JP4241775B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動販売機の販売情報収集などのテレメトリングの分野や移動体への交通情報配信などのテレマティクスの分野などで用いられる通信装置に関し、特に通信装置のケース構造に関する。

近年、無線パケット通信網を介して情報の収集や配信等を行うテレメトリングやテレマティクスが普及してきている。テレメトリングとは、元来は、通信回線を使って計量器の計量値を読み出す仕組みのことの総称であった。しかし、近年は、一般的に、データの読み取りだけでなく、機器の動作監視や遠隔制御にも用いる用語である。テレメトリングの代表的な例としては、自動販売機の販売管理システム，ガス・水道などの使用量管理システム、無人駐車場における管理システムなどが挙げられる。自動販売機の販売管理システムについては特許文献１を参照されたい。また、テレマティクスとは、自動車などの移動体に通信システムを組み合わせてリアルタイムに情報サービスを提供することを意味する。テレマティクスの代表的な例としては、自動車に設置した端末に交通情報やナビゲーション情報をリアルタイムに提供する車載情報システムなどが挙げられる。

このような分野においては、遠隔地において無線パケット通信網に接続するためのデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）と、該データ通信装置を用いるデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）とを配置している。例えば、自動販売機の販売管理システムにおいては、販売制御や庫内の温度制御を行う制御装置がデータ端末装置に相当する。各データ端末装置は、定期的に又は任意時に、データ通信装置を介して所定のネットワークに接続し、該ネットワークを介して所定の管理コンピュータに接続する。そして、管理コンピュータに接続したデータ端末装置は、種々の管理対象データを送信する。
特開２００３−５１０５６号公報

ところで、近年、このようなシステムを構築した後に、キャリアやサービスを変更したいという要望が出てきている。その理由としては、例えば設置場所において当該キャリアでは電波状態が不安定又は不適である場合などが挙げられる。特に、接続端末に対して固定ＩＰアドレスを割り当てるネットワーク接続サービスから、動的にＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービスに変更したいという要望がある。このような要望を満たすためにはデータ通信装置を他の機種に変更する必要がある。しかし、データ端末装置は特定のデータ通信装置にのみ対応するよう設計されている場合が多いため、データ通信装置の交換ができない場合がある。

そこで、データ端末装置とデータ通信装置とを相互に接続して両者の通信を仲介する通信装置が提案されている。この通信装置はケース内にデータ通信装置と回路基板とを内蔵しており、データ端末装置からはデータ通信装置にみえるよう動作する。

しかし、上記の通信装置を多種類のデータ通信装置に対応させるには、各データ通信装置に対応させた回路基板をそれぞれ開発・製造する必要があるためコストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、種々の通信方式に容易に対応可能な通信装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本願では、略箱状のケースと、該ケースに収容され無線パケット通信網との接続用のデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）と、データ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）と前記データ通信装置とを相互に接続する回路が形成され前記データ通信装置が実装された回路基板とを備えた通信装置において、前記回路基板は、データ端末装置と接続するための第１のインターフェイス回路及びデータ端末装置とデータ通信装置との通信を仲介する回路を含む主回路基板と、データ通信装置と主回路基板とを接続するための第２のインターフェイス回路を含む補助回路基板とを備え、前記データ通信装置を補助回路基板上に実装し、前記主回路基板の上面に設けたコネクタと補助回路基板の下面に設けたコネクタを連結させることにより主回路基板と補助回路基板とを接続し、さらに前記主回路基板のコネクタと補助回路基板のコネクタとの連結部が通過可能な貫通孔が底面に形成され前記補助回路基板を収容する基板ケースを備えたことを特徴とするものを提案する。

本発明によれば、各データ通信装置に依存しない共通回路を主回路基板に形成し、各データ通信装置に依存する回路を補助回路基板に形成しているので、データ通信装置の交換を容易に行うことができる。また、本発明によれば、主回路基板の上方に補助回路基板が配置されるので、通信装置のケースの小型化を図ることができる。さらに、基板ケースにより、補助回路基板を確実且つ容易に収容することができる。

本発明の具体的な態様の一例として、前記補助回路基板の一端側を基板ケースに形成した係合部に係合させるとともに他端側を基板ケースに螺結すると、補助回路基板の基板ケースへの組み付けを容易に行うことができる。

