(57)【要約】【課題】回転体の物理量測定において、回転体の物理量を測定するセンサに接続された無線子機と物理量を受信する無線親機とを距離的に離間し、回転体の回転状態に影響されることなく物理量を継続して測定する無線通信ユニットを提供する。【解決手段】回転体２の物理量を測定するＳＡＷセンサ３０と、ＳＡＷセンサ３０と電気的に接続された複数の無線子機１０と、複数の無線子機１０と送信又は受信を行う無線親機５０とを有する無線通信ユニット１であって、複数の無線子機１０のそれぞれは、マイクロストリップアンテナ１１であり、該マイクロストリップアンテナ１１の送信領域Ｔ１が回転体２の回転軸Ｋからの放射方向を向くように配置され、無線親機５０は、回転体２の回転軸Ｋからの放射方向に対して無線子機１０と離間した位置に配置する構成とする。【選択図】図１
2015172879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の物理量を測定するセンサと、前記センサと電気的に接続された複数の無線子機と、前記複数の無線子機と送信又は受信を行う無線親機とを有する無線通信ユニットであって、
前記複数の無線子機のそれぞれは、マイクロストリップアンテナであり、該マイクロストリップアンテナの送信領域が前記回転体の回転軸からの放射方向を向くように配置され、
前記無線親機は、前記回転体の回転軸からの放射方向に対して前記無線子機と離間した位置に配置する
ことを特徴とする無線通信ユニット。
【請求項２】
前記複数の無線子機が、前記回転体の円周方向に沿って配置される無線子機群を複数有し、
複数の前記無線子機群は前記回転軸方向に沿って配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信ユニット。
【請求項３】
それぞれの前記無線子機群は、前記回転体の円周方向に沿って前記無線子機が所定ピッチで配置され、
隣接する前記無線子機群同士は、前記回転体の回転方向に前記所定ピッチの半分ずれて配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信ユニット。
【請求項４】
隣接する前記無線子機の前記マイクロストリップアンテナの形成面が、それぞれ向かい合って配置される
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無線通信ユニット。
【請求項５】
隣接する前記無線子機同士の前記送信領域が重なるように、前記複数の無線子機が配置され、
前記無線親機の受信領域が、重なった前記送信領域の少なくとも一部と重なるように、前記無線親機を配置する
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無線通信ユニット。
【請求項６】
前記送信領域のそれぞれは円周方向に沿って重なる
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信ユニット。
【請求項７】
前記無線通信ユニットは、前記回転体の回転軸に沿って前記回転体と嵌合する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の無線通信ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線による通信ユニットに関し、特に回転体の物理量を測定し送受信する無線通信ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から回転体の物理量（温度や圧力等）を測定し、測定した物理量をワイヤレスで送信する装置が提案されている。たとえば、下記の特許文献１のタイヤ情報検出装置は、回転するタイヤの圧力を検出する弾性表面波素子とアンテナを搭載した応答器と、応答器からの応答信号を無線で受信してタイヤ情報を抽出する信号発生処理手段と、を備えた構成が開示されている。
【０００３】
また、下記の特許文献２のタイヤ空気圧警報システムは、回転するタイヤホイールにタイヤ空気圧検出センサユニットと送受信用アンテナが装着され、車両本体側に送受信アンテナと制御ユニットが配置され、タイヤ側のアンテナは、タイヤホイールのリム部の周方向に半周以上巻きつけられた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０３１６５公報（第４頁、図２）
【特許文献２】特開２００６−３２７４６０公報（第４頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１は、アンテナを搭載した応答器がタイヤ（回転体）の一箇所にのみ取り付けられているので（特許文献１：図２参照）、応答器と本体との送受信は、タイヤの一回転に対して特定の回転角度で一回のみ実施される構成である。ここで図１７は、特許文献１の本体側が受信する応答器からの信号強度を模式的に示したグラフであり、横軸がタイヤ（回転体）の回転角度であり、縦軸が本体側への応答器からの信号強度である。
【０００６】
図１７において、たとえば、タイヤの回転角度が１８０度のときに応答器と本体（信号発生処理器）が最接近するとすれば、応答器からの信号強度Ａは回転角度が１８０度の時に最大となり、１８０度を中心とした僅かな範囲で応答器と本体とは通信が成立する。しかし、たとえばタイヤの回転角度が３６０度の時は、応答器は本体から離れた位置となるので応答器からの信号は届かなくなり、通信は不成立となる。このため、タイヤの回転速度が遅い場合などでは、通信ができない時間帯が長く発生し、タイヤの圧力測定は頻繁に停止することになる。また、タイヤの回転が停止した場合、タイヤの停止位置は限定されないので、停止時の通信は不成立になる可能性が高く問題である。
【０００７】
また、特許文献２は、センサ側のアンテナがタイヤホイールの周方向へ半周以上巻きつけられた構成（特許文献２の図１では全周）であるので、タイヤの回転に対して制御ユニットに伝達される信号強度の変動は少ないと考えられる。しかしながら、センサ側のアンテナがタイヤの周方向に沿って形成されているので、制御ユニット側のアンテナに対してセンサ側のアンテナ面が円形の曲面であり、アンテナ特性に悪影響を与えることが考えられる。
【０００８】
図１７で示す信号強度Ｂは、特許文献２の制御ユニットが受信するセンサ側からの信号
強度の想定特性である。このように、特許文献２の信号強度はタイヤの回転角度に対してほぼフラットになると想定されるが、信号強度が弱いので制御側のアンテナをセンサ側のアンテナの近傍に設置しなければならず、設置条件がきわめて厳しいシステムである。また、信号強度が弱いので送受信のＳ／Ｎ比が悪く、正常な通信は期待できないと想定される。
【０００９】
本発明の目的は上記課題を解決し、回転体の物理量測定において、回転体の物理量を測定するセンサに接続された無線子機と物理量情報を受信する無線親機とを距離的に離間し、且つ、回転体の回転状態に影響されることなく物理量を継続して測定する無線通信ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の無線通信ユニットは下記記載の構成を採用する。
【００１１】
本発明の無線通信ユニットは、回転体の物理量を測定するセンサと、センサと電気的に接続された複数の無線子機と、複数の無線子機と送信又は受信を行う無線親機とを有する無線通信ユニットであって、複数の無線子機のそれぞれは、マイクロストリップアンテナであり、該マイクロストリップアンテナの送信領域が回転体の回転軸からの放射方向を向くように配置され、無線親機は、回転体の回転軸からの放射方向に対して無線子機と離間した位置に配置することを特徴とする。
