(57)【要約】      （修正有）【課題】無線センサモジュールを繰り返し使用できるように電池交換の容易な無線センサ装置の構造を提供する。【解決手段】回路基板と、センサ部と、信号処理部と、送信回路部と、アンテナ部から成る樹脂モールドのカード型無線センサモジュールと電池を収納した筐体が着脱自在であることを特徴とする。電池を収納する筐体を無線センサモジュールから着脱自在にしたことにより無線センサモジュールを繰り返し使用することが出来るようになり、無線センサ装置を廃却する不経済を避ける効果がある。【選択図】図１
0003145353.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、センサ部と、信号処理部と、送信回路部と、アンテナ部から成る樹脂モールドのカード型無線センサモジュールと電池を収納した筐体から構成される無線センサ装置であって、
前記カード型無線センサモジュールは電源入力端子を含む複数の端子が外部に露出し、
前記筐体は電源出力端子を内部に配置したカードスロット部を有し、
前記カード型無線センサモジュールが前記筐体に挿抜できるようにしたことを特徴とする無線センサ装置。
【請求項２】
回路基板と、センサ部と、信号処理部と、送信回路部と、アンテナ部から成る樹脂モールドのカード型無線センサモジュールと電池を収納した筐体から構成される無線センサ装置であって、
前記カード型無線センサモジュールは電源入力端子を含む複数の端子を配置する円筒形の係合部を有し、
前記電池を収納した筐体は電源出力端子を配置する円筒形の係合部を有し、
前記カード型無線センサモジュールの端子と前記筐体の端子のいずれかがピンで構成され、
前記カード型無線センサモジュールの係合部と前記筐体の係合部が着脱自在に係合することを特徴とする無線センサ装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、小型の無線センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  温度や湿度等を計測するセンサと、無線送信部と、信号処理部と、アンテナ部とを一体化し（以下無線センサモジュールと言う）、これに電池を内蔵させた無線センサ装置が知られている（特許文献）。この種の無線センサ装置は、例えば広域で複数の場所の温度や湿度を測定したり、移動しながら測定するために電池及びそれを収納する筐体（以下電池筐体とも言う）も含めて軽薄短小が特に要求される。このため無線センサ装置の構造としては、図９に示されるように回路基板１の一方の面に無線送信部、アンテナ部、制御部などが搭載され、他方の面に電池筐体１８を組み付けて小型化を図るのが一般的である。【０００３】  一方で無線センサ装置は屋内のみならず屋外に設置することも想定され、この場合には防水性を施すことが必要になる。図９に示される無線センサ装置を気密性が図れるセラミック製の容器に収納するか、あるいは樹脂モールド化して簡易的に防水性を持たせることも一般的に行われている。安価に製作するには後者が望ましいのは言うまでも無く、このようにして小型化を図った無線センサ装置が製品として提供される。【０００４】  さらに無線センサ装置はそのサイズについて幾つかの種類が必要になることがある。センサ情報を伝達する通信距離が長いほどアンテナは大型化し、無線センサモジュールも大型化するためである。無線センサ装置の用途を屋外設置計測用、屋内設置計測用、そして近距離計測用の三種類に区分した時、小型化のニーズから電池を一個搭載する場合、電池の寿命を延ばすためのニーズから電池を複数個搭載する場合が出てくるなど、ニーズに応じて無線センサ装置のサイズがさらに細分化される。【０００５】  以上のように電池筐体が組み付けられた無線センサ装置においては以下の問題点がある。【０００６】  電池の寿命が尽きた場合には無線センサ装置の寿命として廃却せざるを得ないことである。電池の寿命は無線センサ装置の通信距離、情報の伝達量などに依存する。そして高々半年から一年であり半導体素子で構成される無線センサモジュールの寿命はそれよりも遥かに長いものである。電池の寿命と共に装置を廃却するのは極めて不経済である。【０００７】  無線センサ装置のサイズについてはニーズに応じて細分化される可能性があるため標準化が進み難く、生産合理化の阻害やこれに伴うコスト大など使用の利便性に悪影響が出てくる。
