(57)【要約】【課題】密閉構造体の形成に電波遮蔽性を有する材料が用いられている場合であっても，密閉性を損なうことなく，無線センサモジュールが放射する電波が外部に届くようにした密閉構造体を提供する。【解決手段】密閉構造体１は，金属製容器，金属製箱や建屋の部屋など密閉空間１３が内部に形成される構造体で，所定の物理量を測定するセンサモジュール１１２を有し，直線偏波アンテナ１１０を用いて無線通信する無線センサモジュール１１と，無線センサモジュール１１を内部に配置する密閉空間１３が形成され，密閉空間１３と外部を隔てる絶縁封止材１２が設けられた筐体１０とから少なくとも構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の物理量を測定するセンサモジュールを有し，直線偏波アンテナを用いて無線通信する無線センサモジュールと，前記無線センサモジュールを内部に配置する密閉空間が形成され，前記密閉空間と外部を隔てる絶縁封止材が設けられた筐体とから少なくとも構成され，
前記無線センサモジュールの前記直線偏波アンテナの偏波方向が前記絶縁封止材の長手方向になるように，前記無線センサモジュールの前記直線偏波アンテナを前記絶縁封止材に対向させて配置したことを特徴とする密閉構造体。
【請求項２】
前記筐体は，開口部が設けられた筐体本体と，前記筐体本体の開口部と嵌合する密閉部材と，前記密閉部材を閉じたときに生じる隙間を塞ぐパッキンとから構成され，前記パッキンを前記絶縁封止材として利用するように構成したことを特徴とする，請求項１に記載の密閉構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，無線センサモジュールを配置する密閉空間が内部に形成された密閉構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の物理量を測定するセンサモジュールが実装され，センサモジュールが出力した測定データを無線通信により外部装置へ送信可能に構成された無線センサモジュールが開発されている。特許文献１で開示された無線センサモジュール（特許文献１では，温度センサ端末）は，物理量として温度を検出するセンサモジュールと，測定データである温度データを記憶するメモリと，メモリに記憶された温度データを無線通信で送信するための無線通信モジュールと，無線センサモジュールの動作を制御するコントローラモジュール（特許文献１では，制御モジュール）を備える。
【０００３】
特許文献１では，無線センサモジュールの無線通信モジュールをＩＥＥＥ８０２.１１規格に準拠したもの（Ｗｉｆｉ）にしているが，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の低消費電力化が進んだことを受けて，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を無線通信モジュールとして実装した無線センサモジュールが増えている。
【０００４】
上述の無線センサモジュールは，密閉容器や部屋など密閉構造体内の物理量の測定に用いられることがある。密閉構造体内の物理量の測定に無線センサモジュールを使用する場合，密閉構造体内に配置された無線センサモジュールの電波が密閉構造体の外側に届かなければならず，特許文献２で開示された発明では，密閉構造体の外側と内側で無線通信が行えるように，密閉構造体の壁を挟んで２つのアンテナを対向して配置している。
【０００５】
電波遮蔽性を有する材料（例えば，金属）を用いて密閉構造体の壁が形成されていなければ，密閉構造体内に配置した無線センサモジュールのアンテナと対向させて，密閉構造体の外部にアンテナを配置する構成で，無線センサモジュールの電波を密閉構造体の外部で受信できる。しかし，電波遮蔽性を有する材料を用いて密閉構造体の壁が形成されている場合，上記のように構成しても，密閉構造体の壁により電波が遮蔽されるため，無線センサモジュールの電波を密閉構造体の外部で受信できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２９２３１８号公報
【特許文献２】特開２０００−１１４６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで，本発明は，無線センサモジュールを内部に配置する密閉構造体の形成に電波遮蔽性を有する材料が用いられている場合であっても，密閉性を損なうことなく，無線センサモジュールが放射する電波が外部に届くようにした密閉構造体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決する第１の発明は，所定の物理量を測定するセンサモジュールを有し，直線偏波アンテナを用いて無線通信する無線センサモジュールと，前記無線センサモジュールを内部に配置する密閉空間が形成され，前記密閉空間と外部を隔てる絶縁封止材が設けられた筐体とから少なくとも構成され，前記無線センサモジュールの前記直線偏波アンテナの偏波方向が前記絶縁封止材の長手方向になるように，前記無線センサモジュールの前記直線偏波アンテナを前記絶縁封止材に対向させて配置したことを特徴とする密閉構造体である。