【００１２】
これにより、アンテナ利得の高いマイクロストリップアンテナを用いることができるため、無線子機と無線親機を距離的に離間でき、無線親機の設置に自由度が増して設置が容易な無線通信ユニットを提供できる。また、回転体の回転状態に影響されずに無線子機と無線親機とが通信をすることができる。
【００１３】
また、複数の無線子機が、回転体の円周方向に沿って配置される無線子機群を複数有し、  複数の無線子機群は回転軸方向に沿って配置してもよい。
【００１４】
これにより、無線子機の信号強度を高めることができるとともに、送信範囲が広がるため無線親機の配置自由度を高めることができる。
【００１５】
また、それぞれの無線子機群は、回転体の円周方向に沿って無線子機が所定ピッチで配置され、隣接する無線子機群同士は、回転体の回転方向に前記所定ピッチの半分ずれて配置してもよい。
【００１６】
これにより、信号強度を高く維持できるので、無線親機はより安定した受信をすることができ、回転体が回転中であっても、回転停止状態であっても、回転体の物理量を継続して測定することができる。
【００１７】
また、隣接する無線子機のマイクロストリップアンテナの形成面が、それぞれ向かい合って配置してもよい。
【００１８】
これにより、無線親機は信号強度が高い状態での受信時間を長くすることができる。
【００１９】
また、隣接する無線子機同士の送信領域が重なるように、複数の無線子機が配置され、無線親機の受信領域が、重なった送信領域の少なくとも一部と重なるように、無線親機を配置してもよい。
【００２０】
これにより、無線親機は信号強度の高い信号を受信することができ、外乱ノイズに強い
受信環境とすることができる。
【００２１】
送信領域のそれぞれは円周方向に沿って重ってもよい。
【００２２】
これにより、無線親機は安定して信号強度が高い状態を維持することができる。
【００２３】
また、無線通信ユニットは、回転体の回転軸に沿って回転体と嵌合してもよい。
【００２４】
これにより、回転体への取り付けを容易にかつ確実にすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の無線通信ユニットによれば、回転体に装着される複数の無線子機のマイクロストリップアンテナの送信領域が回転体の回転軸から放射方向を向くように配置されているので、回転体の回転状態に影響されずに無線子機と無線親機との通信が可能であり、回転体が回転中であっても、回転停止状態であっても、回転体の物理量を継続して測定し送受信する無線通信ユニットを提供することができる。
【００２６】
また、無線子機は、アンテナ利得が高いマイクロストリップアンテナであり、且つ、隣接する無線子機同士の送信領域が重なるように複数の無線子機が配置されるので、無線子機と無線親機を距離的に離間でき、無線親機の設置に自由度が増して設置が容易な無線通信ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に係わる無線通信ユニットの全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１に係わる無線通信ユニットの回路ブロック図である。
【図３】本発明の実施例１に係わる無線子機の斜視図である。
【図４】本発明の実施例１に係わる無線子機の送信領域の一例を示す説明図と、無線子機の回転角度に対する信号強度特性の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例１の変形例１に係わる無線子機の送信領域の一例と回転角度に対する信号強度特性の一例を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例１の変形例２に係わる無線子機と無線親機の斜視図と無線子機の送信領域の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施例１の変形例２に係わる無線子機の回転角度に対する信号強度特性の一例を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例１の変形例３に係わる無線子機と無線親機の斜視図と無線子機の送信領域の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の実施例１の変形例３に係わる無線子機の回転角度に対する信号強度特性の一例を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例２に係わる無線子機と無線親機の斜視図と回転軸に沿った送信領域の一例を示す側面図である。
【図１１】本発明の実施例３に係わる無線子機と無線親機の斜視図と無線子機の送信領域の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施例３に係わる無線子機の回転角度に対する信号強度特性の一例を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施例４に係わる無線子機と無線親機の斜視図と無線子機の正面図、および無線子機の送信領域の一例を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施例４に係わる無線子機の回転角度に対する信号強度特性の一例を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施例５に係わる無線子機と無線親機の斜視図と無線子機の送信領域の一例を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施例５に係わる無線子機の回転角度に対する信号強度特性の一例を示すグラフである。
【図１７】従来の特許文献１および特許文献２の回転体の回転角度に対する信号強度特性を想定したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面に基づいて本発明の無線通信ユニットの具体的な実施の形態を詳述する。
［実施形態の特徴］
実施例１の特徴は本発明の基本形であり、複数の無線子機が回転体の回転軸から放射方向に向くように配置されている。実施例２の特徴は、実施例１の複数の無線子機を無線子機群とし無線子機群が二列で構成されている点である。実施例３の特徴は、実施例２の二列の無線子機群が回転方向に半ピッチずれて構成されている点である。実施例４の特徴は、無線子機のアンテナの形成面が向き合って配置されている点である。実施例５の特徴は、実施例４の無線子機群が回転方向に半ピッチずれて二列で構成されている点である。
【実施例１】
【００２９】
［実施例１の無線通信ユニットの構成説明：図１］
実施例１の全体構成の概略について、図１を用いて説明する。図１において、符号１は実施例１の無線通信ユニットである。無線通信ユニット１は、回転体２に装着する測定部１００と、無線親機５０と信号処理装置６０とを有する制御部４０と、によって構成される。なお、本実施例、および後述する他の実施例の無線通信ユニットは、物理量として被測定物（回転体）の温度を測定する温度測定手段を備えていることを前提として説明するが、物理量は温度に限定されず、たとえば圧力等でもよい。
【００３０】
測定部１００は、六個の無線子機１０と、回転体２の物理量である温度を測定するセンサとしての一個の弾性表面波素子３０（以降、ＳＡＷセンサ３０と略す：破線で示す）と、を有している。この六個の無線子機１０と一個のＳＡＷセンサ３０は、正六角柱の筐体２１によって保持され、その内部で電気的に接続されている。
【００３１】