【特許文献】特開２００５−３５２７５７公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】本考案の課題は、無線センサモジュールを繰り返し使用できるように電池交換の容易な無線センサ装置の構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上述した課題を解決するため請求項１に係る考案は、回路基板と、センサ部と、信号処理部と、送信回路部と、アンテナ部から成る樹脂モールドのカード型無線センサモジュールと電池を収納した筐体から構成される無線センサ装置であって、カード型無線センサモジュールは電源入力端子を含む複数の端子が外部に露出し、筐体は電源出力端子を内部に配置したカードスロット部を有し、カード型無線センサモジュールが筐体に挿抜できるようにしたことを特徴とする。【００１０】  また請求項２に係る発明は、カード型無線センサモジュールは電源入力端子を含む複数の端子を配置する円筒形の係合部を有し、電池を収納した筐体は電源出力端子を配置する円筒形の係合部を有し、カード型無線センサモジュールの端子と前記筐体の端子のいずれかがピンで構成され、カード型無線センサモジュールの係合部と筐体の係合部が着脱自在に係合することを特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】  以上説明したように本考案によれば、電池を収納する筐体を無線センサモジュールから着脱自在にしたことにより無線センサモジュールを繰り返し使用することが出来るようになり、無線センサ装置を廃却する不経済を避ける効果がある。【００１２】  また本考案によれば、無線センサモジュールと電池筐体のサイズを幾つかの種類に標準化すれば、それぞれ個別に生産することが可能になり、生産コストの低減に繋がる効果がある。また使用者はニーズに応じて無線センサモジュールと電池筐体を選別して使用することができ、使用の利便性が著しく向上する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下、本考案に係る無線センサモジュール、電池を収納する筐体、そして無線センサ装置を構成する幾つかの実施形態について、図面を参照しながら詳述する。
【実施例１】
【００１４】  図１、図２、図３は本考案に係る無線センサ装置の構成を示し、図１はカード型無線センサモジュールの表面（図１の左側）と裏面を並べて示した外観図で、図２は電池を収納した筐体を示し、図３は電池筐体に無線センサモジュールを差し込んだ様子を示す外観図である。【００１５】  図１に示すカード型無線センサモジュールの基本的な構成としては、回路基板１に無線ＩＣ２、マイコンなどの制御ＩＣ３、Ａ−Ｄコンバータ素子４、リニアレギュレータ素子５、センサ素子６が搭載され、また回路基板１にはアンテナ７が形成される。この基板をエポキシ系樹脂モールドで成型することでハンドリングや外的な環境に耐えるようにしている。【００１６】  本実施例におけるセンサ素子としては湿度を計測する湿度センサを想定しており、外気の湿度を計測できるようにセンサ素子に開口部８を設けている。また図１に示すカード型無線センサモジュールの裏面側には複数の電極９が形成される。この複数の電極は、電源入力やマイコンにプログラムを書き込むための電極などが含まれる。【００１７】  図２の電池筐体にはカード型無線センサモジュールを挿入するためのカードスロット部１０が設けられる。カードスロット部の内部には無線センサモジュールの電源入力電極に接続されるように電源出力端子１７が形成される。また装置の小型化を図るために電池は通常ボタン電池１１やコイン型の電池が使用される。筐体は樹脂モールドによるプラスチックケースとしても良いし、アルミニウムなどの金属ケースであっても良くく特に限定されない。【００１８】  図３は電池筐体のカードスロット部１０に無線センサモジュールを挿入した外観を示し、センサ素子６の開口部８が外気に露出するように半分ほど差し込まれており、図から分かるようにカード型無線センサモジュールの挿抜は自在になる。【００１９】  以上が本考案に係る一つの実施例であるが、このような構成とすることにより簡易的な手段の防水性を持たせることは容易である。簡易的な手段としては、防水テープ、Ｏリング、ゲル状の樹脂などがある。その一例として図３に示す外観図には筐体のカードスロット部１０にゴムの方形リング１２をはめ込んである。こうすることによりカードスロット内部にある電極端子は外気から遮断することが出来る。
【実施例２】