さらに、前記基板ケースと主回路基板とを共通の螺子で通信装置のケースに螺結すると、主回路基板や補助回路基板など通信装置の内部機器を容易にケースに組み付けることができる。

また、通信装置のケースとしてフロントケース及びリアケースを厚み方向に重ね合わせてなるものを用い、前記主回路基板及び基板ケースをフロントケースの内面に螺結すると、通信装置の内部機器を容易にケースに組み付けることができる。

ところで、一般的にデータ通信装置の発熱量は大きいため、この種の通信装置ではその放熱処理が重要となる。そこで、本願では、前記データ通信装置をリアケース内面に熱伝導性部材を介して当接させることにより、高い放熱性を得ている。

以上説明したように本発明によれば、各データ通信装置に依存しない共通回路を主回路基板に形成し、各データ通信装置に依存する回路を補助回路基板に形成しているので、データ通信装置の交換を容易に行うことができる。また、本発明によれば、主回路基板の上方に補助回路基板が配置されるので、通信装置のケースの小型化を図ることができる。さらに、基板ケースにより、補助回路基板を確実且つ容易に収容することができる。以上より、本発明にかかる通信装置は、種々の通信方式に容易に対応可能となる。

本発明の一実施の形態に係る通信装置について図面を参照して説明する。図１は通信装置の斜視図、図２は通信装置の分解斜視図、図３はケースに収容された内部機器の構成を示す分解斜視図である。

この通信装置１は、図１及び図２に示すように、樹脂製のフロントケース１００と金属（本実施の形態ではアルミ）製のリアケース２００とを厚み方向に重ね合わせることにより構成された略箱状のケース１０を備えている。ケース１０の側端部にはＢＮＣコネクタなどからなるアンテナ端子（図示省略）が設けられている。ケース１０の側面であって前記アンテナ端子の横にはデータ端末装置との接続用のコネクタ１１が露出している。また、ケース１０の他の側面には、電源端子１２、グランド端子１３が露出している。

ケース１０は、フロントケース１００とリアケース２００とが、一方の側端部に形成された着脱自在なヒンジ構造により連結した構造となっている。具体的には、フロントケース１００の側面１０１の一方の側下端部には凹部１０２が形成されており、該凹部１０２には長さ方向に突出した支持軸１０３が形成されている。一方、リアケース２００の一方の側部の上縁部には鉤状の係止部２０１が形成されている。この係止部２０１の内周部に前記支持軸１０３を挿入することにより、フロントケース１００は該支持軸１０３を中心としてリアケース２００に対して回動自在に連結する。

フロントケース１００の上面１０４の側部には内部機器の操作を可能にするための孔１０５が形成されており、該孔１０５はゴムなどの弾性部材からなる蓋体１０６により封鎖されている。また、フロントケースの上面１０４には、動作状況等を表示するためのランプ１０７が配置されている。

リアケース２００の下面には、取付具２１０がケースと一体となって形成されている。取付具２１０は、図２に示すように、リアケース２００の下面と取付先との間の所定の距離が形成されるよう下面から厚さ方向に突出して形成されている。また、取付具２１０は、リアケース２００の側方に張り出して形成されている。取付具２１０には、ネジ止め用の丸孔２１１及び長孔２１２が形成されている。リアケース２００の底面には、シリコン樹脂など熱伝導性シート２２０が貼り付けてある。また、リアケース２００には、ネジ止め用の貫通孔２３１，２３２が形成されている。一方の貫通孔２３１は、ヒンジ構造によるフロントケース１００との連結側とは反対側に形成されている。

次に、ケース１０に収容される内部機器及びその取付構造について説明する。ケース１０には、図２及び図３に示すように、主回路基板３００と、補助回路基板４００と、補助回路基板４００上に実装されたデータ通信装置５００と、補助回路基板４００を収容する基板ケース６００とが収容されている。

主回路基板３００には、データ端末装置と接続するための第１のインターフェース部、データ端末装置とデータ通信装置５００との通信を仲介する回路が実装されている。また、主回路基板３００には、前記コネクタ１１、電源端子１２、グランド端子１３等が実装されている。さらに、主回路基板３００には、補助回路基板４００と接続するためのコネクタ３０１が実装されている。また、主回路基板３００には、前記基板ケース６００とともにフロントケース１００にネジ止めするための貫通孔３０２が形成されている。