すなわち、六個の無線子機１０は、正六角柱の筐体２１の六つの側面２１ａにそれぞれ配置され、ＳＡＷセンサ３０は、筐体２１の内部に配置される。なお、筐体２１の材質は、一例としてアルミナセラミック、または絶縁性の樹脂である。また、筐体２１は、被測定物である回転体２と結合する結合部２２を有している。なお、回転体２は被測定物であり、本発明の構成には含まれない。
【００３２】
また、無線子機１０はマイクロストリップアンテナ１１（以降、アンテナ１１と略する）と後述する整合回路で構成され、アンテナ１１は、無線子機１０の表面のほぼ全面に形成されている。この無線子機１０は、その送信領域Ｔ１（点線で１箇所のみ示す）が回転体２の回転軸Ｋから放射方向を向くように配置される。ここで、送信領域Ｔ１とは、無線子機１０から送信される電波が届く範囲を示し、アンテナ１１の指向性に依存する領域である。
【００３３】
制御部４０は、無線親機５０と信号処理装置６０がケーブル６１によって接続されているが、無線親機５０と信号処理装置６０とは一体に構成してもよい。無線親機５０は、マイクロストリップアンテナ５１（以降、アンテナ５１と略する）と後述する電子回路で構成される。また、信号処理装置６０は、測定した温度を表示する表示部６２を備えている。なお、無線通信ユニット１全体の内部構成は後述する。
【００３４】
ここで、回転体２が回転軸Ｋを中心にして一例として矢印Ｃの方向に回転すると、回転
体２に装着された複数の無線子機１０は、回転体２と共に回転する。制御部４０の無線親機５０は、アンテナ５１による受信領域Ｒ（破線で示す）を有しており、この受信領域Ｒと、無線子機１０の放射方向に向いている送信領域Ｔ１の少なくとも一部が重なるように、無線子機１０に対して無線親機５０が配置される。これにより、無線親機５０は、回転体２の回転軸Ｋからの放射方向に対して複数の無線子機１０と所定の距離だけ離間した位置に配置される。
【００３５】
この配置によって、複数の無線子機１０が回転体２の回転によって矢印Ｃの方向に回転すると、無線親機５０の受信領域Ｒは、放射方向に向いている無線子機１０の送信領域Ｔ１と次々に重なることになり、この結果、無線親機５０は無線子機１０からの送信電波（電磁波）を継続して受信することができる。
【００３６】
［実施例１の無線通信ユニットの内部構成の説明：図２］
次に、実施例１の無線通信ユニットの内部の回路構成を図２のブロック図を用いて説明する。図２において、無線通信ユニット１は、前述したように、測定部１００と制御部４０によって構成される。測定部１００は、六個の無線子機１０と、回転体２の温度を測定するＳＡＷセンサ３０とによって構成される。なお、無線子機１０の図示は一部省略している。
【００３７】
無線子機１０は、アンテナ１１と、ＳＡＷセンサ３０とのインピーダンス整合を取るための整合回路１２と、を有している。この六個の無線子機１０は、ＳＡＷセンサ３０と電気的に並列接続されている。なお、無線子機１０の個数は限定されず、後述する他の実施例では個数が異なる。そして、すべての無線子機１０は、ＳＡＷセンサ３０に対して並列接続される。
【００３８】
ここで、無線子機１０のマイクロストリップアンテナ１１は、公知であるので詳細な説明は省略するが、その基本構造は、誘電体基板の表面に方形の放射電極が形成され、裏面にＧＮＤ電極が形成される。放射電極の一辺の長さをＬとすると、長さＬが１／２波長の整数倍に一致する周波数で共振する開放型共振器として動作する。この無線子機１０が、前述したように、正六角柱の筐体２１の各側面に配置されることで、それぞれの送信領域Ｔ１が回転体２の回転軸Ｋから放射方向に向くように形成されるのである。なお、マイクロストリップアンテナは、アンテナ利得が高いので、前述した送信領域Ｔ１や受信領域Ｒの範囲を広くできるメリットがある。
【００３９】
また、ＳＡＷセンサ３０は、公知であるので詳細な説明は省略するが、例えば圧電結晶基板上に所定の距離Ｌ１を置いて一つの櫛形電極と反射電極が形成され、櫛形電極に発生した弾性表面波が反射電極によって反射され再び櫛形電極に伝搬して高周波信号を発生させる構成とすることができる。ここで、櫛形電極に発生した弾性表面波が伝搬速度ｖで圧電結晶基板上を伝搬し、反射電極によって反射されて再び櫛歯電極で受波されるまでの時間（遅延時間ｔ）は、圧電結晶基板の材質すなわち伝搬速度ｖと電極間の距離Ｌ１とによってｔ＝Ｌ１／ｖの関係が成り立つ。つまり、圧電結晶基板の材質及び距離Ｌ１が固定であれば、遅延時間は圧電結晶基板の温度に依存して変化する伝搬速度ｖによって変化する。この原理に基づいて、あらかじめＳＡＷセンサ３０における温度と遅延時間の相関表を作成しておくことで温度を測定することができる。
【００４０】
また、ＳＡＷセンサ３０は、上記の構成に限らず、圧電結晶基板上に所定の距離Ｌ２を置いて二つの櫛形電極（図示せず）を形成した構成としてもよい。この場合、一方の櫛形電極に高周波信号（電圧）が入力されると、弾性表面波が励起されて圧電結晶基板の表面を伝播し、他方の櫛形電極は弾性表面波によって高周波信号（電圧）を発生する。温度測定方法は上述と同じく、弾性表面波の遅延時間から温度を算出することができる。
【００４１】
さらに、温度を遅延時間の変化によって算出する以外にも、共振型のＳＡＷセンサを用いて、温度に依存して変化する共振周波数変化から温度を算出することができる。
【００４２】
また、制御部４０の無線親機５０は、無線子機１０と送受信を行うアンテナ５１を有しており、また電子回路として、高周波信号を発生する駆動信号発生回路５２、高周波信号を増幅する送信増幅回路５３、アンテナ５１とのインピーダンス整合を取るための整合回路５４、アンテナ５１からの受信信号を増幅する受信増幅回路５５、増幅された受信信号を同期検波する信号検出回路５６などによって構成される。
【００４３】
また、信号処理部６０は、無線親機５０からの検出信号を入力し、前述した遅延時間から温度を算出する信号処理回路６３と、算出した温度を表示する表示部６２などによって構成される。
【００４４】
［実施例１の無線通信ユニットの動作の説明：図２］
次に、実施例１の無線通信ユニット１の動作を図２のブロック図を用いて説明する。図２において、制御部４０の無線親機５０に内蔵される駆動信号発生回路５２が一例として２．４ＧＨｚ帯の高周波信号を発生すると、送信増幅回路５３がその高周波信号を増幅して整合回路５４を経由してアンテナ５１に供給し、アンテナ５１は高周波信号を電磁波として発信する。
【００４５】
一方、測定部１００の複数の無線子機１０のうち、無線親機５０のアンテナ５１に向き合った無線子機１０が、無線親機５０からの電磁波を受信すると、無線子機１０のアンテナ１１に高周波信号が発生し、整合回路１２を通ってＳＡＷセンサ３０の一方の櫛形電極（図示せず）に供給される。すると、前述したように、ＳＡＷセンサ３０の基板上に弾性表面波が励起される。弾性表面波は基板上を温度に依存した伝搬速度で伝搬し、反射電極によって反射されて再び櫛形電極に伝搬して高周波信号を発信する。つまり、高周波信号の供給から再び発信するまでに、温度に依存する遅延時間を要する。この櫛形電極に発生した高周波信号は、並列接続された無線子機１０の整合回路１２を通って再びアンテナ１１に供給され、複数の無線子機１０から電磁波が送信される。
【００４６】
制御部４０の無線親機５０は、向き合った無線子機１０からの電磁波を受信すると、アンテナ５１に高周波信号が発生する。受信増幅回路５５は、このアンテナ５１からの高周波信号を入力して増幅し、信号検出回路５６に供給する。信号検出回路５６は、駆動信号発生回路５２からの高周波信号を基準にして同期検波を行い、検波した検出信号を信号処理装置６０に出力する。信号処理装置６０は入力した検出信号から遅延時間を取得し、信号処理回路６３によって温度を算出して、表示部６２で温度を表示する。