【００２０】  図４は実施例１に示したカード型無線センサモジュールの変形例を示す。一般に無線モジュールで遠距離通信を行う場合には強い電波を効率良くアンテナから放射させる必要がありアンテナが大型化する。従って無線センサモジュールのサイズも大きくなる。図２に示す電池筐体を使用する場合にはカードスロット部１０に合わせた係合部１３を設けることが出来る。こうすることにより無線センサモジュールが大型化しても電池筐体は共通に使用できるようになる。
【実施例３】
【００２１】  図５、図６、図７は本考案に係る別の実施形態を示す。図５は無線センサモジュールの表面（図１の左側）と裏面を見た外観を示してある。図６は電池筐体を示し、図７は組立を行った外観を示す。【００２２】  図５に示す無線センサモジュールの裏面には電源入力端子を含む複数の電極端子１７が円筒形の係合部１３の内部に配置されている。この実施例ではバネピンを使用した例を示した。図６の電池筐体にも無線センサモジュールの係合部１３に係合するように、円筒形の係合部１４を形成し、その内部にはバネピンに接触するように円形の平坦電極１６が形成され、電源入出力端子が電気的に導通される。係合部１３と１４は雄ネジ、雌ネジの形成により係合させて図７に示す組立が出来る。なおバネピンが電池筐体側に形成されても良いことは勿論である。【００２３】  なお本実施例で簡易的に防水性を図るためには係合部にＯリングを入れることは容易である。このようにすれば無線センサモジュールと電池筐体は防水性を持たせると共に着脱を容易に行うことが出来る。
【実施例３】３          マイコン素子
４          Ａ−Ｄコンバータ素子
５          リニアレギュレータ素子
６          センサ素子
７          アンテナ
８          開口部
９          電極端子
１０        カードスロット部
１１        ボタン電池
１２        防水用ゴム
１３、１４  係合部
【図１】
0003145353.tif 000003
【図２】
0003145353.tif 000004
【図３】
0003145353.tif 000005
【図４】
0003145353.tif 000006
【図５】
0003145353.tif 000007
【図６】
0003145353.tif 000008
【図７】
0003145353.tif 000009
【図８】
0003145353.tif 000010
【図９】
0003145353.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月4日(2008.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、小型の無線センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  温度や湿度等を計測するセンサと、無線送信部と、信号処理部と、アンテナ部とを一体化し（以下無線センサモジュールと言う）、これに電池を内蔵させた無線センサ装置が知られている（特許文献）。この種の無線センサ装置は、例えば広域で複数の場所の温度や湿度を測定したり、移動しながら測定するために電池及びそれを収納する筐体（以下電池筐体とも言う）も含めて軽薄短小が特に要求される。このため無線センサ装置の構造としては、図９に示されるように回路基板１の一方の面に無線送信部、アンテナ部、制御部などが搭載され、他方の面に電池筐体１８を組み付けて小型化を図るのが一般的である。【０００３】  一方で無線センサ装置は屋内のみならず屋外に設置することも想定され、この場合には防水性を施すことが必要になる。図９に示される無線センサ装置を気密性が図れるセラミック製の容器に収納するか、あるいは樹脂モールド化して簡易的に防水性を持たせることも一般的に行われている。安価に製作するには後者が望ましいのは言うまでも無く、このようにして小型化を図った無線センサ装置が製品として提供される。【０００４】  さらに無線センサ装置はそのサイズについて幾つかの種類が必要になることがある。センサ情報を伝達する通信距離が長いほどアンテナは大型化し、無線センサモジュールも大型化するためである。無線センサ装置の用途を屋外設置計測用、屋内設置計測用、そして近距離計測用の三種類に区分した時、小型化のニーズから電池を一個搭載する場合、電池の寿命を延ばすためのニーズから電池を複数個搭載する場合が出てくるなど、ニーズに応じて無線センサ装置のサイズがさらに細分化される。【０００５】  以上のように電池筐体が組み付けられた無線センサ装置においては以下の問題点がある。【０００６】  電池の寿命が尽きた場合には無線センサ装置の寿命として廃却せざるを得ないことである。電池の寿命は無線センサ装置の通信距離、情報の伝達量などに依存する。そして高々半年から一年であり半導体素子で構成される無線センサモジュールの寿命はそれよりも遥かに長いものである。電池の寿命と共に装置を廃却するのは極めて不経済である。【０００７】  無線センサ装置のサイズについてはニーズに応じて細分化される可能性があるため標準化が進み難く、生産合理化の阻害やこれに伴うコスト大など使用の利便性に悪影響が出てくる。
