されるケーブルはシールドケース１６に設けられたバッテリ開口を貫通して設けられている
【００３２】
バッテリ開口の径は、開口１６ａ、１６ｂよりも小さく設定されており、放射ノイズの遮へい性への影響は少ない。
【００３３】
バッテリ１５は、ケーブルを介して制御基板１８に接続されることによって、制御基板１８を駆動するための電力を供給しており、バッテリカバー２を開放することによって、着脱して、充電することができる。
【００３４】
この構成によれば、上ケース５におけるシールドケース１６が配置される位置に隣接するように、バッテリ１５を配置するスペースであるバッテリ収容部が設けられており、バッテリ１５がシールドケース１６の外に配置されている為、シールドケース１６による制御基板１８からの放射ノイズの影響を抑えつつ、バッテリ交換が容易に行えるようになっている。
【００３５】
また、上ケース５に対し、シールドケース１６、バッテリ１５およびそれらを覆う下ケース４とが同一方向に取り付けられている為、組み付けや組バラシが容易にできる。換言すると、下ケース４、シールドケース１６、バッテリ１５が同一方向から取り外し可能となっている。具体的には、下ケース４における固定用のビス穴が設けられた面が、シールドケース１６が筐体に対して固定される際の固定用のビスを取り付ける面と同じ側となっており、バッテリの着脱方向も同じ側から行うことができるようになっている。
【００３６】
図５は、本発明の一実施形態に係る位置情報測位端末のシールドケース１６の内部を示す斜視図である。制御基板１８は、図６に示すように、シールドケース１６の構成部品であるシールドケース１６本体と導通の取れたボス形状の制御基板支持部６１に対してネジで締結されるため、取り外しが容易である。
【００３７】
制御基板１８はシールドケース１６内に完全に収納され、制御基板支持部６１によってシールドケース１６との間でグランドが取れている。制御基板１８から発生する放射ノイズはシールドケース１６によって遮蔽され、小型機、ヘリコプター等の位置情報測位端末１が搭載される機体への影響を軽減させる。また、下ケース４及び上ケース５が受けた振動は、シールド固定ボス５２を介してシールドケース１６に伝達され、制御基板支持部６１を介して制御基板１８へと伝達されるため、下ケース４及び上ケース５が受けた振動を直接制御基板１８へ伝達されない構造を有している。振動低減構造の詳細については後述する。
【００３８】
このように、制御基板１８、シールドケース１６、下ケース４、上ケース５は同じ方向からねじで締結されているため、位置情報測位端末１の上下をひっくり返す必要なく、容易に制御基板１８をメンテナンスすることが可能となっている。
【００３９】
また、シールドケース１６と制御基板１８、シールドケース１６と上ケース５はネジによって締結されているため、シールドケース１６に含まれる金属部品、下ケース４及び上ケース５のモールド部品、制御基板１８を別々に取り外すことが可能であり、リサイクル性に優れる。
【００４０】
図６は位置情報測位端末の内部にあるシールドケース１６の蓋１６ａを外した状態の分解斜視図である。
【００４１】
シールドケース１６内には蓋１６ａと平行になるように制御基板１８が配置されている。おおむね直方体形状であるシールドケース１６の１つの面が蓋１６ａとして着脱可能に構成されており、蓋１６ａを取り外すことで制御基板１８へのアクセスが可能となっている。制御基板１８の固定用のビスは、蓋１６ａ以外の５面を構成する収容体１６ｂにおける上ケース５側の面（蓋１６ａに対向する底面）に設けられた制御基板支持部６１に対して固定される。このように、シールドケース１６の収容体１６ｂ、蓋１６ａ、シールドケース１６と導通の取れた制御基板支持部６１とによってシールドユニットが構成されており、制御基板１８の放射ノイズを低減している。
【００４２】