【００４７】
このように、制御部４０の無線親機５０と測定部１００の無線子機１０とは、無線によって接続され、電磁波を送受信することで測定部１００が装着された回転体２（図１参照）の温度を測定することができる。また、測定部１００のＳＡＷセンサ３０は、無線親機５０からの電磁波を無線子機１０で受信することにより発生した高周波信号によって動作し、ＳＡＷセンサ３０で遅延した高周波信号も無線子機１０を介して電磁波として制御部４０に伝達されるので、測定部１００は電源レスで動作し、温度を測定することができる。
【００４８】
［実施例１の測定部の説明：図３］
次に、実施例１の測定部１００の構成について、図３を用いて説明する。実施例１の特徴は本発明の基本形であり、六個の無線子機が回転体の回転軸から放射方向に向くように配置されていることである。
【００４９】
図３において、測定部は前述した図１の測定部１００と同一であるが、無線子機１０を保持する筐体２１の形状によって、一例としてナット型測定部１００ａ（図３（ａ））と、ボルト型測定部１００ｂ（図３（ｂ））の二つのタイプを有する。ナット型測定部１００ａは、被測定物である回転体２（図１参照）に装着するための筐体２１の結合部２２ａが円形の穴であり、その内表面に雌ねじが形成されている。すなわち、ナット型測定部１００ａは、回転体２の回転軸Ｋに沿って形成された雄ねじ（図示せず）に結合部２２ａがネジ止め（螺合）される構成である。
【００５０】
また、ボルト型測定部１００ｂは、被測定物である回転体２（図１参照）との結合部２２ｂが円柱状の突起であり、表面に雄ねじが形成されている。すなわち、ボルト型測定部１００ｂは、回転体２の回転軸Ｋに沿って形成された雌ねじ（図示せず）に結合部２２ｂがネジ止め（螺合）される構成である。なお、以降の説明でナット型測定部１００ａとボルト型測定部１００ｂを区別する必要が無い場合は、測定部１００と記述する。
【００５１】
なお、測定部１００と回転体２は、ねじ止めによって結合すると機械的にも熱的に確実に結合されるので好ましいが、回転体２の形状等によっては、ねじ止めでなく、たとえば、嵌め合いでもよい。
【００５２】
このように、無線通信ユニット１の測定部１００は、結合部２２ａ、２２ｂによって回転体２の回転軸Ｋに沿って嵌合して装着されるので、回転体２が回転することで測定部１００も回転し、筐体２１の側面２１ａに配置された六個の無線子機１０も回転する。
【００５３】
ここで、図３（ｃ）に示すように、ナット型測定部１００ａを例とすると、無線子機１０が、回転体２の外周に配置できるので、回転体２の両端面に構造物（図示せず）が存在しても無線子機１０を容易に装着できる利点がある。また、ナット型測定部１００ａは回転体２が図示するように円柱状であれば、回転体２の長手方向のどの位置にでも移動でき、回転体２の温度を測定したい箇所に装着できる。なお、図示しないが、測定部１００に内蔵するＳＡＷセンサ３０（図２参照）は、回転体２と結合する結合部２２ａ、２２ｂの近傍に配置して、回転体２の熱をＳＡＷセンサ３０に伝達しやすくする構成が好ましい。
【００５４】
［実施例１の送信領域と信号強度特性の説明：図４］
次に、実施例１の無線子機１０の回転方向の送信領域Ｔ１について、図４（ａ）を用いて説明する。図４（ａ）において、六個の無線子機１０は、前述したように、送信領域Ｔ１が回転体２の回転軸Ｋから放射方向を向くように筐体２１の六つの側面２１ａに配置される。具体的には、六個の無線子機１０は、回転体２の回転軸Ｋを中心に互いに角度θ＝１２０度で配置される。
【００５５】
ここで、送信領域Ｔ１はアンテナ１１の特性によって所定の指向性を有しており、六個の無線子機１０のそれぞれの送信領域Ｔ１の間には無線子機１０からの電磁波がほとんど届かない谷間Ｓが存在する。このような送信領域Ｔ１と送信領域Ｔ１の谷間Ｓを有する六個の無線子機１０が、回転体２の回転によって、たとえば矢印Ｃの方向に回転したとすると、無線子機１０の送信領域Ｔ１と谷間Ｓも回転する。
【００５６】
このとき、無線親機５０は、前述したように、無線子機１０の送信領域Ｔ１と自身の受信領域Ｒが重なる位置に配置されているが、無線子機１０の回転によって、受信領域Ｒに無線子機１０の送信領域Ｔ１が十分に重なる位置になる場合もあれば（図４（ａ）の状態）、谷間Ｓが無線親機５０の受信領域Ｒに位置する場合もあり、これによって、無線親機５０が受信する信号強度は変動する。無線親機５０が継続して受信を行うためには、無線親機５０の受信領域Ｒの受信幅が無線子機１０の送信領域Ｔ１の間隔（つまり谷間Ｓの幅
）よりも広くなるように、無線親機５０を配置するのが好ましい。
【００５７】
次に、実施例１の無線親機５０が受信する信号強度特性について、図４（ｂ）を用いて説明する。図４（ｂ）は、実施例１の無線子機１０の回転角度に対して無線親機５０が受信する信号強度特性の一例を示している。図４（ｂ）において、横軸は無線子機１０の回転角度（０度〜３６０度）で有り、縦軸は無線親機５０が受信する無線子機１０からの高周波信号の信号強度Ｓｇである。
【００５８】
ここで、測定部１００に配置された六個の無線子機１０が回転体２の回転によって一回転すると、無線親機５０が受信する信号強度Ｓｇは、等間隔に六つのピーク点Ｐ１が連続して現れる。この信号強度Ｓｇのピーク点Ｐ１は、六個の無線子機１０の一つが無線親機５０と向き合ったとき（すなわち、図４（ａ）に示す無線子機１０と無線親機５０の位置関係）に発生する。
【００５９】
なぜならば、無線子機１０と無線親機５０が向き合ったときが、無線子機１０からの送信電波が最も強い送信領域Ｔ１の中心と、受信感度が最も高い無線親機５０の受信領域Ｒの中心と、が一致するからである。また、二つのピーク点Ｐ１の間の信号の谷は、前述した無線子機１０の送信領域Ｔ１の谷間Ｓ（図４（ａ）参照）が、無線親機５０の正面に位置したときである。
【００６０】
すなわち、無線子機１０と無線親機５０が向き合い対向したときが、無線子機１０からの送信電波が最大となってピーク点Ｐ１が生まれ、また、二つの無線子機１０の間である送信領域Ｔ１の谷間Ｓが無線親機５０の正面に来たときが、無線子機１０からの送信電波が最小となるのである。
【００６１】
以上のように、実施例１は、六個の無線子機１０が回転体２の回転軸Ｋから放射方向を向くように等間隔に配置されているので、無線子機１０が一回転する間に無線親機５０が受信する信号強度Ｓｇは、連続した六つの信号のピーク点Ｐ１が存在する。この結果、回転体２の回転によって無線子機１０が回転しても、無線子機１０と無線親機５０は送受信が継続され、制御部４０は、無線子機１０からの電磁波を継続的に受信して回転体２の温度を連続的に測定することができる。
【００６２】
また、無線子機１０のアンテナ指向性による谷間Ｓの影響で無線親機５０が受信する信号強度Ｓｇは変動するが、一回転の間にピーク点Ｐ１は連続して六箇所存在するので、無線子機１０が回転することで、すぐに次のピーク点Ｐ１が到来し、送受信動作は途切れることがない。また、無線子機１０と無線親機５０は、利得が高いマイクロストリップアンテナを用いているので、無線子機１０と無線親機５０を距離的に離間でき、無線親機の設置に自由度が増して設置が容易な無線通信ユニットを提供できる。また、送受信のＳ／Ｎ比が優れているので、誤差の少ない安定した温度測定を実現できる。
【００６３】
次に、上述した実施例１の無線通信ユニット１の変形例として、無線子機の送信領域がより広くなった（指向性を広げた）例を変形例１に、実施例１とは異なる無線子機の配置例を変形例２と変形例３に提示する。後述する実施例１のすべての変形例は、図１〜図３で示した無線通信ユニット１の構成と動作に準じている。
【００６４】
［実施例１の変形例１における無線子機の説明：図５（ａ）］
