JP6791174B2 - 環境複合センサ装置 - Google Patents

Description

本発明は、環境複合センサ装置に関する。

任意の場所において使用することのできる環境センサが望まれている。任意の場所において環境センサを使用する方法の１つとして、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子を備える持ち運び可能な電子機器に環境センサを直接接続して使用する方法が考えられる。環境センサは、例えば特許文献１−５に開示されており、ＵＳＢ端子と接続するＵＳＢコネクタを備える環境センサは、特許文献２−４に開示されている。

特開平６−３００８６９号公報 特開２００９−１４５０５９号公報 特開２００９−１８０６８６号公報 特開２００９−１８０６８７号公報 特開２０１０−２３０６９１号公報

しかしながら、特許文献２−４に開示されるＵＳＢコネクタの大きさは、大きいため、環境センサ全体を小型化することは難しい。また、環境センサを保護する筐体の剛性は考慮されておらず、筐体に外部から力が加わった場合、環境センサは壊れる虞がある。また、従来の環境センサは、単一のあるいは同種類のセンサしか備えておらず、測定対象が異なる場合には、環境センサ自体を変更しなければならず、利便性が低い。すなわち、本件発明者は、従来の環境センサは、コンパクトで剛性の高く、かつ利便性の高い装置ではないことを見出した。

本発明は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、多様な測定対象を測定することのできる利便性の高い、かつコンパクトで剛性の高い環境センサを提供することである。

本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。

すなわち本発明の一側面に係る環境複合センサ装置は、電子機器の端子に接続して使用する環境複合センサ装置であって、基板と、前記基板に実装された、異なる種類の複数の素子と、前記基板の表面に形成され、前記電子機器の端子と接触する接点部を有する配線パターンと、を備える。

当該構成によれば、電子機器の端子がＵＳＢ端子である場合、ＵＳＢコネクタを介さずに電子機器の端子と接点部とが直接接続する。よって、環境複合センサ装置をコンパクトにすることができる。つまり当該装置は、配線パターンが、複数の素子からの出力を電子機器の端子へ送る回路を有する場合、複数の素子からの出力を電子機器へ送ることができる。

また、上記一側面に係る環境複合センサ装置は、前記複数の素子は、発光素子と照度セ
ンサとを含み、前記発光素子が実装される前記基板の面は、前記照度センサが実装される前記基板の面の裏面としてもよい。

当該構成によれば、光を発する発光素子と、光を受けて照度を検出する照度センサという２つの反対する機能を有する素子を備えている。また、発光素子から発せられる光は、基板によって遮断され、照度センサ近傍へ到達しない。よって、基板は、発光素子から発せられる光が、照度センサによる照度の検出へ影響を及ぼすことを抑制する効果を奏する。つまり当該装置は、１台で発光と照度の検出を実現することのできる利便性の高い装置である。

上記一側面に係る環境複合センサ装置は、表面に微細な凹凸形状を有し、光を散乱させ、前記照度センサの上部及び上部の側方向に位置するカバーをさらに備えてもよい。

当該構成によれば、照度センサの近傍の光は、カバー表面において散乱する。すなわち、外部の光は、照度センサによって検出されやすくなる。

上記一側面に係る環境複合センサ装置は、前記複数の素子は、加速度センサをさらに含み、前記基板は、略長方形の形状を有し、前記接点部は、前記基板の長手方向の端部に設けられ、前記加速度センサは、前記基板の中央より前記接点部側に実装されてもよい。

当該構成によれば、使用者が環境複合センサ装置を電子機器に接続して使用している際に、電子機器の位置の変化の加速度を検出することができる。また、環境複合センサ装置が電子機器に接続して使用されている場合、加速度センサは、電子機器と環境複合センサ装置との接続部分の近傍に位置することとなる。よって、例えば環境複合センサ装置の先端に物が接触した場合であっても、振動の影響は抑制され、加速度センサ自身の位置の変化は抑制される。すなわち、当該構成の加速度センサの実装位置は、加速度センサからの出力にノイズが混入されることを抑制する。

上記一側面に係る環境複合センサ装置は、外部の機器と無線通信を行うアンテナをさらに備え、前記アンテナは、前記基板における前記接点部とは反対側の端部に実装されてもよい。

当該構成によれば、アンテナが、電子機器、又は基板の上にある複数の素子から受ける電磁波の影響を抑制することができる。よって、センサによって検出された情報を、アンテナを介して外部の機器に送信することができる。すなわち、センサによって検出された情報を、配線パターンの接点部を介した送信とアンテナを介した送信との２つの送信手段によって外部の機器へ送信することができる。よって、センサによって検出された情報量が多い場合であっても、センサによって検出された情報を外部の機器へ送信する速度の遅延を抑制することができる。

