JP5409496B2 - アナログメータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、温度や湿度等の環境データを検出して表示するアナログメータ装置に関する。

一般に、アナログメータにて温度及び湿度を表示する温湿度計が知られている。特許文献１及び特許文献２に記載されたものは、バイメタル式温度計と伸縮式湿度計とを組合せたものであり、環境の変化に伴う物体の伸縮を利用して各指針をそれぞれ動かす構成となっている。特許文献１の図４にも示されているように、温度計の指針と湿度計の指針について、回転の中心軸を共通とした同軸型のものも知られている。

また、温度や湿度を所定のセンサにて検出し、その検出値に応じて指針をモータ駆動する構成も知られている。特許文献３及び４には、この種の温度計、湿度計が開示されている。センサとしては各種のものがあり、例えば、温度センサとしてはサーミスタ、湿度センサとしては感湿体の水分吸収に伴う導電性の変化を計測するものがよく知られている。このように指針をモータにて駆動するものは、前述したように物体の伸縮を利用して指針を動かすものと比較すると、指示遅れや誤差が小さい、目盛りの間隔が完全に一定となる、指針及び文字板の大型化が可能になる、といった利点がある。

実公昭５４−３８９５８号公報 特開２００２−２２８４８号公報 特許第３６５３７４６号公報 特表２００７−５３７４４２号公報

さて、指針をモータ駆動する場合は、前述したように利点が多いものの、駆動機構が複雑化するという問題がある。故に、物体の伸縮を利用して各指針を動かすもののように、同軸型のものは現在開発されていない。

温湿度計の形態は、その使用目的や高性能化に伴い益々多様化される傾向にあり、指針をモータ駆動するものについても、より機能的であるとともに設計・製造が容易なものとすべく、更なる工夫が必要であると考えられる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の環境データを表示する装置として合理的に構成されたアナログメータ装置を提供することである。

本願第１請求項に記載した発明は、温度や湿度等の環境データを検出するセンサと、指針が配置された文字板と、前記指針を回転駆動するムーブメントと、前記センサが検出した環境データに応じて前記ムーブメントを制御する制御手段とを備えたアナログメータ装置において、
前記センサとしては、異なる環境データをそれぞれ検出する第１センサ及び第２センサを備え、
前記指針としては、回転の中心軸が共通の第１指針及び第２指針を備え、
前記ムーブメントは、前記第１指針を駆動する第１駆動系と、前記第２指針を駆動する第２駆動系とを備え、
前記第１センサが検出した環境データに応じて前記第１指針を回転駆動するとともに、前記第２センサが検出した環境データに応じて前記第２指針を回転駆動するようにし、
更に、前記文字板には、点灯・消灯式の表示手段を設け、前記表示手段を設けた前記文字板の部位は、前記第１指針又は前記第２指針がその正面を移動する範囲に含まれる部位であり、且つ前記表示手段の点灯時に前記第１指針又は前記第２指針が前記表示手段の正面に位置しない部位とし、
前記制御手段は、前記第１センサで検出された環境データ及び前記第２センサで検出された環境データに基づいて前記表示手段を点灯・消灯するようにした構成のアナログメータ装置である。

本発明によれば、複数の環境データを表示する装置として合理的に構成されたアナログメータ装置を得ることができる。

本発明の実施例に係り、アナログメータ装置を示す正面図である。 本発明の実施例に係り、アナログメータ装置を示すのブロック図である。 本発明の実施例に係り、筐体を示す外観図（背面斜め横から見た図）である。 本発明の実施例に係り、筐体を示す外観図（側面斜め横から見た図）である。 本発明の実施例に係り、ムーブメントを示す外観図（正面斜め横から見た図）である。 本発明の実施例に係り、ムーブメントを示す外観図（背面斜め横から見た図）である。 本発明の実施例に係り、ムーブメントを示す外観図（側面斜め横から見た図）である。 本発明の実施例に係り、ムーブメントの内部を示す背面図である。 本発明の実施例に係り、ムーブメントの内部を示す説明図である。 本発明の実施例に係り、アナログメータ装置（電源の電力残存量が残り少なくなった場合）を示す正面図である。 本発明の実施例に係り、アナログメータ装置を示す正面図である。