次に、実施例１の変形例１（以下、単に変形例１という）における無線子機の構成とその送信領域について、図５（ａ）を用いて説明する。変形例１の特徴は、無線子機の送信領域が隣接する送信領域と重なっていることである。図５（ａ）は、変形例１の無線子機の送信領域の一例を示している。図５（ａ）において、変形例１の測定部１１０は第１測
定部例と同様に、正六角柱構造の筐体２１を有し、それぞれの平面に１つの無線子機１０ａが配置されている。
【００６５】
すなわち、無線子機１０ａは、その送信領域Ｔ１１が回転体２の回転軸Ｋから放射方向を向くように配置される。この無線子機１０ａは、実施例１と同様に、マイクロストリップアンテナを備えているが、このアンテナの電極（図示せず）の形状を変更するなどして、無線子機１０ａの指向性を広げている。
【００６６】
これにより、無線子機１０ａの送信領域Ｔ１１は、実施例１の無線子機１０の送信領域Ｔ１（図４（ａ）参照）と比較して広がっており、この結果、隣接する無線子機１０ａ同士の送信領域Ｔ１１がわずかに重なり、送信領域Ｔ１１の谷間はほとんど無いことがわかる。
【００６７】
［実施例１の変形例１における信号強度特性の説明：図５（ｂ）］
次に、変形例１の信号強度特性について図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ｂ）は、変形例１の無線子機１０ａの回転角度に対して無線親機５０が受信する信号強度特性の一例を示しており、横軸と縦軸は実施例１の信号強度特性のグラフ（図４（ｂ））と同様である。
【００６８】
ここで、無線子機１０ａが回転体２の回転によって一回転すると、無線子機１０ａからの信号強度Ｓｇは、等間隔に六つのピーク点Ｐ１１が現れる。この信号強度Ｓｇのピーク点Ｐ１１は、実施例１のグラフ（図４（ｂ）参照）と同様に、六個の無線子機１０ａの１つが、無線親機５０と向き合ったとき（すなわち、図５（ａ）に示す無線子機１０ａと無線親機５０の位置関係）に発生する。
【００６９】
そして、ピーク点Ｐ１１は、実施例１のピーク点Ｐ１と比較して、ピーク点の形状がなだらかであり、ピーク点Ｐ１１の間の信号の谷は半減している。これは、前述したように、変形例１の無線子機１０ａの送信領域Ｔ１１が広がり、隣接する送信領域Ｔ１１と重なる領域が存在するからである。
【００７０】
以上のように、変形例１の無線子機１０ａは、その送信領域Ｔ１１が回転体２の回転軸Ｋから放射方向を向くように配置されていると共に、送信領域Ｔ１１が広がるように指向性が改善されているので、隣接する送信領域Ｔ１１同士がわずかに重なり、送信領域の谷間がほとんど存在しない。この結果、無線親機５０が受信する信号強度Ｓｇの回転角度に対する変動が減少するので、無線親機５０は回転体２の回転状態に影響されずに無線子機１０ａからの電磁波を安定して受信することができる。
【００７１】
すなわち、無線親機５０は回転体２の回転速度などに関わりなく、安定して無線子機１からの電磁波を受信し温度測定を継続できる。また、無線子機１０ａの回転に対する信号強度Ｓｇの変動が減少するので、回転体２が回転を停止した状態であっても、無線親機５０は無線子機１０ａからの電磁波を受信でき、回転体２の温度測定を継続できる。
【００７２】
［実施例１の変形例２における無線子機の説明：図６］
次に、実施例１の変形例２（以下、単に変形例２という）における無線子機の構成とその送信領域について、図６を用いて説明する。変形例２の特徴は、八個の無線子機が正八角柱の筐体に取り付けられて、その送信領域が回転体の回転軸から放射方向を向くように配置されていることである。
【００７３】
ここで、図６（ａ）は、変形例２の無線子機と無線親機の斜視図であり、図６（ｂ）は、変形例２の無線子機の回転方向の送信領域の一例を示している。図６において、変形例
２の測定部１２０は、正八角柱構造の筐体を有し、それぞれの平面に一つの無線子機１０が配置され、その送信領域Ｔ１２が回転体２の回転軸Ｋから放射方向を向くように配置される。
【００７４】
このように、変形例２は無線子機１０が八個あり、測定部１２０が正八角柱構造であるので、配置される無線子機１０の配置角度は、実施例１の無線子機１０よりも広がる。具体的には、実施例１における筐体は正六角柱構造であるので、前述したように、無線子機１０の配置角度θ＝１２０度（図４（ａ）参照）であるが、変形例２の筐体は正八角柱構造であるので、無線子機１０の配置角度θ＝１３５度である。
【００７５】
これにより、隣接する無線子機１０同士が実施例１より平行に近づくので、隣接する送信領域Ｔ１２が図示するように、ほぼ繋がった状態となり、送信領域Ｔ１２の谷間Ｓが小さくなることがわかる。なお、図６において測定部１２０は、回転体２との結合がナット型として図示したが、もちろん、回転体２との結合はボルト型でもよい。
【００７６】
［実施例１の変形例２における信号強度特性の説明：図７］
次に、変形例２の信号強度特性について、図７を用いて説明する。図７は、変形例２の無線子機１０の回転角度に対して無線親機５０が受信する信号強度特性の一例を示しており、横軸と縦軸は実施例１の信号強度特性のグラフ（図４（ｂ））と同様である。
【００７７】
ここで、無線子機１０が回転体２の回転によって一回転すると、無線子機１０からの信号強度Ｓｇは、等間隔に八つのピーク点Ｐ１２が現れる。この信号強度Ｓｇのピーク点Ｐ１２は、実施例１のグラフ（図４（ｂ）参照）と同様に、八個の無線子機１０の一つが、無線親機５０と向き合ったときに発生する。
【００７８】
そして、二つのピーク点Ｐ１２の間隔は、実施例１のピーク点Ｐ１の間隔と比較して狭くなるので、ピーク点Ｐ１２の間の信号の谷の幅も狭くなる。これは、変形例２は実施例１の六個より多い八個の無線子機１０が放射方向に等間隔で配置されているからである。
【００７９】
以上のように、変形例２は、八個の無線子機１０の送信領域Ｔ１２が回転体２の回転軸Ｋから放射方向を向くように配置されているので、隣接する送信領域Ｔ１２同士がつながり、送信領域Ｔ１２の谷間Ｓが小さくなる。この結果、無線親機５０が受信する信号強度Ｓｇの回転角度に対する変動が減少するので、無線親機５０は回転体２の回転状態に影響されずに無線子機１０からの電磁波を安定して受信し温度測定を継続できる。
【００８０】
また、無線子機１０の回転に対する信号強度Ｓｇの変動が減少するので、回転体２が回転を停止した状態であっても、無線親機５０は無線子機１０からの電磁波を受信でき、回転体２の温度測定を継続できる。また図示しないが、無線子機１０を変形例１における無線子機１０ａのように送信領域が広いタイプのものに変更すれば、隣接する送信領域Ｔ１２同士は確実に重なるので、信号強度Ｓｇの変動はさらに減少する。
【００８１】
［実施例１の変形例３における無線子機の説明：図８］
次に、実施例１の変形例３（以下、単に変形例３という）における無線子機の構成とその送信領域について、図８を用いて説明する。変形例３の特徴は、測定部の筐体が正六角柱であり、その一つの平面に二個の無線子機が配置されていることである。
【００８２】
ここで、図８（ａ）は、変形例３の無線子機と無線親機の斜視図であり、図８（ｂ）は、変形例３の無線子機の回転方向の送信領域の一例を示している。図８において、変形例３の測定部１３０は、正六角柱構造の筐体を有し、それぞれの平面に二個の無線子機１０が配置され、無線子機１０の総数は十二個であり、その送信領域Ｔ１３が回転体２の回転
軸Ｋから放射方向を向くように配置される。
【００８３】
