JP2011180074A

JP2011180074A - 縦型指示計

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Publication number: JP2011180074A
Application number: JP2010046646A
Authority: JP
Inventors: Takashi Taniguchi; 敬谷口
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2011-09-15
Anticipated expiration: 2030-03-03
Also published as: JP5394286B2

Abstract

【課題】全ての目盛領域を監視することが容易な縦型指示計を提供する。
【解決手段】縦型指示計１０は、指示計本体１と支持体２を備える。指示計本体１は、指針１ｃに近接するように所定半径の円弧面を設ける目盛板１ｄを前面に有する。支持体２は、縦長のパネル板２ａ及び一対の支持アーム２ｂ・２ｃを有し、これらの支持アーム２ｂ・２ｃの先端部が指示計本体１と回動可能に連結している。パネル板２ａは、第１検知センサ３、第２検知センサ４を構成する複数の光電センサ４１〜４５、及び中央部に開口された縦長の窓２ｗを有する。第１検知センサ３は、所定の距離に近づいた監視者を検知する。光電センサ４１〜４５は、監視者の身長を検知する。複数の光電センサ４１〜４５の検知結果に基づいて、支持体２に対して指示計本体１を所定の角度に回動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、縦型指示計に関する。特に、帯状に延びる目盛面が縦方向に配置されるアナログ式の電気指示計の構造に関する。

アナログ式の電気指示計は、電気信号で得られた計測値を指針によって直接表示する。デジタル式の電気指示計は、離散する計測値を瞬時に表示できる利点がある。一方、アナログ式の電気指示計は、連続する計測値の変動を瞬間的・直感的に把握し易いという利点がある。このため、発電所などでは、運転状況（プロセス）を的確に監視するアナログ式の電気指示計が多用されている。

縦型のアナログ式の電気指示計（以下、縦型指示計という）は、一般に、奥行き方向に実装スペースを必要とするが、監視盤のパネルへの取り付け面積が小さいので、多数の電気指示計を集中監視盤のパネルに配置する場合などに適している。

このような縦型指示計としては、入力された信号の値に対応して目盛板に沿って移動する指針と、入力された信号の値が所定の値を超えたときに警報信号を出力する異常検出手段と、この異常検出手段からの警報信号により点灯する異常表示手段と、を備える縦型指示計が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１−１３６４１６号公報

特許文献１による縦型指示計にも開示されているように、電気信号による計測に対応して、指針を可動させ、指針の可動範囲内に縦長の目盛板を固定している。そして、指針が停止する位置の目盛値から計測値を読み取ることができる。

一般的に、縦型指示計は、指針の基端部が回動軸に固定され、回動軸を支点として、指針の先端部が所定半径の円弧を描くように移動する。又、目盛板は、指針の先端部に近接すべく、所定半径の円弧面を有する帯板状に形成されている。そして、縦型指示計は、監視者が目盛板と正面から向き合うように配置され、目盛板に表示される全ての目盛領域を監視することが容易になる。

しかし、従来の縦型指示計は、身長の高い監視者にとって、目盛板の凸面に遮られて、目盛板の下方に偏在する目盛領域を認識することが困難であった。一方、従来の縦型指示計は、身長の低い監視者にとって、目盛板の凸面に遮られて、目盛板の上方に偏在する目盛領域を認識することが困難であった。

このため、身長の高い監視者は、例えば、しゃがみ込んで、全ての目盛領域を監視する必要があった。一方、身長の低い監視者は、背伸びして、又は踏み台に乗って、全ての目盛領域を監視する必要があった。つまり、従来の縦型指示計は、監視者の身長に対応して、不自由な姿勢（体勢）を監視者に取らせていたので、不便であった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、監視者の身長に対応して、不自由な姿勢を監視者に取らせることなく、目盛板に表示される全ての目盛領域を監視することが容易な縦型指示計を提供することを目的とする。

本発明者は、監視者が目盛板と正面から向き合うように、縦型指示計を角度変位することにより、この課題が解決可能なことを見出し、これに基づいて、以下のような新たな縦型指示計を発明するに至った。