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１及び図２に示すアナログメータ装置１は、複数の環境データとして温度と湿度をそれぞれ表示する温湿度計である。このアナログメータ装置１は、環境データを検出するセンサ２１０，２２０と、指針３１０，３２０が配置された文字板４００と、指針３１０，３２０を回転駆動するムーブメント５００と、センサ２１０，２２０が検出した環境データに応じてムーブメント５００を制御する制御手段６００とを備えている。センサとしては、環境データとして温度を検出する第１センサ２１０及び湿度を検出する第２センサ２２０を備えている。指針としては、回転の中心軸が共通の第１指針３１０及び第２指針３２０を備えている。

ムーブメント５００は、第１指針３１０を駆動する第１駆動系５１０と、第２指針３２０を駆動する第２駆動系５２０と、第１駆動系５１０及び第２駆動系５２０を保持するケース体５３０とを備えている。

このアナログメータ装置１は、第１センサ２１０が検出した環境データに応じて第１指針３１０を回転駆動するとともに、第２センサ２２０が検出した環境データに応じて第２指針３２０を回転駆動する構成となっている。更に、文字板４００には、点灯・消灯式の複数の表示手段８１０，８２０，８３０，８４０を設け、制御手段６００は、第１センサ２１０で検出された環境データ及び第２センサ２２０で検出された環境データに基づいて各表示手段８１０，８２０，８３０，８４０をそれぞれ点灯・消灯する構成となっている。表示手段８１０，８２０，８３０，８４０については、後に詳述する。

文字板４００は、アナログメータ装置１の筐体１００の正面に支持された透明カバー１１０に覆われている。第１センサ２１０、第２センサ２２０、ムーブメント５００、及び制御手段６００は、筐体１００の内部に配置されている。

文字板４００には、第１指針３１０及び第２指針３２０の回転軸を中心に等間隔で温度計の目盛り４０１を設けた第１指針３１０の駆動域と、同じく湿度計の目盛り４０２を設けた第２指針３２０の駆動域が設けられている。各指針３１０，３２０は、それぞれの駆動域において回転駆動する構成となっている。

図３及び図４に示すように、図例した筐体１００は、円形薄型のものであり、その背部には、壁側のフックに係止するための係止部１２０、及びこれを立て掛けるための収納式脚体１３０が設けられている。また、図中の１４０は、アナログメータ装置１の電源１０となる電池を収納するための電池ボックスである。

次に、本例のムーブメント５００について説明する。図５乃至図９に示すように、本例のムーブメント５００は、第１駆動系５１０及び第２駆動系５２０を薄型のケース体５３０に収納してなるものである。制御手段６００は、所要の回路を設けた回路基板であり、ケース体５３０の正面に装着され、第１センサ２１０及び第２センサ２２０は、その回路基板に搭載されている。

すなわち、アナログメータ装置１の製造においては、第１駆動系５１０及び第２駆動系５２０をケース体５３０の内部に設けてムーブメント５００を作成し、そして第１センサ２１０、第２センサ２２０、ムーブメント５００、及び制御手段６００を組付けて一つのユニットとし、これを筐体１００の内部に配置する。このような構成によると、組付け作業の煩雑化を回避することができる。また、このようなユニットを筐体１００の内部に配置する構成であれば、筐体１００のデザインや大きさを容易に設計変更することが可能となる。すなわち、アナログメータ装置１の設計の自由度が向上し、多様な製品開発を容易に行うことが可能となる。

特に、制御手段６００たる回路基板にセンサ２１０，２２０を設けることによれば、センサ２１０，２２０による検出精度の確保が容易になるという利点がある。一般に、リード線を介してセンサを基板に接続すると、リード線の電気抵抗や配線容量等により、センサの検出には測定誤差が生じる。この点、本例によれば、そのような測定誤差の問題を回避することができる。部品点数が削減されるうえ、検出精度も向上する。更に、筐体の設計時には、センサをどこに配置するかを考慮する必要がないので、設計作業も容易となる。