このように、変形例３は、正六角柱のそれぞれの側面に二個の無線子機１０が配置されているので、二個の無線子機１０の送信領域Ｔ１３が互いに重なる重なり領域Ｗ１３が形成される。この結果、無線子機１０の送信領域Ｔ１３は、実施例１における無線子機１０の送信領域Ｔ１（図４（ａ）参照）と比較して、送信領域の谷間Ｓの形状に大きな違いは無いが、送信領域Ｔ１３の重なり領域Ｗ１３では、無線子機１０からの送信電波の強度が増加することになる。
【００８４】
［実施例１の変形例３における信号強度特性の説明：図９］
次に、変形例３の信号強度特性について、図９を用いて説明する。図９は、変形例３の無線子機１０の回転角度に対して無線親機５０が受信する信号強度特性の一例を示しており、横軸と縦軸は実施例１の信号強度特性のグラフ（図４（ｂ））と同様である。
【００８５】
ここで、無線子機１０が回転体２の回転によって一回転すると、無線子機１０からの信号強度Ｓｇは、等間隔に六つのピーク点Ｐ１３が現れる。この信号強度Ｓｇのピーク点Ｐ１３は、測定部１３０の一つの平面上の二個の無線子機１０が、無線親機５０と向き合ったときに発生する（図８（ｂ）参照）。
【００８６】
そして、ピーク点１３は実施例１のピーク点Ｐ１（図４（ｂ）参照）と比較して、信号レベルが大きく、また、ピーク点Ｐ１３の幅が広い。これは、変形例３の送信領域Ｔ１３には重なり領域Ｗ１３が存在するので、無線親機５０は、ピーク点Ｐ１３で二つの無線子機１０からの電磁波を同時に受信して信号強度Ｓｇが増加するからである。また、二つの無線子機１０による送信領域Ｔ１３によってピーク点Ｐ１３が分散するので、その幅が広くなるのである。
【００８７】
また、二つのピーク点Ｐ１３の間の信号の谷は、実施例１の信号強度特性（図４（ｂ）参照）と比較して、狭く浅くなる。これは、前述したように、変形例３の信号強度Ｓｇは、二つの無線子機１０による送信領域Ｔ１３によってピーク点Ｐ１３が分散し広がるので、その分、信号の谷が狭く浅くなるのである。
【００８８】
以上のように、変形例３は、測定部１３０の筐体が正六角柱であり、その一つの平面に二個の無線子機１０が配置されているので、隣接する送信領域Ｔ１３が互いに重なる重なり領域Ｗ１３が生じ、ピーク点Ｐ１３の信号強度が増加すると共に、ピーク点Ｐ１３の幅が広がる特徴を備えている。
【００８９】
この結果、無線親機５０は、無線子機１０からの電磁波を確実に受信することができると共に、無線子機１０からの電磁波が強いので無線子機１０と無線親機５０との距離が比較的離れていても送受信が可能であり、無線親機５０の無線子機１０に対する取り付け位置の自由度が増して、扱いやすい無線通信ユニットを提供できる。
【００９０】
次に、上述の無線通信ユニットとは別の構成例について、複数の無線子機を無線子機群とし無線子機群が二列である構成を実施例２に、二列の無線子機群が回転方向に半ピッチずれている構成を実施例３に、無線子機のアンテナの形成面が向き合って配置されている構成を実施例４に、実施例４の無線子機群が回転方向に半ピッチずれて二列である構成を実施例５に、順に提示する。
【実施例２】
【００９１】
［実施例２の無線子機の説明：図１０］
まず、実施例２の無線子機の構成とその送信領域について、図１０を用いて説明する。
実施例２の特徴は、円周方向に沿って配置される無線子機群が回転軸方向に複数有することである。なお、実施例１と同一要素には同一番号を付し、重複する説明は一部省略する。図１０（ａ）は、実施例２の無線子機群と無線親機の斜視図であり、図１０（ｂ）は、実施例２の無線子機群と無線親機の側面図、および回転軸方向の送信領域の一例を示している。
【００９２】
図１０において、実施例２の無線子機１０は、回転体２の円周方向に沿って六個配置された無線子機群を形成している。この六個の無線子機１０でなる無線子機群は、回転軸Ｋ方向に複数列配置され、図１０で示す例では、二列の無線子機群、すなわち、第１の無線子機群２１０（以降、無線子機群２１０と略す）と第２の無線子機群２２０（以降、無線子機２２０と略す）が回転軸Ｋ方向に配置されている。
【００９３】
なお、二つの無線子機群２１０、２２０のそれぞれの無線子機１０は、無線子機群２１０、２２０を保持する筐体２１の内部で電気的に並列接続されて内蔵するＳＡＷセンサ３０（図２参照）に接続され、測定部２００として回転体２に装着される。
【００９４】
そして、無線子機群２１０の送信領域Ｔ２１と無線子機群２２０の送信領域Ｔ２２は、図１０（ｂ）に示すように、回転軸Ｋ方向に沿って広がり、その一部は回転軸Ｋ方向に沿って重なって重なり領域Ｗ２を形成している。
【００９５】
また、送信領域Ｔ２１とＴ２２の回転方向の特性は、前述した実施例１で示した送信領域Ｔ１（図４（ａ）参照）と同様であり、従って、実施例２の無線子機群２１０、２２０の回転角度に対する信号強度特性は実施例１の信号強度特性（図４（ｂ）参照）と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９６】
以上のように、実施例２は、回転体２の円周方向に沿って配置された複数の無線子機１０でなる無線子機群が回転軸Ｋ方向に複数列配置されるので、その送信領域Ｔ２１、Ｔ２２は回転軸Ｋ方向に沿って広がり、その一部は回転軸Ｋ方向に沿って重なる。この結果、無線親機５０の回転軸Ｋ方向の取り付け位置の自由度が増して、扱いやすい無線通信ユニットを提供できる。
【００９７】
また、送信領域Ｔ２１、Ｔ２２が回転軸Ｋ方向に沿って重なって重なり領域Ｗ２が形成されるので、無線親機５０が受信する信号強度Ｓｇが増加し、無線子機群２１０、２２０と無線親機５０との距離の制約も緩和される利点がある。すなわち、無線親機５０を重なり領域Ｗ２の中に配置するならば（図１０（ｂ）参照）、無線子機群２１０、２２０との距離がある程度離れていても送受信が可能であり、安定した温度測定を実現できる。
【００９８】
なお、実施例２では、六個の無線子機１０が一つの無線子機群を構成したが、無線子機群を構成する無線子機の数は六個に限定されず、前述した実施例１の変形例２のように八個、またはそれ以上の数でもよい。また、実施例１の変形例３のように、平面に二個の無線子機１０が配置された無線子機群を複数列配置してもよい。また、無線子機群の数も限定されず、無線親機５０の回転軸Ｋ方向の取り付け位置の自由度をさらに増やすために、三列、またはそれ以上の無線子機群を配置してもよい。
【実施例３】
【００９９】
［実施例３の無線子機の説明：図１１］
次に、実施例３の無線子機の構成とその送信領域について、図１１を用いて説明する。この実施例３の特徴は、円周方向に沿って無線子機が所定のピッチで配置されて無線子機群を構成し、隣接する無線子機群同士が回転方向に所定のピッチの半分ずれて配置されることである。なお、実施例１と同一要素には同一番号を付し、重複する説明は一部省略す
る。図１１（ａ）は、実施例３の無線子機群と無線親機の斜視図であり、図１１（ｂ）は、実施例３の無線子機群の回転方向の送信領域の一例を示している。
【０１００】
図１１において、実施例３の無線子機１０は、回転体２の円周方向に沿って所定のピッチＰｔで六個配置されて無線子機群を形成し、この無線子機群は、回転軸Ｋ方向に複数列配置され、隣接する無線子機群同士が回転方向（矢印Ｃ）に所定のピッチＰｔの半分ずれて配置される。図１１で示す例では、二列の無線子機群、すなわち、第１の無線子機群３１０（以降、無線子機群３１０と略す）と第２の無線子機群３２０（以降、無線子機群３２０と略す）が回転体２の回転方向ＣにピッチＰｔの半分ずれて配置されている。
【０１０１】
なお、二つの無線子機群３１０、３２０のそれぞれの無線子機１０は、その内部で電気的に並列接続されて内蔵するＳＡＷセンサ３０（図２参照）に接続され、測定部３００として回転体２に装着される。
【０１０２】