（１）本発明による縦型指示計は、回動する指針に近接するように所定半径の円弧面を設ける帯板状の目盛板を前面に有する直方体状の指示計本体と、この指示計本体の前面を表示するように配置された縦長のパネル板、及びこのパネル板の両翼から突出する一対の支持アームを有し、これらの支持アームの先端部が前記目盛板の円弧中心と同軸に前記指示計本体と回動可能に連結する支持体と、所定の距離に近づいた監視者を検知する第１検知センサと、監視者の身長を検知する第２検知センサと、を備え、前記パネル板は、その中央部に開口された縦長の窓であって、目盛板の全ての目盛領域以上に開口された窓を有し、前記第２検知センサの検知結果に基づいて、前記支持体に対して前記指示計本体を所定の角度に回動する。

（２）前記第２検知センサは、上下方向に配置された複数の光電センサからなり、それらの検知方向が放射状に遠心方向に向かってもよい。

（３）本発明による縦型指示計は、回動する指針に近接するように所定半径の円弧面を設ける帯板状の目盛板を前面に有する直方体状の指示計本体と、この指示計本体の前面を表示するように配置された縦長のパネル板、及びこのパネル板の両翼から突出する一対の支持アームを有し、これらの支持アームの先端部が前記目盛板の円弧中心と同軸に前記指示計本体と回動可能に連結する支持体と、前記支持体に対して前記指示計本体を一方の方向に回動させる第１操作ボタンと、前記支持体に対して前記指示計本体を他方の方向に回動させる第２操作ボタンと、を備える。

（４）前記支持体は、一方の前記支持アームの先端部に固定された太陽歯車を有し、前記指示計本体は、前記太陽歯車に噛み合う遊星歯車と、この遊星歯車と同軸上に配列するウォーム歯車と、このウォーム歯車と噛み合うウォームと、このウォームを回転するモータと、を有してもよい。

本発明による縦型指示計は、所定の距離に近づいた監視者を検知する第１検知センサと監視者の身長を検知する第２検知センサとを備え、監視者が目盛板と正面から向き合うように、指示計本体を自動で角度変位できるので、目盛板に表示される全ての目盛領域を監視することが容易である。

又、本発明による縦型指示計は、支持体に対して指示計本体を一方の方向に回動させる第１操作ボタンと支持体に対して指示計本体を他方の方向に回動させる第２操作ボタンとを備え、監視者が目盛板と正面から向き合うように、指示計本体を手動で角度変位できるので、目盛板に表示される全ての目盛領域を監視することが容易である。

本発明の第１実施形態による縦型指示計の構成を示す斜視分解組立図である。第１実施形態による縦型指示計の右側面図であり、支持体のパネル板を縦断面で示している。第１実施形態による縦型指示計の平面図であり、支持体のパネル板を横断面で示している。第１実施形態による縦型指示計の正面図である。第１実施形態による縦型指示計の背面図であり、指示計本体のフレームを縦断面で示している。第１実施形態による縦型指示計を監視者が監視している状態図である。本発明の第２実施形態による縦型指示計の構成を示す斜視分解組立図である。第２実施形態による縦型指示計の正面図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
［第１実施形態］
（第１実施形態の構成）
最初に、本発明の第１実施形態による縦型指示計の構成を説明する。図１は、本発明の第１実施形態による縦型指示計の構成を示す斜視分解組立図である。図２は、第１実施形態による縦型指示計の右側面図であり、支持体のパネル板を縦断面で示している。

又、図３は、第１実施形態による縦型指示計の平面図であり、支持体のパネル板を横断面で示している。図４は、第１実施形態による縦型指示計の正面図である。図５は、第１実施形態による縦型指示計の背面図であり、指示計本体のフレームを縦断面で示している。

図１から図５を参照すると、本発明の第１実施形態による縦型指示計１０は、直方体状の指示計本体１と支持体２を備えている。指示計本体１は、可動コイル形の指示計器を示している。指示計本体１は、透明なカバー１ａと直方体状のフレーム１ｂを備え、その外殻を構成している。カバー１ａは、その前面が半月体状に突出している。フレーム１ｂは、その前面が開口されている。カバー１ａは、フレーム１ｂの開口を覆っている。

