(57)【要約】【課題】同一構成の送信機を複数個、一定の３次元配列で近接配置してなる送信装置であって、各送信機はＭＣＵを含む電子回路と、当該送信機で生成した第１のデータを外部へ無線送信するための第１のアンテナと、第１のアンテナから第１のデータを無線送信するタイミングを各送信機間で調整するための第２のデータを外部から無線受信するための第２のアンテナとを少なくとも所定の筐体内に収納してなる送信装置において、ＭＣＵの動作時に発生するノイズが第２のアンテナで受信され、第２のデータを受信したと誤って認識してしまうことを防止する。【解決手段】各送信機の筐体130の前記ＭＣＵを含む電子回路の配置位置の近傍に電気的に絶縁された状態の導体板500を設けることにより、ＭＣＵの動作時に発生するノイズを遮断する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一構成の送信機を複数個、一定の３次元配列で近接配置してなる送信装置であって、各送信機はＭＣＵを含む電子回路と、当該送信機で生成した第１のデータを外部へ無線送信するための第１のアンテナと、第１のアンテナから第１のデータを無線送信するタイミングを各送信機間で調整するための第２のデータを外部から無線受信するための第２のアンテナとを少なくとも所定の筐体内に収納してなる送信装置において、
各送信機の筐体の前記ＭＣＵを含む電子回路の配置位置の近傍に電気的に絶縁された状態の導体板を設けた
ことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
各送信機は、２個以上の送信機の電子回路が互いに向かい合うように配列されている
ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記導体板の大きさは、ＭＣＵの投影面積以上を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記導体板の厚さは、第１のアンテナで送信する無線の搬送波周波数に対する表皮深さ以上に設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロコンピュータユニットを含む同一構成の送信機を複数個、一定の３次元配列で近接配置してなる送信装置におけるノイズ遮断技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、港湾内の岸壁への船舶の接岸や船舶同士の接舷に際し、船体または岸壁の損傷防止を目的として、ゴムなどの弾性材料からなる略俵状の中空構造体に圧縮空気を封入した防舷材を岸壁と船舶との間または船舶同士の間に１つ以上介在させていた。そして、前述した防舷材は常に適正な空気圧が維持されていることが必要であることから、少なくとも空気圧を検出してその検出値を電波で外部へ送信可能な送信装置を防舷材内に設けて、前記電波を受信可能な受信装置を通じて当該防舷材の空気圧を離れた場所から管理するようにしていた（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、前述した空気圧の検出値から船体の動揺量等をリアルタイムで監視・表示するには、検出値を２秒以下の間隔で更新する必要があるところ、前述した送信装置は電波法上の無線設備に該当し、電波の送信は所定の休止時間（例えば、搬送波周波数が３１５ＭＨｚであれば１０秒以上）を隔てて行わなければならないという制約があった。
【０００４】
そこで、前述した送信装置をユニット化した送信機を複数個組み合わせた装置（以下、これも「送信装置」と呼ぶ。）を防舷材内に設け、各送信機における電波の送信タイミングを互いにずらすことにより、見かけ上、前記所定の休止時間より短い間隔で検出値の更新を可能とする提案がなされた（特許文献２参照）。
【０００５】
図１は前述した送信装置の一例を示すもので、ここでは８個のユニット化した送信機100(100a〜100h)が電波を透過する絶縁体からなるケース１１に収容されて防舷材内に設置される。
【０００６】
各送信機100(100a〜100h)は全て同一構成を備えており、図２乃至図４に示すように、電波を透過する絶縁体からなる略直方体の筐体130に送信機本体300が収容されて構成されている。
【０００７】
送信機100の筐体130は、図２乃至図４に示すように、略直方体形状をなし、その長手方向の両端部にねじ止め用の突起部を有し、筐体本体131と蓋体132とから構成されている。図３、図４に示すように、筐体本体131の内部には送信機本体300を収納するための収納空間134が形成され、収納空間134の開口は蓋体132を筐体本体131にねじ141によって固定することにより閉鎖される。また、蓋体132には通気孔133が形成されており、筐体本体131に蓋体132を固定した状態においてもこの通気孔133を介して外部から収納空間134に空気が流通するようになっている。
【０００８】
図５乃至図７に示すように、送信機本体300は、略長方形をなす２枚のプリント配線基板351,352が所定間隔を開けて平行に配置されてなり、これらの間はＲＦ用アンテナ450を構成する柱状接続導体354と連結用の第３プリント配線基板353などによって互いに固定されている。送信機本体300の長手方向の他端部には第１及び第２プリント配線基板351,351の幅方向に延びる中心軸を有するコイル状のＲＦ用アンテナ（第１のアンテナ）450が形成されており、一端側にはセンサ部410及び電池420などを含む電子回路を構成する電子部品が搭載されている。連結用プリント配線基板353は２つのプリント配線基板351,352のそれぞれに半田付けされるとともに、その表面には図示しないシートコイル状のＨＦ用アンテナ（第２のアンテナ）が形成されている。