第１駆動系５１０は、正逆回転が可能な第１ステッピングモータ５１１、第１ステッピングモータ５１１に連結された第１減速機構５１２、及び第１減速機構５１２に連結された第１指針パイプ５１３からなるとともに、第２駆動系５２０は、正逆回転が可能な第２ステッピングモータ５２１、第２ステッピングモータ５２１に連結された第２減速機構５２２、及び第２減速機構５２２に連結された第２指針パイプ５２３からなるものである。各減速機構５１２，５２２は、所定のギア比を設定してなる輪列であり、各指針パイプ５１３，５２３の基端部には、各減速機構５１２，５２２と噛合するギア部がそれぞれ設けられている。

第１指針パイプ５１３及び第２指針パイプ５２３は、それらの一方を他方に挿通し、且つケース体５３０の正面外部に突出するように設けられている。制御手段６００たる回路基板の要所には、第１指針パイプ５１３及び第２指針パイプ５２３を貫通する孔部６０１が設けられている。第１指針パイプ５１３及び第２指針パイプ５２３は、ケース体５３０を筐体１００の内部に配置するとともに文字板４００の中央に突出する。第１指針３１０及び第２指針３２０は、第１指針パイプ５１３及び第２指針パイプ５２３にそれぞれ支持して設けられている。

また、本例のムーブメント５００は、第１指針パイプ５１３及び第２指針パイプ５２３の位置を検出する位置検出手段５４０を備えている。図例した位置検出手段５４０は、発光素子５４１及び受光素子５４２からなるものである。発光素子５４１及び受光素子５４２は、それらの間に第１駆動系５１０及び第２駆動系５２０を挟むように配置されている。具体的には、発光素子５４１及び受光素子５４２の一方は、制御手段６００たる回路基板に設けるとともに、それらの他方は、ケース体５３０の背面側の要所に設けられている。発光素子５４１及び受光素子５４２の間に位置する第１駆動系５１０及び第２駆動系５２０の要所には、発光素子５４１の光を透過する透光部５４３が設けられている。発光素子５４１としてはＬＥＤ、受光素子５４２としてはフォトトランジスタを採用している。位置検出時には、発光素子５４１を点灯しつつ第１駆動系５１０及び第２駆動系５２０をそれぞれ駆動する。各指針パイプ５１３，５２３の位置は、その際の受光素子５４２の検出パターンから特定する構成となっている。

位置検出手段５４０による位置検出は、筐体の背面に設けられたリセットスイッチ７１０が押された際に実行される。或は、計時手段を備えた制御手段６００により、定期的に（例えば１日に一回）行うように構成してもよい。第１指針パイプ５１３及び第２指針パイプ５２３の位置を検出した後、制御手段６００は、第１ステッピングモータ５１１及び第２ステッピングモータ５２１のステップ数をカウントして第１指針３１０及び第２指針３２０の指示位置をそれぞれ認識する。

本例の場合、筐体１００の正面又は側面には、モニタースイッチ７２０が設けられている。本例では、制御手段６００は、所定の時間帯（例えば２４時間前から現在に至るまでの時間帯）における最高気温、最低気温、最高湿度、及び最低湿度を記憶しており、このモニタースイッチ７２０が押された際には、第１指針３１０及び第２指針３２０の指示位置により、それらを表示する構成となっている。つまり、過去の環境データを表示する構成となっている。

例えば、モニタースイッチ７２０を１回押すと、第１指針３１０が最高気温を示すとともに第２指針３２０が最高湿度を示し、２回押すと、第１指針３１０が最低気温を示すとともに第２指針３２０が最低湿度を示す。３回押すと、或はモニタースイッチ７２０が一定時間（例えば３０秒）押されないと、再び第１指針３１０が現在の気温を示すとともに第２指針３２０が現在の湿度を示す状態に復帰する。筐体１００の内部には、スピーカ７３０が設けられており、モニタースイッチ７２０が押された際には、メロディーとともに所要のアナウンスが流れる構成となっている。或は、計時手段を備えた制御手段６００により、過去の環境データの表示を定期的に行うように構成してもよい。