制御基板１８が固定されたシールドケース１６が上ケース５に設けられたシールドケース収容部５１に取り付けられる。シールドケース収容部５１への取り付けのために、収容体１６ｂの開放面から外側に向くように、側壁に鍔部１６ｃが立設されており、シールドケース収容部５１に設けられたシールド固定ボス５２に対してビス固定される。シールドケース収容部５１のシールド固定ボス５２は鍔部１６ｃのみでシールドケース１６が上ケース５に対して当接するような高さまで上ケース５の内壁に立設されている。すなわち、シールドケース１６の上ケース５側の面（正面側の面）は上ケース５の内壁と当接せずに、シールドケース１６は、鍔部１６ｃのみによって上ケース５に対して接触しているようになっている。
【００４３】
この構造によって、上ケース５外面（正面側の面）に対して外部から衝撃が加わったとしても、直接シールドケース１６の正面側の面からシールドケース１６内部（特に制御基板１８）に対して衝撃が加わることを防止でき、位置情報測位端末１の耐衝撃性を向上できる。
【００４４】
蓋１６ａの収容体１６ｂへの取り付けは、鍔部１６ｃがシールド固定ボス５２に固定されるビスによって共締めされることによって行われる。すなわち、蓋１６ａにも、収容体１６ｂの唾部１６ｃに対応する位置に鍔部１６ｄが設けられている。
【００４５】
制御基板１８はシールドケース１６内に完全に収納され、シールド固定ボス５２によってシールドケース１６とグランドが取られている。制御基板１８から発生する放射ノイズはシールドケース１６によって遮蔽され、小型機、ヘリコプター等の位置情報測位端末１を搭載する機体への影響を軽減させる。
【００４６】
また、シールドケース１６は、シールド固定ボス５２のみで上ケース５及び下ケース４と接触しているため、上ケース５及び下ケース４が受けた振動は、シールド固定ボス５２を介してシールドケース１６に伝達され、さらに、制御基板支持部６１を介して制御基板１８へと伝達されるため、上ケース５及び下ケース４が受けた振動を直接制御基板１８へ伝達させない構造となっている。振動低減構造の詳細については後述する。
シールドケース１６は上ケース５のシールド固定ボス５２に対してネジで締結されるため、取り外しが容易である。
【００４７】
図７に示すように、制御基板１８の正面側には、衛星通信モジュール８１が実装されている。衛星通信モジュール８１の正面側にはクッション材８２が貼り付けられており、シールドケース１６の正面側の面の内壁に当接している。これによって、シールドケース１６が撓んだとしても、衛星通信モジュール８１に対して衝撃が伝わりにくくなっているとともに、制御基板１８の正面側から背面側に向かって挿通される衛星通信モジュール８１を制御基板１８に実装すべく衛星通信モジュール８１の背面側に設けられたコネクタ８１ｃ（図９参照）が、対応する制御基板１８のコネクタから抜けてしまうことを防止している。
【００４８】
制御基板１８には衛星通信モジュール８１だけでなく、ＧＰＳモジュール用コネクタ１０と第１外部ディスプレイ用コネクタ１１及び第２外部ディスプレイ用コネクタ１２が設けられ、位置情報測位端末１における、衛星通信アンテナ用コネクタ７が設けられる一側面に並んで配置されているように設けられている。衛星通信アンテナ用コネクタ７は、制御基板１８に対して不図示のケーブルによって接続されている。
【００４９】
図８は左側に下ケース４を取り外した状態の位置情報測位端末１におけるＢＮＣコネクタ（同軸コネクタ）部分の拡大図を示しており、そのＡ−Ａ断面における断面図を右側に示している。ＢＮＣコネクタは六角ナット（固定ナット）７１でシールドケース１６の収容体１６ｂに固定されている。
【００５０】
図８の右側の図に示す通り、衛星通信アンテナ用コネクタ７であるＢＮＣコネクタの六角ナット７１における一側面に当接するように、上ケース５は、六角ナット７１と対向する部分の一部が衛星通信アンテナ用コネクタ７側に突出した突出部２１を設けている。突出部２１が六角ナット７１の一側面に接触することで六角ナット７１の回動を抑えることができ、ＢＮＣコネクタの緩みが軽減されている。すなわち、突出部２１がねじ緩み防止構造になっている。
【００５１】