【特許文献】特開２００５−３５２７５７公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】本考案の課題は、無線センサモジュールを繰り返し使用できるように電池交換の容易な無線センサ装置の構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上述した課題を解決するため請求項１に係る考案は、回路基板と、センサ部と、信号処理部と、送信回路部と、アンテナ部から成る樹脂モールドのカード型無線センサモジュールと電池を収納した筐体から構成される無線センサ装置であって、カード型無線センサモジュールは電源入力端子を含む複数の端子が外部に露出し、筐体は電源出力端子を内部に配置したカードスロット部を有し、カード型無線センサモジュールが筐体に挿抜できるようにしたことを特徴とする。【００１０】  また請求項２に係る発明は、カード型無線センサモジュールは電源入力端子を含む複数の端子を配置する円筒形の係合部を有し、電池を収納した筐体は電源出力端子を配置する円筒形の係合部を有し、カード型無線センサモジュールの端子と前記筐体の端子のいずれかがピンで構成され、カード型無線センサモジュールの係合部と筐体の係合部が着脱自在に係合することを特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】  以上説明したように本考案によれば、電池を収納する筐体を無線センサモジュールから着脱自在にしたことにより無線センサモジュールを繰り返し使用することが出来るようになり、無線センサ装置を廃却する不経済を避ける効果がある。【００１２】  また本考案によれば、無線センサモジュールと電池筐体のサイズを幾つかの種類に標準化すれば、それぞれ個別に生産することが可能になり、生産コストの低減に繋がる効果がある。また使用者はニーズに応じて無線センサモジュールと電池筐体を選別して使用することができ、使用の利便性が著しく向上する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下、本考案に係る無線センサモジュール、電池を収納する筐体、そして無線センサ装置を構成する幾つかの実施形態について、図面を参照しながら詳述する。
【実施例１】
【００１４】  図１、図２、図３は本考案に係る無線センサ装置の構成を示し、図１はカード型無線センサモジュールの表面（図１の左側）と裏面を並べて示した外観図で、図２は電池を収納した筐体を示し、図３は電池筐体に無線センサモジュールを差し込んだ様子を示す外観図である。【００１５】  図１に示すカード型無線センサモジュールの基本的な構成としては、回路基板１に無線ＩＣ２、マイコンなどの制御ＩＣ３、Ａ−Ｄコンバータ素子４、リニアレギュレータ素子５、センサ素子６が搭載され、また回路基板１にはアンテナ７が形成される。この基板をエポキシ系樹脂モールドで成型することでハンドリングや外的な環境に耐えるようにしている。【００１６】  本実施例におけるセンサ素子としては湿度を計測する湿度センサを想定しており、外気の湿度を計測できるようにセンサ素子に開口部８を設けている。また図１に示すカード型無線センサモジュールの裏面側には複数の電極９が形成される。この複数の電極は、電源入力やマイコンにプログラムを書き込むための電極などが含まれる。【００１７】  図２の電池筐体にはカード型無線センサモジュールを挿入するためのカードスロット部１０が設けられる。カードスロット部の内部には無線センサモジュールの電源入力電極に接続されるように電源出力端子１７が形成される。また装置の小型化を図るために電池は通常ボタン電池１１やコイン型の電池が使用される。筐体は樹脂モールドによるプラスチックケースとしても良いし、アルミニウムなどの金属ケースであっても良くく特に限定されない。【００１８】  図３は電池筐体のカードスロット部１０に無線センサモジュールを挿入した外観を示し、センサ素子６の開口部８が外気に露出するように半分ほど差し込まれており、図から分かるようにカード型無線センサモジュールの挿抜は自在になる。【００１９】  以上が本考案に係る一つの実施例であるが、このような構成とすることにより簡易的な手段の防水性を持たせることは容易である。簡易的な手段としては、防水テープ、Ｏリング、ゲル状の樹脂などがある。その一例として図３に示す外観図には筐体のカードスロット部１０にゴムの方形リング１２をはめ込んである。こうすることによりカードスロット内部にある電極端子は外気から遮断することが出来る。