上記一側面に係る環境複合センサ装置は、前記基板の前記接点部が設けられる面の裏面において、前記接点部が設けられる領域の裏の領域には、前記複数の素子に含まれるセンサ以外の素子が実装されてもよい。

当該構成によれば、電子機器が熱を発した場合であっても、センサの動作に影響が及ぼされることはない。すなわち、当該構成は、環境複合センサ装置の動作に影響を及ぼすことなく、基板の実装面を有効利用し、環境複合センサ装置の大きさをコンパクトにする効果を奏する。

上記一側面に係る環境複合センサ装置は、前記複数の素子は、温度センサをさらに含み
、筐体をさらに備え、前記筐体は、前記基板を幅方向に挟む面に各々対向するように設けられる通気口を有し、前記温度センサは、前記通気口によって挟まれる位置に設けられてもよい。

当該構成によれば、基板、複数の素子、及び前記接点部を外部からの衝撃から守ることができる。また、基板の上にある素子や環境複合センサ装置が接続する電子機器が熱を発し、熱が温度センサ方向へ拡散された場合であっても、通気口から外部へ熱が拡散される。よって、温度センサの温度検出への影響を抑制することができる。

上記一側面に係る環境複合センサ装置は、前記筐体は、前記温度センサと前記温度センサ以外の素子とを仕切る仕切り部分を備えてもよい。

当該構成によれば、基板の上にある素子や環境複合センサ装置が接続する電子機器が熱を発した場合であっても、仕切り部分によって温度センサ側へ熱が対流することは抑制される。よって、温度センサの温度検出への影響を抑制することができる。

上記一側面に係る環境複合センサ装置は、前記複数の素子は、大気中の物質の濃度を検出する濃度センサをさらに含み、前記温度センサからの距離が最も近い素子は、前記濃度センサ以外の素子であってもよい。

当該構成によれば、濃度センサは、発熱量が大きい場合があるが、濃度センサから発せられた熱が、温度センサの温度検出に影響することは抑制される。

上記一側面に係る環境複合センサ装置は、前記筐体は、前記接点部を囲い、前記電子機器の端子と接続する第一の筐体と、前記接点部以外を収容する第二の筐体からなり、前記第一の筐体は、角筒形状であり、前記第二の筐体は、前記第一の筐体の内部と嵌合する嵌合部を有し、前記第一の筐体と前記第二の筐体とは、前記嵌合部が嵌合された状態で固定されてもよい。

当該構成によれば、接点部の近傍において第一の筐体と第二の筐体とが重なることとなる。よって、接点部の近傍の筐体の剛性を高めることができる。よって、環境複合センサ装置全体の信頼性を高めることができる。

本発明によれば、多様な測定対象を測定することのできる利便性の高い、かつコンパクトで剛性の高い環境センサを提供することができる。

図１は、本実施形態に係る環境複合センサ装置に備わる素子の一例を模式的に例示する。（Ａ）は、基板の表面の一例を模式的に例示する。（Ｂ）は、基板の裏面の一例を模式的に例示する。 図２は、環境複合センサ装置の分解斜視図の一例を模式的に例示する。 図３は、フロントケースの概要の一例を模式的に例示する。 図４は、リアケースの概要の一例を模式的に例示する。 図５は、ＵＳＢカバーの概要の一例を模式的に例示する。 図６は、ライトカバーの概要の一例を模式的に例示する。 図７は、組み立て手順を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。 図８を用いて、環境複合センサ装置の動作例を説明する。 図９は、環境複合センサ装置の先端に誤って手などが接触した場合の概要の一例を模式的に例示する。 図１０は、環境複合センサ装置が、ＵＳＢコネクタに接続されて使用される一例を模式的に例示する。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

§１ 適用例
図１を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図１は、本実施形態に係る環境複合センサ装置１００に備わるセンサの一例を模式的に例示する。環境複合センサ装置１００は、基板１を備える。そして、図１（Ａ）は、基板１の表面の一例を模式的に例示する。そして、図１（Ｂ）は、基板１の裏面の一例を模式的に例示する。図１（Ａ）に示すように、環境複合センサ装置１００は、基板１の表面に、温湿度を検出することができる温湿度センサ２と、大気の圧力を検出することができる絶対圧センサ３を備える。また、環境複合センサ装置１００は、音を検出することができるマイクロホン４と、照度を検出することができる照度センサ５と、大気中の揮発性有機化合物の濃度を検出することができるＶｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ（以下、ＶＯＣという）センサ６を備える。