補助回路基板４００には、データ通信装置５００と主回路基板３００とを接続するための第２のインターフェイス部が実装されている。また、補助回路基板４００の一方の面には前記データ通信装置５００が実装されており、他方の面には前記主回路基板３００のコネクタ３０１と接続するコネクタ４０１が実装されている。

基板ケース６００は、前記補助回路基板４００を収容可能な上面開放の薄型箱状のケース本体６０１と、ケース本体６０１の外側四隅に設けられた脚部６０２と、ケース本体６０１の一方の短辺から張出形成された係止片６０３と、一方の長辺から張出形成された係止片６０４とが一体に形成されている。各係止片６０３，６０４にはネジ孔６０５，６０６が形成されている。前記脚部６０２には貫通孔６０７が形成されている。また、ケース本体６０１の底面には前記補助回路基板４００のコネクタ４０１が貫通させるための貫通孔６０８が形成されている。さらに、ケース本体６０１の長手方向の一端側には、補助回路基板４００の固定用のネジ孔６０９が形成され、他端側には補助回路基板４００を固定するための係止部６１０が立設されている。係止部６１０は、先端が鉤状となっており、補助回路基板４００に実装されたデータ通信装置５００の背面に係合する。

このような構造により、データ通信装置５００を実装した補助回路基板４００は、前記コネクタ４０１を貫通孔６０８に挿入した状態で、前記係止部６１０をデータ通信装置５００の背面に係合させるとともに、ネジ６１１をネジ孔６０９に螺合させることにより基板ケース６００に取り付けられる。そして、補助回路基板４００は基板ケース６００に収容された状態で、コネクタ４０１を主回路基板３００のコネクタ３０１に接続される。さらに、基板ケース６００の脚部６０２の貫通孔６０７、及び、主回路基板３００の貫通孔３０２にネジ７０１を挿入し、当該ネジ７０１をフロントケース１００の内側に形成したネジ受け（図示省略）に螺合させることにより、内部機器を一体にしてケース１０内に取り付ける。このとき、主回路基板３００がフロントケース１００側に、補助回路基板４００がリアケース２００側になるよう取り付ける。そして、リアケース２００の貫通孔２３１，２３２にネジ７０２を挿入し、該ネジ７０２をそれぞれ基板ケース６００の係止片６０３，６０４のネジ孔６０５，６０６に螺合させることにより、フロントケース１００とリアケース２００が組み合わさる。このとき、補助回路基板４００上のデータ通信装置５００の上面がリアケース２００の熱伝導性シート２２０と密着する。

次に、本実施の形態に係る通信装置１における各回路基板と機能について図４の機能ブロック図を参照して説明する。

図４に示すように、主回路基板３００には、データ端末装置との接続用のコネクタ１０と、データ端末装置との接続用の第１のインターフェース回路３５１と、データ端末装置とデータ通信装置５００との間のデータ通信を制御するデータ通信制御回路３５２と、補助回路基板４００との接続用のコネクタ３０１とが実装されている。ここでデータ通信制御回路３５２は、データ端末装置が、接続されることが想定されていないデータ通信装置５００であっても通信できるよう、データ端末装置の対応している通信方式とデータ通信装置５００の通信方式との変換・中継等を行う。具体的には、ネットワークの接続処理の代理や、アドレス変換等の処理を行う。また、データ通信制御回路３５２は、種々のデータ通信装置５００に容易に対応できるよう、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）の一種であるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で実装した。

補助回路基板４００は、データ通信装置５００に対応して設計・製造されるものであり、主回路基板３００との接続用のコネクタ４０１と、主回路基板３００との接続用の第２のインターフェース回路４５１と、データ通信装置５００とが実装されている。

このように本実施の形態に係る通信装置１では、各データ通信装置５００に依存しない共通回路を主回路基板３００に形成し、各データ通信装置５００に依存する回路を補助回路基板４００に形成しているので、データ通信装置５００の交換を容易に行うことができる。