このように、二つの無線子機群３１０、３２０が回転方向ＣにピッチＰｔの半分ずれて配置されているので、図１１（ｂ）で示すように、無線子機群を正面、すなわち、回転軸Ｋ方向から見ると、無線子機群３１０の無線子機１０から放射方向に向かっている六つの送信領域Ｔ３１の間に、ぴったりと無線子機群３２０の無線子機１０からの六つの送信領域Ｔ３２が形成される。
【０１０３】
すなわち、送信領域Ｔ３１と送信領域Ｔ３２のそれぞれの谷間を互いに埋め合うように、無線子機群３１０と無線子機群３２０が半ピッチずれて配置されるのである。この結果、送信領域Ｔ３１と送信領域Ｔ３２の谷間は消滅し、送信領域Ｔ３１と送信領域Ｔ３２が互いに重なる重なり領域Ｗ３が形成される。
【０１０４】
［実施例３の信号強度特性の説明：図１２］
次に、実施例３の信号強度特性について、図１２を用いて説明する。図１２は、実施例３の無線子機群３１０、３２０の回転角度に対して無線親機５０が受信する信号強度特性の一例を示している。図１２の横軸と縦軸は実施例１の信号強度特性のグラフ（図４（ｂ））と同様である。
【０１０５】
ここで、無線子機群３１０、３２０が回転体２の回転によって一回転すると、無線子機群３１０、３２０からの信号強度Ｓｇは、等間隔に十二個のピーク点Ｐ３０が現れる。この信号強度Ｓｇのピーク点Ｐ３０は、無線子機群３１０、３２０のそれぞれの無線子機１０が、無線親機５０と向き合ったときに発生する（図１１（ｂ）は、無線子機群３２０の無線子機１０が無線親機５０と向き合っている）。
【０１０６】
すなわち、無線子機群３１０と３２０とは、回転方向にピッチＰｔの半分ずれて配置されているので、一回転に対して六つのピーク点が二倍となり、十二箇所のピーク点Ｐ３０が現れるのである。また、ピーク点Ｐ３０の間の信号の谷は、実施例１の信号強度特性（図４（ｂ）参照）と比較して、狭く浅くなっている。これは、前述したように、ピーク点Ｐ３０の数が二倍あるので、ピーク点Ｐ３０の間隔が実施例１の１／２と狭くなるからである。
【０１０７】
また、実施例３の回転軸Ｋ方向の送信領域は、二つの無線子機群３１０、３２０が回転軸Ｋ方向に配置されているので、実施例２と同様に回転軸Ｋ方向に沿って広がって形成される（図１０（ｂ）参照）。
【０１０８】
以上のように、実施例３は、回転体２の円周方向に沿って配置された六個の無線子機１０でなる無線子機群が回転軸Ｋ方向に複数列配置され、隣接する無線子機群同士が回転方
向に無線子機１０の配置ピッチＰｔの半分ずれて配置されるので、放射方向に向かう送信領域Ｔ３１、Ｔ３２が互いに谷間を埋め合うように作用する。この結果、回転体２の回転に対する信号強度Ｓｇの変動が減少するので、無線親機５０は回転体２の回転状態に影響されずに無線子機１０からの電磁波を安定して受信し、温度測定を継続できる。
【０１０９】
また、回転体の回転に対する信号強度Ｓｇの変動が減少するので、回転体２が回転を停止した状態であっても、無線親機５０は無線子機１０からの電磁波を受信でき、回転体２の温度測定を継続できる。また、無線子機群３１０、３２０は、回転軸Ｋ方向に沿って配置されているので、その送信領域Ｔ３１、Ｔ３２は回転軸Ｋ方向に沿って広がり、これにより、無線親機５０の回転軸Ｋ方向の取り付け位置の自由度が増して、扱いやすい無線通信ユニットを提供できる。
【実施例４】
【０１１０】
［実施例４の無線子機の説明：図１３］
次に、実施例４の無線子機の構成とその送信領域について、図１３を用いて説明する。この実施例４の特徴は、無線子機のアンテナの形成面がそれぞれ向かい合って配置されていることである。なお、実施例１と同一要素には同一番号を付し、重複する説明は一部省略する。図１３（ａ）は実施例４の無線子機と無線親機の斜視図であり、図１３（ｂ）は実施例４の無線子機の正面図であり、図１３（ｃ）は実施例４の回転方向の送信領域の一例を示している。
【０１１１】
図１３において、実施例４は二つ一組の無線子機１０が回転体２の円周方向に沿って六組配置され、一組の無線子機１０のアンテナ１１の形成面が所定の角度でそれぞれ向かい合って配置されている。この二つ一組の無線子機１０を無線子機組４１０と称し、無線子機組４１０は、図１３（ｂ）で示すように、回転体２の円周方向に沿って六組配置される。
【０１１２】
また、六組の無線子機組４１０のそれぞれの無線子機１０、すなわち、合計十二個の無線子機１０は、無線子機組４１０を保持する筐体２１の内部で電気的に並列接続されて内蔵するＳＡＷセンサ３０（図２参照）に接続され、測定部４００として回転体２に装着される。
【０１１３】
そして、図１３（ｃ）で示すように、各無線子機組４１０による二つの送信領域Ｔ４１、Ｔ４２は、二つの無線子機１０のアンテナ１１の形成面がそれぞれ所定の角度で向かい合っているので、二つの送信領域の大部分が重なり合う重なり領域Ｗ４が形成される。そして、この重なり領域Ｗ４は、無線子機組４１０が回転体２の円周方向に沿って六組配置されているので、回転軸Ｋを中心に円周方向に沿って放射状に六つ形成される。また、送信領域Ｔ４１、Ｔ４２の間の谷間Ｓは、送信領域Ｔ４１とＴ４２が向き合っているために比較的広く形成される。
【０１１４】
［実施例４の信号強度特性の説明：図１４］
次に、実施例４の信号強度特性について、図１４を用いて説明する。図１４は、実施例４の六つの無線子機組４１０の回転角度に対して無線親機５０が受信する信号強度特性の一例を示している。図１４の横軸と縦軸は実施例１の信号強度特性のグラフ（図４（ｂ））と同様である。
【０１１５】
ここで、無線子機組４１０が回転体２の回転によって一回転すると、無線子機組４１０からの信号強度Ｓｇは、等間隔に六つの大きなピーク点Ｐ４０が現れる。この信号強度Ｓｇのピーク点Ｐ４０は、無線子機組４１０のそれぞれが無線親機５０と向き合ったときに発生する（図１３（ｃ）参照）。
【０１１６】
すなわち、各無線子機組４１０の送信領域Ｔ４１、Ｔ４２の大部分が重なり合っており、その広い重なり領域Ｗ４では信号強度Ｓｇが強くなるので、信号レベルが強いピーク点Ｐ４０が現れるのである。また、前述したように、送信領域Ｔ４１とＴ４２が向き合っているために比較的広い谷間Ｓがあるので、ピーク点Ｐ４０の間の信号の谷は、比較的深く形成される。なお、ピーク点Ｐ４０の信号強度と、ピーク点Ｐ４０の間の信号の谷の深さとのバランスを取るために、無線子機１０が向かい合う角度を適切に選択するとよい。
【０１１７】
以上のように、実施例４は、二つ一組の無線子機１０のアンテナ１１の形成面がそれぞれ所定の角度で向かい合って配置される無線子機組４１０が回転体２の円周方向に沿って六組配置されているので、各無線子機組４１０からの二つの送信領域Ｔ４１、Ｔ４２が大きく重なり合い、信号レベルが強いピーク点Ｐ４０を得ることができる。この結果、無線子機組４１０と無線親機５０との距離が比較的離れていても送受信が可能であり、無線親機５０の取り付け位置の自由度が増して、扱いやすい無線通信ユニットを提供できる。なお、無線子機組４１０の数は限定されない。
【実施例５】
【０１１８】
［実施例５の無線子機の説明：図１５］
次に、実施例５の無線子機の構成とその送信領域について、図１５を用いて説明する。この実施例５の特徴は、実施例４で示した無線子機組が円周方向に沿って所定のピッチで配置されて無線子機群を構成し、隣接する無線子機群同士が回転方向に所定のピッチの半分ずれて配置されることである。なお、実施例４と同一要素には同一番号を付し、重複する説明は一部省略する。図１５（ａ）は実施例５の無線子機群と無線親機の斜視図であり、１５（ｂ）は実施例５の無線子機群の回転方向の送信領域の一例を示している。
【０１１９】