【実施例２】
【００２０】  図４は実施例１に示したカード型無線センサモジュールの変形例を示す。一般に無線モジュールで遠距離通信を行う場合には強い電波を効率良くアンテナから放射させる必要がありアンテナが大型化する。従って無線センサモジュールのサイズも大きくなる。図２に示す電池筐体を使用する場合にはカードスロット部１０に合わせた係合部１３を設けることが出来る。こうすることにより無線センサモジュールが大型化しても電池筐体は共通に使用できるようになる。
【実施例３】
【００２１】  図５、図６、図７は本考案に係る別の実施形態を示す。図５は無線センサモジュールの表面（図１の左側）と裏面を見た外観を示してある。図６は電池筐体を示し、図７は組立を行った外観を示す。【００２２】  図５に示す無線センサモジュールの裏面には電源入力端子を含む複数の電極端子１７が円筒形の係合部１３の内部に配置されている。この実施例ではバネピンを使用した例を示した。図６の電池筐体にも無線センサモジュールの係合部１３に係合するように、円筒形の係合部１４を形成し、その内部にはバネピンに接触するように円形の平坦電極１６が形成され、電源入出力端子が電気的に導通される。係合部１３と１４は雄ネジ、雌ネジの形成により係合させて図７に示す組立が出来る。なおバネピンが電池筐体側に形成されても良いことは勿論である。【００２３】  なお本実施例で簡易的に防水性を図るためには係合部にＯリングを入れることは容易である。このようにすれば無線センサモジュールと電池筐体は防水性を持たせると共に着脱を容易に行うことが出来る。
【実施例４】
【００２４】  本考案に係るサイズの標準化の一例を図８に示す。図８の右側には実施例２に基づいた無線センサモジュールをサイズに応じて三種類を示し、左側には搭載する電池が一個の場合と二個の場合の二種類を示した。このとき係合部１３と１４は係合するように設計するので、無線センサモジュールと電池筐体の組み合わせは自由となる。本考案によれば、用途やニーズに応じて個別仕様の無線センサ装置を設計する必要は無く、予め無線センサモジュールと電池筐体を標準化したうえで使用者に提供することができるようになり、生産面でも合理化が図られることになる。【００２５】  以上説明した電池は一次電池を想定し、電池の寿命が尽きた場合には電池筐体を廃却し新しいものと容易に交換できるようにしたが、本考案によれば二次電池の使用も容易になる。実施例１と３で示した無線センサモジュールと同じ形状の充電プローブを新たに用意すれば二次電池が収納された筐体に容易に着脱でき、充電が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本考案の実施例１に係る無線センサモジュールの表面側、裏面側から見た外観図。
【図２】本考案の実施例１に係る電池筐体を示す外観図。
【図３】本考案の実施例１に係る無線センサモジュールを電池筐体に差し込んだ様子を示す外観図。
【図４】本考案の実施例１に係る無線センサモジュールの変形例を示す外観図。
【図５】本考案の実施例２に係る無線センサモジュールの表面側、裏面側から見た外観図。
【図６】本考案の実施例２に係る電池筐体を示す外観図。
【図７】本考案の実施例２に係る無線センサモジュールを電池筐体に係合させた様子を示す外観図。
【図８】本考案に係る無線センサモジュールと電池筐体の組み合わせを示す一例。
【図９】無線センサ装置の従来例。
【符号の説明】
【００２７】  １          回路基板
２          無線ＩＣ
３          マイコン素子
４          Ａ−Ｄコンバータ素子
５          リニアレギュレータ素子
６          センサ素子
７          アンテナ
８          開口部
９          電極端子
１０        カードスロット部
１１        ボタン電池
１２        防水用ゴム
１３、１４  係合部