このように、過去の環境データを表示する構成によると、アナログメータ装置１の多機能化を達成することができる。

更に本例では、図１０に示すように、電源１０の電力残存量が残り少なくなった場合、第１指針３１０及び第２指針３２０を重ねて停止する構成となっている。制御手段６００は、電源１０の電圧が予め設定された所定の値を下回ると、電力が完全に断たれる前に第１指針３１０及び第２指針３２０を所定の位置へと回転駆動し、その位置でそれらを停止する。温度計の目盛り４０１と湿度計の目盛り４０２との間には、それらの目盛り４０１，４０２が設けられていないブランク部４０３が設けられており、第１指針３１０及び第２指針３２０は、ブランク部４０３を指示する位置に重ねて停止される。

このような構成によると、アナログメータ装置１を見る者に対し、速やかに電池切れを告知することができる。仮に、環境データを表示する状態のまま電池切れになると、各指針３１０，３２０は電池切れの時点の環境データを表示したままとなり、アナログメータ装置１を見る者が、それを現在の環境データであると誤解をしてしまう場合が考えられる。この点、本例によれば、一目で電池切れであることが認識できるので、そのような不都合を回避することができる。

次に、本例の表示手段８１０，８２０，８３０，８４０について説明する。これらの表示手段８１０，８２０，８３０，８４０は、発光手段たるＬＥＤを複数個配置してなるものである。ＬＥＤが配置された文字板４００の部位は、ＬＥＤを露呈する孔部又はＬＥＤの光を透過する透光部となっている。制御手段６００は、環境データ、すなわち本例では温度及び湿度に基づいて各表示手段８１０，８２０，８３０，８４０をそれぞれ点灯・消灯する。

図例では、４つのＬＥＤが配置されている。各ＬＥＤは、それぞれ熱中症の注意を喚起する第１表示手段８１０、食中毒の注意を喚起する第２表示手段８２０、ダニやカビの注意を喚起する第３表示手段８３０、及びインフルエンザの注意を喚起する第４表示手段８４０となっている。

各表示手段８１０，８２０，８３０，８４０の具体的な点灯条件は、特に限定はしないが、喚起を要する温度及び湿度の関係が予め設定されており、検出された現在の温度及び湿度に基づいて各事項をそれぞれ判断する構成となっている。例えば、温度が２８℃以上、湿度が７０％以上になると、第２表示手段８２０を点灯する。また、温度が１０℃以下、湿度が３０％以下になると、第４表示手段８４０を点灯する。このような構成によると、アナログメータ装置１の機能を確実に向上することができる。

本例の場合、表示手段８１０，８２０，８３０，８４０を設けた文字板４００の部位は、第１指針３１０又は第２指針３２０がその正面を移動する範囲に含まれる部位であり、且つ表示手段８１０，８２０，８３０，８４０の点灯時に第１指針３１０又は第２指針３２０が点灯している表示手段８１０，８２０，８３０，８４０の正面に位置しない部位となっている。すなわち、各表示手段８１０，８２０，８３０，８４０は、第１指針３１０又は第２指針３２０の位置によっては、その後に隠れる部位に設けられている。しかるに、点灯時に隠れることがないように構成されている。

例えば、第２表示手段８２０を点灯するのが、温度が最低でも２８℃のときである場合、第２表示手段８２０は、第１指針３１０がその正面を移動する範囲に含まれる部位であって、且つ第１指針３１０が２８℃よりも低い温度を示す部位に設ける。また、第４表示手段８４０を点灯するのが、湿度が最高でも３０％のときである場合、第４表示手段８４０は、第２指針３２０がその正面を移動する範囲に含まれる部位であって、且つ第２指針３２０が３０％よりも高い湿度を示す部位に設ける。