図１５において、実施例５は、前述の実施例４と同様な二つ一組の無線子機１０でなる無線子機組４１０が、回転体２の円周方向に沿って所定のピッチＰｔで六組配置されて無線子機群を構成し、この無線子機群は、回転軸Ｋ方向に複数列配置され、隣接する無線子機群同士が回転方向に所定のピッチＰｔの半分ずれて配置される。図１５で示す例では、第１の無線子機群５１０（以降、無線子機群５１０と略す）と第２の無線子機群５２０（以降、無線子機群５２０と略す）が回転体２の回転方向ＣにピッチＰｔの半分ずれて配置されている。
【０１２０】
また、無線子機組４１０は、実施例４と同様に二つの無線子機１０のアンテナ１１の形成面が所定の角度でそれぞれ向かい合って配置された構成である。なお、二つの無線子機群５１０、５２０のそれぞれの無線子機１０（合計二十四個）は、筐体２１の内部で電気的に並列接続されて内蔵するＳＡＷセンサ３０（図２参照）に接続され、測定部５００として回転体２に装着される。
【０１２１】
このように、無線子機群５１０と無線子機群５２０が回転方向ＣにピッチＰｔの半分ずれて配置されているので、図１５（ｂ）で示すように、無線子機群を正面、すなわち、回転軸Ｋ方向から見ると、無線子機群５１０の無線子機組４１０から放射方向に向かう六つの送信領域Ｔ５１の間に、ぴったりと無線子機群５２０の無線子機組４１０からの六つの送信領域Ｔ５２が形成される。
【０１２２】
すなわち、送信領域Ｔ５１と送信領域Ｔ５２のそれぞれの谷間を互いに埋めるように、無線子機群５１０と無線子機群５２０が配置されるのである。この結果、送信領域Ｔ５１と送信領域Ｔ５２の谷間はほぼ消滅し、送信領域Ｔ５１と送信領域Ｔ５２が互いに重なる重なり領域Ｗ５が形成される。なお、それぞれの無線子機組４１０の送信領域Ｔ５１、Ｔ５２には、実施例４で示したと同様な重なり領域Ｗ４が形成されている。
【０１２３】
従って、実施例５によれば、無線子機組４１０による二つの無線子機１０の重なり領域Ｗ４と共に、無線子機群５１０と無線子機群５２０の半ピッチずれによる重なり領域Ｗ５が存在することになる。
【０１２４】
［実施例５の信号強度特性の説明：図１６］
次に、実施例５の信号強度特性について、図１６を用いて説明する。図１６は、実施例５の二つの無線子機群５１０、５２０の回転角度に対して無線親機５０が受信する信号強度特性の一例を示している。図１６の横軸と縦軸は実施例１の信号強度特性のグラフ（図４（ｂ））と同様である。
【０１２５】
ここで、無線子機群５１０、５２０が回転体２の回転によって一回転すると、無線子機群５１０、５２０からの信号強度Ｓｇは、等間隔に信号レベルの強い１２のピーク点Ｐ５０が現れる。この信号強度Ｓｇのピーク点Ｐ５０は、無線子機群５１０、５２０のそれぞれの無線子機組４１０が無線親機５０と向き合い、無線親機５０が無線子機組４１０による重なり領域Ｗ４の中に入ったときに発生する（図１５（ｂ）は、無線子機群５２０の無線子機組４１０が無線親機５０と向き合っている）。
【０１２６】
すなわち、各無線子機群は六組の無線子機組４１０が回転体２の円周方向に沿ってピッチＰｔで配置され、且つ、無線子機群５１０、５２０は回転方向にピッチＰｔの半分ずれて配置されているので、一回転に対して六つのピーク点が二倍となり、十二箇所のピーク点Ｐ５０が現れるのである。そして、十二個のピーク点Ｐ５０は、無線子機組４１０の重なり領域Ｗ４（図１５（ｂ）参照）によるので、その信号強度Ｓｇは強い。また、ピーク点Ｐ５０の間の信号の谷は、たいへん小さい。これは、前述したように、送信領域Ｔ５１と送信領域Ｔ５２の間に重なり領域Ｗ５が形成されるので、送信領域Ｔ５１とＴ５２の谷間はほとんど無いからである。
【０１２７】
また、実施例５の回転軸Ｋ方向の送信領域は、ここでは図示しないが、二つの無線子機群５１０、５２０が回転軸Ｋ方向に配置されているので、実施例２と同様に回転軸Ｋ方向に沿って広がって形成される（図１０（ｂ）参照）。
【０１２８】
以上のように、実施例５は、二つの無線子機１０のアンテナ１１の形成面がそれぞれ向かい合って配置された無線子機組４１０が円周方向に沿ってピッチＰｔで配置され、隣接する無線子機群同士が回転方向にピッチＰｔの半分ずれて配置されているので、無線子機群５１０、５２０のそれぞれの送信領域Ｔ５１、Ｔ５２が互いに谷間を埋め合うように作用する。
【０１２９】
この結果、実施例５の無線子機１０の総数は二十四個と多いが、回転体２の回転に対する信号強度Ｓｇの変動がほとんど無く、無線親機５０は回転体２の回転状態に影響されずに無線子機群５１０、５２０からの電磁波を安定して受信でき、また、回転体２が回転を停止した状態であっても、無線親機５０は無線子機群５１０、５２０からの電磁波を受信でき、回転体２の温度測定を安定して継続することができる。
【０１３０】
また、無線子機組４１０による重なり領域Ｗ４によってピーク点Ｐ５０が発生し、このピーク点Ｐ５０は実施例４と同様に信号レベルが強い。これにより、無線子機群５１０、５２０と無線親機５０との距離が比較的離れていても送受信が可能であり、無線親機５０の取り付け位置の自由度が増して、扱いやすい無線通信ユニットを提供できる。
【０１３１】
また、実施例２および３と同様に、回転軸Ｋ方向に二つの無線子機群５１０、５２０が配置され、これにより、送信領域Ｔ５１、Ｔ５２は回転軸Ｋ方向に沿って広がっているの
で、無線親機５０の回転軸Ｋ方向の取り付け位置の自由度が増すメリットもある。また、無線子機群の数は限定されず、無線親機５０の回転軸Ｋ方向の取り付け位置の自由度をさらに増やすために、それぞれ半ピッチずらしながら三列、またはそれ以上の無線子機群を配置してもよい。
【０１３２】
なお、上述の実施例において、それぞれの無線子機の信号をより遠くに発信するために、指向性を高めてもよい。この場合、専らそれぞれの送信領域の幅が狭くなり、重なり領域が少なくなるか、あるいは重ならない領域ができるが、図１と同様に継続した測定を維持できるとともに、無線親機を無線子機からさらに離間して置くことができるため配置自由度が向上する。
【０１３３】
なお、本発明の各実施例で示した図面や特性を示すグラフ等は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更してよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明の無線通信ユニットは、離間した位置にある回転体の物理量を無線によって測定できるので、旋盤等の工作機械で加工される金属材料の温度測定など、様々な回転体の物理量測定に幅広く利用することが出来る。
【符号の説明】
【０１３５】
１  無線通信ユニット
２  回転体
１０、１０ａ  無線子機
１１  マイクロストリップアンテナ（アンテナ）
２１  筐体
３０  弾性表面波素子（ＳＡＷセンサ）
４０  制御部
５０  無線親機
５１  マイクロストリップアンテナ（アンテナ）
６０  信号処理装置
１００、１１０、１２０、１３０、２００、３００、４００、５００  測定部
２１０、３１０、５１０  第１の無線子機群
２２０、３２０、５２０  第２の無線子機群
４１０  無線子機組
Ｋ  回転軸
Ｓｇ  信号強度
Ｓ  谷間
Ｐ１、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ３０、Ｐ４０、Ｐ５０  ピーク点
Ｔ１、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ３１、Ｔ３２、Ｔ４１、Ｔ４２、Ｔ５１、Ｔ５２  送信領域
Ｗ１３、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５  重なり領域
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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