図１から図５を参照すると、指示計本体１は、指針１ｃと目盛板１ｄを備えている。指針１ｃの基端部は、フレーム１ｂの内部に保持され可動コイル（図示せず）に固定されている。そして、可動コイルの仮想の回動中心Ｑを支点として、指針１ｃの先端部が所定半径の円弧を描くように回動する。目盛板１ｄは、回動する指針１ｃに近接するように、フレーム１ｂの前面に配置されている。目盛板１ｄは、仮想の回動中心Ｑから所定半径の帯状の円弧面で形成されている。

図１から図５を参照すると、支持体２は、縦長のパネル板２ａと一対の支持アーム２ｂ・２ｃを備えている。パネル板２ａは、指示計本体１の前面を表示するように配置されている。パネル板２ａは、例えば、監視盤１００のパネルの固定される（図６参照）。一対の支持アーム２ｂ・２ｃは、パネル板２ａの両翼から突出している。又、一対の支持アーム２ｂ・２ｃの先端部には、支持穴２０が同軸に貫通している。

一方、図１又は図３を参照すると、フレーム１ｂの両側面には、回動中心Ｑに一対の軸受け座１ｅ・１ｆを設けている。そして、一対の支持軸２ｄ・２ｅを一対の支持アーム２ｂ・２ｃの支持穴２０に圧入し、これらの支持軸２ｄ・２ｅの先端部が一対の軸受け座１ｅ・１ｆと回動可能に連結している。つまり、支持体２は、一対の支持アーム２ｂ・２ｃの先端部が目盛板１ｄの円弧中心と同軸に、指示計本体１と回動可能に連結している。

図１から図５を参照すると、支持体２は、一方の支持アーム２ｂの先端部に固定された太陽歯車２ｆを有している。太陽歯車２ｆの中心部は、支持アーム２ｂの先端部に固定されている。そして、太陽歯車２ｆは、所定の角度に開角された円弧面に複数の歯２１ｆを形成している。

一方、図１から図５を参照すると、指示計本体１は、太陽歯車２ｆと噛み合う遊星歯車１ｇを有している。遊星歯車１ｇは、フレーム１ｂの一方の側面から突出するように、配置されている。又、遊星歯車１ｇの中心部は、回転軸１１ｇの一方の端部に固定されている。

図５を参照すると、回転軸１１ｇは、フレーム１ｂの両側面に回動可能に支持されている。フレーム１ｂの内部には、ウォーム歯車１ｈが配置されている。ウォーム歯車１ｈは、回転軸１１ｇの略中央部に固定されている。このように、ウォーム歯車１ｈは、遊星歯車１ｇと同軸上に配列されている。

図１又は図５を参照すると、指示計本体１は、ウォーム歯車１ｈと噛み合うウォーム１ｊを有している。ウォーム１ｊは、モータ１ｍの出力軸１１ｍに固定されている。モータ１ｍの本体１０ｍは、フレーム１ｂの上面に取り付けられている。

図２を参照すると、モータ１ｍの出力軸１１ｍを一方の方向に回転すると、つまり、ウォーム１ｊを一方の方向に回転すると、遊星歯車１ｇが太陽歯車２ｆと噛み合って、回動中心Ｑを中心として、固定されたパネル板２ａに対して、指示計本体１を一方の方向（反時計方向）Ｌに回動できる。

一方、図２を参照すると、モータ１ｍの出力軸１１ｍを他方の方向に回転すると、つまり、ウォーム１ｊを他方の方向に回転すると、遊星歯車１ｇが太陽歯車２ｆと噛み合って、回動中心Ｑを中心として、固定されたパネル板２ａに対して、指示計本体１を他方の方向（時計方向）Ｒに回動できる。