【０００９】
上述した課題を解決する第２の発明は，第１の発明に記載の密閉構造体において，前記筐体は，開口部が設けられた筐体本体と，前記筐体本体の開口部と嵌合する密閉部材と，前記密閉部材を閉じたときに生じる隙間を塞ぐパッキンとから構成され，前記パッキンを前記絶縁封止材として利用するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上述した本発明によれば，無線センサモジュールを内部に配置する密閉構造体の形成に電波遮蔽性を有する材料が用いられている場合であっても，密閉性を損なうことなく，無線センサモジュールが放射する電波が外部に届くようにした密閉構造体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る密閉構造体を説明する図。
【図２】無線センサモジュールのブロック図。
【図３】絶縁封止材の設置方法を説明する図。
【図４】変形例に係る密閉構造体を説明する図。
【図５】変形例に係る密閉構造体の部分拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の技術的範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。
【００１３】
図１は，本実施形態に係る密閉構造体１を説明する図である。本実施形態に係る密閉構造体１は，金属製容器，金属製箱や建屋の部屋など密閉空間１３が内部に形成される構造体で，所定の物理量を測定するセンサモジュール１１２を有し，直線偏波アンテナ１１０を用いて無線通信する無線センサモジュール１１と，無線センサモジュール１１を内部に配置する密閉空間１３が形成され，密閉空間１３と外部を隔てる絶縁封止材１２が設けられた筐体１０とから少なくとも構成される。密閉空間１３を形成する手法は任意であるが，本実施形態に係る密閉構造体１では，密閉部材となる筐体１０のドア１０ａにより筐体１０内が密閉される構造になっている。
【００１４】
図２は，筐体内に配置される無線センサモジュール１１のブロック図である。無線センサモジュール１１は，密閉構造体１の内部に形成された密閉空間１３内の所定の物理量を測定し，測定結果を無線通信により外部装置３（図１では，スマートフォン）へ送信するための装置である。図２で図示したように，無線センサモジュール１１は，所定の物理量を検出するセンサモジュール１１２と，センサモジュール１１２が出力した測定データを記憶するメモリ１１４と，直線偏波アンテナ１１０を利用して無線通信する無線通信モジュール１１１と，無線センサモジュール１１の動作を制御するコントローラモジュール１１３を備えている。
【００１５】
無線センサモジュール１１のセンサモジュール１１２は，具体的に，所定の物理量を測定するセンサとセンサ用の回路である。センサモジュール１１２が測定する物理量は任意でよいが，一般的には，温度，湿度，照度または振動になる。なお，無線センサモジュール１１が備えるセンサモジュール１１２の数は，一つのみでなく複数であってもよい。例えば，温度を測定するセンサモジュール１１２と，湿度を測定するセンサモジュール１１２の２つを無線センサモジュール１１に備えさせることができる。
【００１６】
無線センサモジュール１１のコントローラモジュール１１３は，具体的に，ファームウェアにより動作するプロセッサを含む電気回路で，無線通信モジュール１１１を利用して，センサモジュール１１２が出力した測定データを外部装置３へ送信する処理を行う。無線センサモジュール１１のコントローラモジュール１１３が実行する具体的な処理はファームウェアにより変更できる。センサモジュール１１２が出力した測定データを所定のサンプリング間隔で取得してメモリ１１４に記憶し，測定データの送信指示を外部装置３から無線通信で受けると，メモリ１１４に記憶している測定データを外部装置３へ無線通信により送信するように，コントローラモジュール１１３を構成できる。また，測定データの送信指示を外部装置３から無線通信で受けると，この時にセンサモジュール１１２が出力した測定データを外部装置３へ無線通信により送信するように，コントローラモジュール１１３を構成することもできる。
【００１７】