また、本実施の形態に係る通信装置１では、主回路基板３００と補助回路基板４００とを上下に重ね合わせているので、ケース１０の小型化を図ることができる。また、主回路基板３００と基板ケース６００とを共通のネジ７０１でフロントケース１００に螺結しているので、部品点数（ネジの数）が削減されるとともに、組み付け工数が減少し容易且つ確実な組み付けが可能となる。また、補助回路基板４００はネジ６１１及び係止部６１０により基板ケース６００に取り付けられるので、部品点数（ネジの数）が削減されるとともに、組み付け工数が減少し容易且つ確実な組み付けが可能となる。

さらに、本実施の形態にかかる通信装置１では、データ通信装置５００に生じた熱は熱伝導性シート２２０を介してリアケース２００に伝導する。そして、リアケース２００に伝導した熱は取付具２１０を介して取付先に放熱される。ここで、リアケース２００と取付具２１０とは一体に形成され、またデータ通信装置５００とリアケース２００とは熱伝導性シート２２０を介して密着しているので、リアケース２００から取付先への熱伝導ロスを最小限に抑えることができる。また、取付具２１０は、リアケース２００の下面と取付先が密着しないようにリアケース２００の下面から突出しているので、リアケース２００の下面と取付先には空間が形成される。そして、当該空間を流通する空気によりリアケース２００からの放熱が更に促進される。また、リアケース２００と取付具２１０とが一体に形成されているので、耐振動性に優れたものとなる。

さらに、本実施の形態に係る通信装置１では、フロントケース１００を樹脂材料により形成するとともに、リアケース２００を金属材料により形成したので、放熱性・コスト・強度・重量の観点で好適なものとなる。すなわち、フロントケース１００には、高い放熱性及び強度は必要ないので、コスト及び重量の観点から樹脂材料を採用している。一方、リアケース２００は、高い放熱性及び強度が重要となるので、コストが高く且つ重量も大きいが金属材料を採用している。

また、本実施の形態に係る通信装置１では、フロントケース１００とリアケース２００の一端側を着脱自在なヒンジ構造により連結し、他端側を螺結しているので、組み付けが容易且つ確実となる。

以上、本発明の一実施の形態について詳述したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態ではフロントケース１００を樹脂材料により形成するとともに、リアケース２００を金属材料により形成したが、各ケースの材料は、放熱性・コスト・強度・重量等を総合的に勘案して適宜好適なものを採用すればよい。

通信装置の斜視図 通信装置の分解斜視図 ケースに収容された内部機器の構成を示す分解斜視図 通信装置の機能ブロック図

符号の説明

１…通信装置、１０…ケース、１１…コネクタ、１２…電源端子、１３…グランド端子、１００…フロントケース、２００…リアケース、２１０…取付具、３００…主回路基板、４００…補助回路基板、５００…データ通信装置、６００…基板ケース

Claims (5)

1. 略箱状のケースと、該ケースに収容され無線パケット通信網との接続用のデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）と、データ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）と前記データ通信装置とを相互に接続する回路が形成され前記データ通信装置が実装された回路基板とを備えた通信装置において、
   前記回路基板は、データ端末装置と接続するための第１のインターフェイス回路及びデータ端末装置とデータ通信装置との通信を仲介する回路を含む主回路基板と、データ通信装置と主回路基板とを接続するための第２のインターフェイス回路を含む補助回路基板とを備え、前記データ通信装置を補助回路基板上に実装し、
   前記主回路基板の上面に設けたコネクタと補助回路基板の下面に設けたコネクタを連結させることにより主回路基板と補助回路基板とを接続し、
   さらに前記主回路基板のコネクタと補助回路基板のコネクタとの連結部が通過可能な貫通孔が底面に形成され前記補助回路基板を収容する基板ケースを備えた
   ことを特徴とする通信装置。
2. 前記補助回路基板の一端側を基板ケースに形成した係合部に係合させるとともに他端側を基板ケースに螺結した
   ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記基板ケースと主回路基板とを共通の螺子で通信装置のケースに螺結した
   ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
4. 通信装置のケースはフロントケース及びリアケースを厚み方向に重ね合わせてなり、前記主回路基板及び基板ケースをフロントケースの内面に螺結した
   ことを特徴とする請求項３記載の通信装置。
5. 前記データ通信装置はリアケース内面に熱伝導性部材を介して当接している
   ことを特徴とする請求項４記載の通信装置。

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