また、基板１には、図示しないが、ＵＳＢ規格の信号が伝送される配線パターンが形成されている。そして、基板１の表面には、上記の配線パターンと繋がる接点部７を備える。接点部７は、金属によって形成される面状の部分である。

また、図１（Ｂ）に示すように、環境複合センサ装置１００は、基板１の裏面に、環境複合センサ装置１００内の素子の動作を検出して発光するＬｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ（以下、ＬＥＤという）８と、センサ自身の位置の変化の加速度を検出する加速度センサ９を備える。また、環境複合センサ装置１００は、外部の機器とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信方式により通信を行うことのできるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ
Ｅｎｅｒｇｙ（以下、ＢＬＥという）モジュール１０を備える。また、環境複合センサ装置１００は、電圧レギュレータ１１と、素子１２を備える。また、ＢＬＥモジュール１０は、電波を送受信するアンテナ１３を備える。ここで、ＬＥＤ８は、ＢＬＥモジュール１０と接続して発光しているが、特定のセンサの動作を検出して発光させてもよい。

以上のように、本実施形態では、環境複合センサ装置１００によって、温湿度、圧力、音、照度、大気中の揮発性有機化合物の濃度、素子の動作、センサ自身の位置の変化といった、多様な物理量の検出を行うことができる。よって、環境複合センサ装置１００は、利便性の高い装置である。また、環境複合センサ装置１００は、基板１の表面に形成される面状の接点部７を介してＵＳＢ端子を備える電子機器と接続することができる。よって、環境複合センサ装置１００は、ＵＳＢコネクタを備える必要はなく、コンパクトな環境複合センサ装置となる。

§２ 構成例
［ハードウェア構成］
次に、本実施形態に係る環境複合センサ装置の一例について説明する。本実施形態に係る環境複合センサ装置１００は、例えばＵＳＢ端子を備える電子機器に接続して使用される。環境複合センサ装置１００は、図１（Ａ）に示すように、略長方形の基板１の表面に、温湿度を検出することができる温湿度センサ２と、大気の圧力を検出することができる
絶対圧センサ３を備える。基板１の厚みは、例えば０．８ｍｍである。温湿度センサ２は、本発明の「温度センサ」の一例である。また、絶対圧センサ３は、本発明の「圧力センサ」の一例である。温湿度センサ２の実装位置は、基板１の表面の長手方向の端部である。また、温湿度センサ２が実装された位置の近傍の基板１は、温湿度センサ２を囲むようにL字型に切り欠かれている。

また、環境複合センサ装置１００は、音を検出することができるマイクロホン４と、照度を検出することができる照度センサ５と、大気中の揮発性有機化合物の濃度を検出することができるＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）センサ６を備える。また、ＶＯＣセンサ６は、本発明の「濃度センサ」の一例である。ＶＯＣセンサ６は、温湿度センサ２からなるべく離れるように基板１の表面に実装される。例えば、温湿度センサ２とＶＯＣセンサ６との間に、絶対圧センサ３、マイクロホン４、及び照度センサ５が実装される。上記の素子が基板１の表面に実装された際、表面から素子の上面までの高さの最大値は、例えば１．１ｍｍである。

また、基板１には、図示しないが、ＵＳＢ規格の信号が伝送される配線パターンが形成されている。つまり、配線パターンは、電源用の信号線であるＶＢＵＳ及びＧＮＤ（グランド）を備える。また、配線パターンは、データ通信用の信号線であるＤ（＋）及びＤ（−）を備える。そして、基板１の表面には、上記のＵＳＢ規格の信号が伝送される配線パターンと繋がる接点部７を備える。接点部７は、具体的には、ＶＢＵＳと接続する接点部７ＡとＧＮＤと接続する接点部７Ｂと、Ｄ（＋）と接続する接点部７Ｃと、Ｄ（−）と接続する接点部７Ｄを備える。接点部７は、基板１の長手方向の端部に設けられ、温湿度センサ２が実装される端部とは反対側の端部となる。また、接点部７は、金属によって形成される面状の部分であり、基板１の表面に露出している。

また、図１（Ｂ）に示すように、環境複合センサ装置１００は、基板１の裏面に、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）８を備える。ここで、ＬＥＤ８は、本発明の「発光素子」の一例である。

また、図１（Ｂ）に示すように、環境複合センサ装置１００は、基板１の裏面に、センサ自身の位置の変化の加速度を検出する加速度センサ９を備える。加速度センサ９の実装位置は、基板１の表面に形成される接点部７の近傍である。