無線センサモジュール１１の無線通信モジュール１１１は，具体的に，外部装置３と無線通信するための回路である。無線センサモジュール１１が無線通信に用いる電波の周波数はＵＨＦ帯以上の周波数であることが望ましく，本実施形態において，無線センサモジュール１１の無線通信モジュール１１１は２．４５Ｇ帯を利用するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に対応したモジュールである。
【００１８】
無線センサモジュール１１と無線通信する外部装置３をスマートフォンとする場合，スマートフォンは，地面に対して水平な状態（タッチパネル面が上を向く状態）で利用されることが一般的であるため，本実施形態では，無線センサモジュール１１が無線通信に用いるアンテナを水平偏波用の直線偏波アンテナ１１０にしている。
【００１９】
密閉構造体１の筐体１０の一部に設けられた絶縁封止材１２は，筐体１０内の密閉性を損なうことなく，無線センサモジュール１１が外部装置３と無線通信できるように設けられた部材である。密閉構造体１の筐体１０の一部に設ける絶縁封止材１２には，ゴム，エラストマー，プラスチック発泡体，プラスチック，セラミックおよびコンクリートのいずれかを利用できる。
【００２０】
無線センサモジュール１１の直線偏波アンテナ１１０は，無線センサモジュール１１の直線偏波アンテナ１１０の偏波方向が絶縁封止材１２の長手方向になるように，絶縁封止材１２に対向して配置される。なお，絶縁封止材１２の長手方向とは，密閉構造体１の外側から絶縁封止材１２を見た時に長い方の方向を意味する。本実施形態では，無線センサモジュール１１の直線偏波アンテナ１１０を水平偏波用にしているため，直線偏波アンテナ１１０の偏波方向に該当する方向は水平方向になり，絶縁封止材１２の長手方向の辺は絶縁封止材１２の水平方向の辺になる。
【００２１】
無線センサモジュール１１の直線偏波アンテナ１１０の偏波方向が絶縁封止材の長手方向になるように，無線センサモジュール１１の直線偏波アンテナ１１０を絶縁封止材１２に対向して配置することで，無線センサモジュール１１が放射した電波が絶縁封止材１２を伝搬し易くなる。なお，絶縁封止材１２の長手方向の長さは，直線偏波アンテナ１１０が放射する電波の波長よりも長くすることが好適で，例えば，２．４５Ｇ帯を利用するＢＬＥを無線通信モジュール１１１に用いる場合，電波の波長は１２２．３６ｍｍになるため，絶縁封止材１２の長手方向の長さはこれよりも長くなる。
【００２２】
図３は，絶縁封止材１２の設置方法を説明する図である。図１で図示した密閉構造体１では，絶縁封止材１２を設けるための孔１０ｂを筐体１０の一部に加工し，筐体１０の一部に加工した孔１０ｂに絶縁封止材１２を設置している。ゴムやエストラマーなど伸縮性のある材料を絶縁封止材１２に用いると，筐体１０に加工した孔１０ｂの大きさが絶縁封止材１２の断面サイズより若干小さくても，筐体１０に加工した孔１０ｂに絶縁封止材１２を収めることができる。
【００２３】
なお，上述した密閉構造体１の形態は上述の方法に限定されない。図４は，変形例に係る密閉構造体２を説明する図である。変形例に係る密閉構造体２は，上部に矩形の開口部を設けた筐体本体２０ａと，筐体本体２０ａの開口部と嵌合する蓋体２０ｂから筐体２０を構成した容器で，蓋体２０ｂを閉じた状態で，筐体本体２０ａと蓋体２０ｂの間に生じる隙間をパッキン２２で塞ぐことで密閉空間２３が形成される構造になっている。
【００２４】
図５は，変形例に係る密閉構造体２の部分拡大断面図である。筐体本体２０ａと蓋体２０ｂの間に生じる隙間を塞ぐパッキン２２は蓋体２０ｂに設けることもできるが，図５では，巴形のパッキン２２を筐体本体２０ａの開口部の縁に沿って設けている。筐体本体２０ａに設けられた開口部を蓋体２０ｂで塞いだときに，筐体本体２０ａの開口部の縁に沿って設けられた巴形のパッキン２２が蓋体２０ｂより押圧されることで，密閉空間２３が筐体２０内に形成される。変形例に係る密閉構造体２では，筐体本体２０ａと蓋体２０ｂの間に生じる隙間を塞ぐパッキン２２を図１の絶縁封止材１２として利用し，筐体２０の蓋体２０ｂの裏側に無線センサモジュール２１を取り付け，蓋体２０ｂの裏側に取り付けられた無線センサモジュール２１の直線偏波アンテナ２１０をパッキン２２と対向させて配置している。
【符号の説明】
【００２５】
１    密閉構造体
１０  筐体
１１  無線センサモジュール
１１０  直線偏波アンテナ
１１２  センサモジュール
１２  絶縁封止材
１３  密閉空間
２    変形例に係る密閉構造体
２０  筐体
２１  無線センサモジュール
２１０  直線偏波アンテナ
２２  パッキン
２３  密閉空間
【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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