【０００９】
第１プリント配線基板351と第２プリント配線基板352は、これらの間に設けられ一方のプリント配線基板に対して他方のプリント配線基板を所定の間隔をあけて固定するとともに一方のプリント配線基板のプリント配線と他方のプリント配線基板のプリント配線とを導電接続する複数の柱状接続導体354によって連結されている。
【００１０】
送信機本体300には図８に示す電子回路400が形成されている。すなわち、電子回路400は、圧力センサ410、電池420、ＭＣＵ430、送受信回路440、ＲＦ用アンテナ450、ＨＦ用アンテナ460から構成されている。
【００１１】
圧力センサ410は、本体300の表面上に搭載され、防舷材（の空気室内）の空気圧を検出し、この検出結果をアナログ／ディジタル変換してＭＣＵ430に出力する。電池420は、接続導体によって送信機本体300に連結され、送信機本体300に形成されている電子回路400に電力を供給する。なお、圧力センサだけでなく、温度センサや湿度センサなどの様々な物理状態を検出可能なセンサを併せて設けて、これらのデータを出力するようにしても良いことはいうまでもない。
【００１２】
ＭＣＵ430は１チップのマイクロコンピュータユニットであり、そのメモリには所定の動作プログラムとともに各送信機100a〜100h毎に異なる固有の識別情報が予め書き込まれている。ＭＣＵ430は圧力センサ410による検出結果をディジタル値で受け取り、このディジタル値を含む第１のデータを生成して送受信回路440に出力する。また、ＭＣＵ430は図示しない外部の無線設備から送信されるＨＦ帯の電波に含まれる、前記第１のデータを無線送信するタイミングを各送信機100a〜100h間で調整するための第２のデータ、具体的には８個の各送信機100a〜100hにおける無線送信のタイミングが均等にずれた間隔毎、例えば１個の送信機における無線送信のタイミングが１０秒毎であれば１．２５秒それぞれずれた間隔毎となるように調整するための第２のデータを送受信回路440から受け取る。
【００１３】
なお、第１のデータには、上記検出結果のディジタル値の他に各送信機100a〜100hに固有の識別情報、例えば製造番号が含まれ、また、第２のデータにも送信機100a〜100h毎のタイミングを表す情報とともにその識別情報が含まれる。
【００１４】
送受信回路440は、ＭＣＵ430から入力された前記第１のデータをＲＦ帯の搬送波周波数、例えば３１５ＭＨｚの電波によってＲＦ用アンテナ450から送信するとともに、ＨＦ用アンテナ460で受信したＨＦ帯の搬送波周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電波を復調して前記第２のデータをＭＣＵ430へ出力する。
【００１５】
ＲＦ用アンテナ450は、共振周波数が前記ＲＦ帯の搬送波周波数に設定されたコイル状アンテナであり、第１プリント配線基板351に設けられたプリント配線351aと第２プリント配線基板352に設けられたプリント配線352a及び第１プリント配線基板351のプリント配線と第２プリント配線基板352のプリント配線とを導電接続するとともにこれらのプリント配線基板351,352を互いに固定する柱状接続導体354によって形成されている。
【００１６】
さらに、第１プリント配線基板351の他端部外面には長方形をなす平面導体板361が４つの保持材371によって固定されている。送信機本体300を筐体130に収納した時に筐体本体131の底面側に位置するプリント配線基板351と平行になるようにＲＦ用アンテナ450の位置に平面導体板361が設けられている。平面導体板361は保持材371によって第１プリント配線基板351と所定の間隔を維持するように固定されている。この平面導体板361は第１プリント配線基板351の所定の導体パターン（電池420の負極に接続されている導体パターン）に導電接続されて基準電位に設定されている。ＲＦ用アンテナ450の共振周波数はプリント配線基板351に平面導体板361を装着した状態において３１５ＭＨｚとなる。
【００１７】
ＨＦ用アンテナ460は、共振周波数が前記ＨＦ帯の搬送波周波数に設定されたシートコイル状のアンテナであり、第３プリント配線基板353上に設けられたプリント配線（図示せず）によって形成されている。
【００１８】
前述した各送信機100(100a〜100h)は、図１に示したようにケース１１に収容されて防舷材内に設置されるが、このとき、必要最小限の空間に収容するため互いに近接配置すると、送信機同士が干渉し合い、送信電波の利得が低下する場合がある。このため、各送信機100(100a〜100h)を図９に示すような一定の３次元配列、即ち２個の送信機の電子回路が互いに向かい合うような配列で近接配置することで、利得の低下を避けるようにしていた（特許文献３、４参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかし、前述した送信装置では、ＭＣＵ430の動作時にＨＦ用アンテナ460で受信するＨＦ帯、ここでは１３．５６ＭＨｚ帯のノイズが発生し、このノイズを隣接する送信機が前述した第２のデータを含む電波と誤って受信し、頻繁にＲＦ送信を繰り返す誤動作が発生してしまい、空気圧の正確な管理に支障をきたすとともに、電力消費の増加に伴う電池残量の低下をもたらすという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明では、前記課題を解決するため、