図示された歯車列（歯車伝動機構）は、ウォーム１ｊの回転がウォーム歯車１ｈに伝動されるが、ウォーム歯車１ｈの回転がウォーム１ｊに伝動されない、不可逆の機構を構成している。したがって、モータ１ｍを停止中は、固定されたパネル板２ａに対して、指示計本体１の姿勢（傾動角度）を保持することができる。

図１から図４を参照すると、パネル板２ａは、その中央部に縦長の窓２ｗを開口している。窓２ｗは、目盛板１ｄの全ての目盛領域以上に開口されている。つまり、指示計本体１が回動中心Ｑを中心として、所定角度に傾動しても、指示計本体１の前面を視認可能に窓２ｗを開口している。

図１から図４を参照すると、縦型指示計１０は、第１検知センサ３と第２検知センサ４を備えている。第１検知センサ３は、パネル板２ａの下端部に配置されている。第１検知センサ３は、例えば、赤外線の変化を電気信号に変換した赤外線センサが用いられる。赤外線センサは、人間の視覚を刺激しないで物を見られるという特徴を有する。又、赤外線センサは、対象物の温度を遠くから非接触で瞬時に検知できるという特徴を有する。ここで、第１検知センサ３は、所定の距離に近づいた監視者（人体）を検知できる。

又、図１から図４を参照すると、第２検知センサ４は、パネル板２ａに配置されている。第２検知センサ４は、その上下方向に沿って五つの光電センサ４１〜４５を配置している。これらの光電センサ４１〜４５は、例えば、発光素子と受光素子が一体となった反射型の光電センサが用いられている。そして、これらの光電センサ４１〜４５は、反射光の有無で対象物を確認できる。すなわち、対象物がこれらの光電センサ４１〜４５の光軸を遮ったときは、対象物が存在していることを検知できる。

図１から図４を参照すると、光電センサ４１〜４５は、ホルダ４０に支持されている。光電センサ４１〜４５は、それらの光軸（検知方向）Ｃ１〜Ｃ５が放射状に遠心方向に向かっている。これらの光軸Ｃ１〜Ｃ５は、回動中心Ｑを中心として、等角（例えば、１２．５度）に分散している。そして、後述するように、光電センサ４１〜４５の検知の有無の組み合わせで、監視者の身長を検知できる。

図１から図５を参照すると、第１検知センサ３及び第２検知センサ４の出力信号は、図示しない制御部に送出される。そして、この制御部は、第１検知センサ３及び第２検知センサ４の出力結果に基づいて、モータ１ｍを制御する。すなわち、縦型指示計１０は、支持体２に対して、指示計本体１を所定の角度に回動する。図示しない制御部は、実体としてＣＰＵを搭載する制御基板からなり、例えば、この制御基板は、フレーム１ｂに内蔵することができる。

（第１実施形態の作用）
次に、第１実施形態による縦型指示計１０の動作及び作用を説明する。図６は、第１実施形態による縦型指示計を監視者が監視している状態図である。図６において、符号Ｍ_ＡＶは、平均的身長（約１７０ｃｍ）の監視者を示している。符号Ｍ_Ｈは、平均的身長より身長が高い監視者を示している。符号Ｍ_Ｌは、平均的身長より身長が低い監視者を示している。

図６を参照すると、縦型指示計１０は、そのパネル板２ａが監視盤１００のパネルに取り付けられている。そして、監視者Ｍ_Ｈ・Ｍ_ＡＶ・Ｍ_Ｌの内のいずれかの監視者Ｍが縦型指示計１０から所定の距離（例えば、１ｍ）に近づくと、監視者Ｍの存在が検知される。

次に、図６を参照すると、監視者Ｍの身長が計測される。例えば、光軸Ｃ１が遮断され、光軸Ｃ２〜Ｃ５が通過すれば、身長が１４５ｃｍ程度の身長が低い監視者Ｍ_Ｌと判断される。光軸Ｃ１・Ｃ２が遮断され、光軸Ｃ３〜Ｃ５が通過すれば、身長が１５５ｃｍ程度の身長が低い監視者Ｍ_Ｌと判断される。