このような構成によると、文字板４００のスペースを有効に利用するとともに、表示手段８１０，８２０，８３０，８４０による表示をより見やすく確実に行うことができる。

尚、複数の表示手段８１０，８２０，８３０，８４０のレイアウトは、デザインを優先的に考慮して設定してもよい。例えば、図１１に示すように、所定の間隔で列設してもよい。同図に示した例では、複数の表示手段８１０，８２０，８３０，８４０を列設するという制約により、第４表示手段８４０は、点灯時に第２指針３２０の後に隠れる場合がある。しかし、第１表示手段８１０、第２表示手段８２０、及び第３表示手段８３０は、点灯時に第１指針３１０又は第２指針３２０の後に隠れることはない。このように、複数の表示手段８１０，８２０，８３０，８４０を設ける場合は、それらのレイアウトがデザイン的に重要な要素となる故に、所定の表示手段８４０がその点灯時に第１指針３１０又は第２指針３２０の後に隠れてしまうことが不可避となることもある。但し、表示手段８１０，８２０，８３０，８４０全体としては、できるだけ多くのものが隠れないように、並びの順番を考慮する等して設計するとよい。

以上説明したように、本例のアナログメータ装置は、モータにて指針を駆動する温湿度計として極めて合理的に構成されたものである。尚、本例における各部の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。例えば、本例では環境データとして温度及び湿度を検出して表示するものとしたが、或は、気圧等の他の環境データを検出して表示するように構成することも可能である。また、検出した温度及び湿度に基づいて求めた値、例えば快適指数といったものを指針にて表示するように構成することも可能である。

本発明のアナログメータ装置は、アナログ式の温湿度計として好適に利用することが可能である。

１ アナログメータ装置
１０ 電源
１００ 筐体
１１０ 透明カバー
１２０ 係止部
１３０ 収納式脚体
１４０ 電池ボックス
２１０ 第１センサ
２２０ 第２センサ
３１０ 第１指針
３２０ 第２指針
４００ 文字板
４０１ 温度計の目盛り
４０２ 湿度計の目盛り
４０３ ブランク部
５００ ムーブメント
５１０ 第１駆動系
５１１ 第１ステッピングモータ
５１２ 第１減速機構
５１３ 第１指針パイプ
５２０ 第２駆動系
５２１ 第２ステッピングモータ
５２２ 第２減速機構
５２３ 第２指針パイプ
５３０ ケース体
５４０ 位置検出手段
５４１ 発光素子
５４２ 受光素子
５４３ 透光部
６００ 制御手段
６０１ 孔部
７１０ リセットスイッチ
７２０ モニタースイッチ
７３０ スピーカ
８１０ 第１表示手段
８２０ 第２表示手段
８３０ 第３表示手段
８４０ 第４表示手段

Claims (1)

1. 温度や湿度等の環境データを検出するセンサと、指針が配置された文字板と、前記指針を回転駆動するムーブメントと、前記センサが検出した環境データに応じて前記ムーブメントを制御する制御手段とを備えたアナログメータ装置において、
   前記センサとしては、異なる環境データをそれぞれ検出する第１センサ及び第２センサを備え、
   前記指針としては、回転の中心軸が共通の第１指針及び第２指針を備え、
   前記ムーブメントは、前記第１指針を駆動する第１駆動系と、前記第２指針を駆動する第２駆動系とを備え、
   前記第１センサが検出した環境データに応じて前記第１指針を回転駆動するとともに、前記第２センサが検出した環境データに応じて前記第２指針を回転駆動するようにし、
   更に、前記文字板には、点灯・消灯式の表示手段を設け、前記表示手段を設けた前記文字板の部位は、前記第１指針又は前記第２指針がその正面を移動する範囲に含まれる部位であり、且つ前記表示手段の点灯時に前記第１指針又は前記第２指針が前記表示手段の正面に位置しない部位とし、
   前記制御手段は、前記第１センサで検出された環境データ及び前記第２センサで検出された環境データに基づいて前記表示手段を点灯・消灯するようにしたことを特徴とするアナログメータ装置。

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