同一構成の送信機を複数個、一定の３次元配列で近接配置してなる送信装置であって、各送信機はＭＣＵを含む電子回路と、当該送信機で生成した第１のデータを外部へ無線送信するための第１のアンテナと、第１のアンテナから第１のデータを無線送信するタイミングを各送信機間で調整するための第２のデータを外部から無線受信するための第２のアンテナとを少なくとも所定の筐体内に収納してなる送信装置において、
各送信機の筐体の前記ＭＣＵを含む電子回路の配置位置の近傍に電気的に絶縁された状態の導体板を設けた
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＭＣＵを含む電子回路の配置位置の近傍に設けた電気的に絶縁された状態の導体板により、ＭＣＵから発生するＨＦ帯のノイズが遮断され、このノイズを隣接する送信機が第２のデータを含む電波と誤って受信することがなくなり、ＲＦ送信を繰り返す誤動作が発生しなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の送信装置の一例を示す構成図
【図２】従来の送信機の外観斜視図
【図３】従来の送信機の平面図
【図４】従来の送信機の側部断面図
【図５】従来の送信機本体の外観斜視図
【図６】従来の送信機本体の外観斜視図
【図７】従来の送信機本体の要部の外観斜視図
【図８】従来の送信機の電気系回路を示すブロック図
【図９】従来の送信装置における送信機の配置の一例を示す概略図
【図１０】本発明の実施の形態の一例を示す送信機の外観斜視図
【図１１】本発明の実施の形態の一例を示す送信機の側部断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１０、図１１は本発明の実施の形態の一例を示すもので、各送信機100(100a〜100h)の筐体130の前記ＭＣＵ430を含む電子回路の配置位置の近傍、ここでは筐体本体131の底面内側のＭＣＵ430に対向する位置に、電気的に絶縁された状態のアルミ箔などの導体板500を設けた。
【００２４】
なお、導体板500としてはアルミ箔の他、銅箔、鉄板などを用いても良く、また、導体板500の取り付け方法としては接着剤などで貼り付ける外、ねじ止め、真空蒸着などによって行うこともできる。
【００２５】
この際、導体板500の大きさはＭＣＵ430からのノイズを十分遮断するため、ＭＣＵ430の投影面積以上とするものとする。また、その厚さもＲＦ用アンテナ450から送信する電波への影響を少なくするため、ＲＦ用アンテナ450で送信する無線電波の搬送波周波数に対する表皮深さ（搬送波周波数が３１５ＭＨｚで導体板500が銅箔の場合、３．７μｍ）以上に設定するものとする。
【００２６】
これにより、ＭＣＵ430の動作時に発生するＨＦ帯のノイズが遮断され、このノイズを隣接する送信機が第２のデータを含む電波と誤って受信することがなくなり、ＲＦ送信を繰り返す誤動作が発生しなくなる。具体的には、導体板500が無い状態では１分間当たり２３回の誤動作があったが、導体板500を取り付けた後の誤動作は０回であった。
【００２７】
なお、ＭＣＵ430を含む電子回路を搭載した第１プリント配線基板351上に、当該ＭＣＵ430を覆うような板金を取り付けることによって前述したノイズを遮断することも可能であるが、第１プリント配線基板351上に当該板金を取り付けるためのスペースが必要となり、コストも高くつくという問題があった。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
空気式の防舷材や当該防舷材の空気圧を始めとする様々な物理状態を検出・監視するシステムに利用可能である。
【符号の説明】
【００２９】
100(100a〜100h)：送信機、130：筐体、131：筐体本体、132：蓋体、133：通気孔、134：収納空間、141：ねじ、300：送信機本体、351：第１プリント配線基板、351a：プリント配線、352：第２プリント配線基板、352a：プリント配線、353：第３プリント配線基板、354：柱状接続導体、361：平面導体板、371：保持材、400：電子回路、410：圧力センサ、420：電池、430：ＭＣＵ、440：送受信回路、450：ＲＦ用アンテナ、460：ＨＦ用アンテナ、500：導体板。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開昭６０−０４６４３８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７５２９８号公報
【特許文献３】特開２０１２−０８０４８４号公報
【特許文献４】特開２０１２−１０５０６１号公報
【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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