光軸Ｃ１〜Ｃ３が遮断され、光軸Ｃ４・Ｃ５が通過すれば、身長が１７０ｃｍ程度の平均的身長の監視者Ｍ_ＡＶと判断される。光軸Ｃ１〜Ｃ４が遮断され、光軸Ｃ５が通過すれば、身長が１８５ｃｍ程度の身長が高い監視者Ｍ_Ｈと判断される。

図１又は図２を参照すると、光電センサ４１〜４５のこれらの検知結果の組み合わせで、監視者Ｍの身長が制御部（図示せず）で演算される。そして、次に、この演算結果に基づいて、支持体２に対して指示計本体１を所定の角度に回動するように、制御部が指令する。

図２又は図６を参照すると、例えば、身長が低い監視者Ｍ_Ｌであれば、指示計本体１を一方の方向（反時計方向）Ｌに回動する。一方、身長が高い監視者Ｍ_Ｈであれば、指示計本体１を他方の方向（時計方向）Ｒに回動する。

上述の場合、人体の目の位置は、頭頂から平均的に１０ｃｍ下方であると想定される。そして、計測された監視者Ｍの身長から１０ｃｍ下がる視線と指示計本体１の前面が対向するように、指示計本体１が所定の角度に回動して停止する。図６を参照すると、監視者Ｍが縦型指示計１０から離反すると、指示計本体１は初期の位置に復帰する。

このように、第１実施形態による縦型指示計１０は、所定の距離に近づいた監視者Ｍを検知する第１検知センサ３と監視者の身長を検知する第２検知センサ４とを備え、監視者Ｍが目盛板１ｄと正面から向き合うように、指示計本体１を自動で角度変位できるので、目盛板１ｄに表示される全ての目盛領域を監視することが容易である。

［第２実施形態］
（第２実施形態の構成）
次に、本発明の第２実施形態による縦型指示計の構成を説明する。なお、第１実施形態で用いた符号と同じ符号の構成品は、その作用を同じとするので、以下の説明では割愛する場合がある。

図７は、本発明の第２実施形態による縦型指示計の構成を示す斜視分解組立図である。図８は、第２実施形態による縦型指示計の正面図である。

図７又は図８を参照すると、本発明の第２実施形態による縦型指示計６０は、直方体状の指示計本体１と支持体６を備えている。支持体６は、縦長のパネル板６ａと一対の支持アーム２ｂ・２ｃを備えている。パネル板６ａは、指示計本体１の前面を表示するように配置されている。一対の支持アーム２ｂ・２ｃは、パネル板２ａの両翼から突出している。支持体６は、一対の支持アーム２ｂ・２ｃの先端部が目盛板１ｄの円弧中心と同軸に、指示計本体１と回動可能に連結している。

図７又は図８を参照すると、パネル板６ａは、その中央部に縦長の窓６ｗを開口している。窓６ｗは、目盛板１ｄの全ての目盛領域以上に開口されている。つまり、指示計本体１が回動中心Ｑを中心として、所定角度に傾動しても、指示計本体１の前面を視認可能に窓６ｗを開口している。

図７又は図８を参照すると、パネル板６ａは、第１操作ボタン６ｄと第２操作ボタン６ｕを配置している。第１操作ボタン６ｄ及び第２操作ボタン６ｕは、押しボタン型のスイッチが用いられる。

図７又は図８を参照して、第１操作ボタン６ｄを押下すると、モータ１ｍの出力軸１１ｍを一方の方向に回転して、回動中心Ｑを中心として、指示計本体１を一方の方向（反時計方向）Ｌに回動できる（図２参照）。第１操作ボタン６ｄを解放すると、パネル板６ａに対して、指示計本体１を所定の傾動角度で保持できる。

一方、図７又は図８を参照して、第２操作ボタン６ｕを押下すると、モータ１ｍの出力軸１１ｍを他方の方向に回転して、指示計本体１を他方の方向（時計方向）Ｒに回動できる（図２参照）。第２操作ボタン６ｕを解放すると、パネル板６ａに対して、指示計本体１を所定の傾動角度で保持できる。