本実施形態においては、いずれの方向に六角ナット７１が回動しても突出部２１が当接して緩みの防止が可能なように、突出部（凸形状）２１は、六角ナット７１の径方向の中心に設けられている。突出部２１と六角ナット７１は、六角ナット７１の回動の初期段階であっても突出部２１に当接することが好ましく、六角ナット７１の一側面における両端部に対応する位置にそれぞれ突出部２１を設けても良い。また、一側面と平行な面を突出部２１に設けても良く、その場合にも六角ナット７１の回動を低減することができる。
【００５２】
制御基板１８、シールドケース１６、下ケース４、上ケース５は同じ方向からネジで締結されているため、位置情報測位端末１の上下をひっくり返す必要なく、容易に制御基板１８をメンテナンスすることが可能となっている。
【００５３】
図９は、本発明の一実施形態に係る位置情報測位端末１の断面図である。
シールド固定ボス５２は上ケース５と一体のモールド部品の一部であり、シールドケース１６が上ケース５及び下ケース４と接触することを防ぐため、シールドケース１６の高さよりもシールド固定ボス５２は高くなっている。また、下ケース４と蓋１６ａとの間には、少なくともシールド固定ボス５２に対して固定されるネジの頭部の高さよりも大きい隙間が設けられており、シールドケース１６と下ケース４とが接触しないように構成されている。
【００５４】
本実施形態においては、制御基板支持部６１はシールドケース１６とは別部材で構成されており、制御基板支持部６１はシールドケース１６にプレス圧入され、シールドケース１６と導通している。なお、制御基板支持部６１とシールドケース１６とを一体成型により形成してもよい。
【００５５】
このように、制御基板支持部６１とシールド固定ボス５２とを介して制御基板１８を筐体（上ケース５）に対して固定するようにしたことによって、航行体等から筐体に対して制御基板１８に伝達する振動が、シールド固定ボス５２とシールドケース１６との接点およびシールドケース１６と制御基板との接点において減衰されるようにしたことによって、筐体に対する振動が制御基板１８へ伝達しにくくなっており、耐振動性を向上できる。
【００５６】
また、シールド固定ボス５２とシールドケース１６の鍔部１６ｃとの間や、制御基板支持部６１と制御基板１８との間に弾性部材を設けても良い。この構成によれば、弾性部材が振動を減衰させることにより、より制御基板１８への対振動性が向上することが期待できる。
【００５７】
弾性部材の一例としては、ゴム等の緩衝作用の高いものが好ましいが、金属部材でも構わない。金属部材であれば、容易に導電性を保つことができることに加え、放射ノイズの遮蔽シールド性能を高めることが出来る。
【００５８】
また、シールドケース１６を上ケース５に対して固定するためのシールド固定ボス５２と、制御基板１８をシールドケース１６に固定するための制御基板支持部６１とを、上ケース５に対して同じ方向に延びるように配置することで、制御基板１８のメンテナンス性を向上している。さらに、本実施形態においては、シールドケース１６の上ケース５に対する固定ビスと、シールドケース１６に対する制御基板１８の固定ビスと同じ方向から、下ケース４を上ケース５に対して固定する固定ビスを取り付けるようにしたことによって、位置情報測位端末１としてのメンテナンス性を向上している。
【符号の説明】
【００５９】
１  位置情報測位端末
２  バッテリカバー
３  電源スイッチ
４  下ケース
５  上ケース
６  コネクタ面
７  衛星通信モジュール用コネクタ
８  衛星通信ステータスＬＥＤ
９  ＧＰＳステータスＬＥＤ
１０  ＧＰＳモジュール用コネクタ
１１  第１外部ディスプレイ用コネクタ
１２  第２外部ディスプレイ用コネクタ
１３  電源ステータスＬＥＤ
【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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