（第２実施形態の作用）
次に、第２実施形態による縦型指示計６０の動作及び作用を説明する。図６を援用すると、縦型指示計６０は、そのパネル板６ａが監視盤１００のパネルに取り付けられている。図６を援用、及び図７又は図８を参照すると、第１操作ボタン６ｄを押下して、指示計本体１の前面が降下するように回動すると、身長が低い監視者Ｍ_Ｌの視線と目盛板１ｄに表示される全ての目盛領域とを対向できる。

一方、図６を援用、及び図７又は図８を参照すると、第２操作ボタン６ｕを押下して、指示計本体１の前面が上昇するように回動すると、身長が高い監視者Ｍ_Ｈの視線と目盛板１ｄに表示される全ての目盛領域とを対向できる。

このように、第２実施形態による縦型指示計６０は、支持体６に対して指示計本体１を一方の方向に回動させる第１操作ボタン６ｄと支持体６に対して指示計本体１を他方の方向に回動させる第２操作ボタン６ｕとを備え、監視者が目盛板１ｄと正面から向き合うように、指示計本体１を手動で角度変位できるので、目盛板１ｄに表示される全ての目盛領域を監視することが容易である。

第１実施形態において、所定の距離に近づいた監視者（人体）を検知する第１検知センサは、赤外線センサに限定されない。縦型指示計から所定の距離に重量センサを設置して、この重量センサを所定の距離に近づいた監視者（人体）を検知する第１検知センサとしてもよい。

第２実施形態において、指示計本体１を手動で角度変位する手段は、パネル板６ａに配置された第１操作ボタン６ｄ及び第２操作ボタン６ｕに限定されない。これらの第１操作ボタン６ｄ及び第２操作ボタン６ｕは、監視盤１００の操作部に配置してもよく（図６参照）、第１操作ボタン６ｄ及び第２操作ボタン６ｕをリモコンに配置して、指示計本体１を遠隔操作してもよい。

１指示計本体
１ｃ指針
１ｄ目盛板
２支持体
２ａパネル板
２ｂ・２ｃ一対の支持アーム
２ｗ窓
３第１検知センサ
４第２検知センサ
１０縦型指示計

Claims

回動する指針に近接するように所定半径の円弧面を設ける帯板状の目盛板を前面に有する直方体状の指示計本体と、
この指示計本体の前面を表示するように配置された縦長のパネル板、及びこのパネル板の両翼から突出する一対の支持アームを有し、これらの支持アームの先端部が前記目盛板の円弧中心と同軸に前記指示計本体と回動可能に連結する支持体と、
所定の距離に近づいた監視者を検知する第１検知センサと、
監視者の身長を検知する第２検知センサと、を備え、
前記パネル板は、その中央部に開口された縦長の窓であって、目盛板の全ての目盛領域以上に開口された窓を有し、
前記第２検知センサの検知結果に基づいて、前記支持体に対して前記指示計本体を所定の角度に回動する縦型指示計。
前記第２検知センサは、上下方向に配置された複数の光電センサからなり、それらの検知方向が放射状に遠心方向に向かう請求項１記載の縦型指示計。
回動する指針に近接するように所定半径の円弧面を設ける帯板状の目盛板を前面に有する直方体状の指示計本体と、
この指示計本体の前面を表示するように配置された縦長のパネル板、及びこのパネル板の両翼から突出する一対の支持アームを有し、これらの支持アームの先端部が前記目盛板の円弧中心と同軸に前記指示計本体と回動可能に連結する支持体と、
前記支持体に対して前記指示計本体を一方の方向に回動させる第１操作ボタンと、
前記支持体に対して前記指示計本体を他方の方向に回動させる第２操作ボタンと、を備える縦型指示計。
前記支持体は、
一方の前記支持アームの先端部に固定された太陽歯車を有し、
前記指示計本体は、
前記太陽歯車に噛み合う遊星歯車と、
この遊星歯車と同軸上に配列するウォーム歯車と、
このウォーム歯車と噛み合うウォームと、
このウォームを回転するモータと、を有する請求項１から３のいずれかに記載の縦型指示計。