また、環境複合センサ装置１００は、外部の機器とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信方式により通信を行うことのできるＢＬＥモジュール１０を備える。ＬＥＤ８は、ＢＬＥモジュール１０と接続して発光する。また、ＢＬＥモジュール１０は、電波を送受信するアンテナ１３を備える。アンテナ１３の実装位置は、接点部７が設けられる端とは反対側の端部であって、基板１の裏面となる。ここで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信は、本発明の「無線通信」の一例である。また、環境複合センサ装置１００は、電圧レギュレータ１１と、素子１２を備える。電圧レギュレータ１１及び素子１２は、本発明の「複数の素子に含まれるセンサ以外の素子」の一例である。電圧レギュレータ１１は、例えば電圧を５Ｖから３．３Ｖへ変換する機能を有してもよい。また、素子１２は、センサ以外の素子である。また、電圧レギュレータ１１及び素子１２は、周囲の熱による影響が及びにくい。電圧レギュレータ１１及び素子１２は、接点部７が実装される基板１の真裏に実装される。また、基板１の裏面に各種センサを含む素子が実装された際、裏面から素子の上面までの高さの最大値は、例えば１．３ｍｍである。

また、環境複合センサ装置１００は、上記の基板１及び基板上の素子を収容するケースを備える。図２は、環境複合センサ装置１００の分解斜視図の一例を模式的に例示する。環境複合センサ装置１００は、基板１の表面に実装される各種センサを含む素子を覆うフ
ロントケース１４と、基板１の裏面に実装される各種センサを含む素子を覆うリアケース１５を備える。また、環境複合センサ装置１００は、接点部７の近傍の基板の両面を覆うＵＳＢカバー１６を備える。また、環境複合センサ装置１００は、基板１の側面及び照度センサ５の上部近傍に位置するライトカバー１７を備える。ここで、本発明の「筐体」は、フロントケース１４、リアケース１５、ＵＳＢカバー１６を含んで構成される。また、ＵＳＢカバー１６は、本発明の「第一の筐体」の一例である。また、フロントケース１４は、本発明の「第二の筐体」の一例である。

図３は、フロントケース１４の概要の一例を模式的に例示する。フロントケース１４は、成型品であり、樹脂材料として、例えばＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｓｔｙｒｅｎｅ）を用いる。フロントケース１４は、上面に開口部１８を備える。開口部１８は、例えばオーバル形状であってもよい。また、フロントケース１４は、両側面に通気口１９を備える。また、フロントケース１４は、上面から下方へ延出するＬ字型の仕切り部分２０を備える。また、フロントケース１４は、上面近傍から、上面と平行な方向へ延出する延出部２１を備える。延出部２１は、本発明の「嵌合部」の一例である。また、延出部２１の近傍には、上面近傍から、上面と垂直な方向へ延出する延出部２２を備える。また、フロントケース１４の内面には、凹部２３を備える。フロントケースの上面の横方向の長さは、例えば約１５．１ｍｍ、縦方向の長さは、例えば約１４．９ｍｍである。また、フロントケースの高さは、例えば約７ｍｍである。

図４は、リアケース１５の概要の一例を模式的に例示する。リアケース１５もフロントケース１４と同様に成型品であり、樹脂材料として、例えばＡＢＳを用いる。リアケース１５は外面の両側面に爪２４Ａ、２４Ｂを備える。また、リアケース１５は、内面の両側面に、凹部２５を備える。

図５は、ＵＳＢカバー１６の概要の一例を模式的に例示する。ＵＳＢカバー１６は、軸方向から見て長方形の断面を有する略角筒状の部材である。ＵＳＢカバー１６は、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）から形成される。そして、ＵＳＢカバー１６の表面は、ニッケルめっきによって処理されている。ＵＳＢカバー１６は、両側面に開口部２６を備える。ＵＳＢカバー１６の上面は、約１２ｍｍ四方の正方形であり、ＵＳＢカバー１６の高さは、約４．５ｍｍである。

図６は、ライトカバー１７の概要の一例を模式的に例示する。ライトカバー１７は、成型品であり、樹脂材料は、例えばポリカーボネートであってもよい。また、ライトカバー１７は、所望のセンサ感度が得られる一定以上の光が透過すればよく、例えば表面に微細な凹凸形状を有しており、色は、乳白色であってもよい。ライトカバー１７は、上面２７を備え、上面２７の一部にオーバル形状の凸部２８を備える。凸部２８は、基板１に取り付けられる際に、基板１に実装された照度センサ５の上部に来るように位置せしめられる部分である。また、ライトカバー１７は、照度センサ５の上部に来る部分と、ＬＥＤ８の近傍に位置し、ＬＥＤ８から発せられる光を透過させる部分とを一体に備える。また、ライトカバー１７は、側面から横方向に延出する２つの爪２９を備える。また、ライトカバー１７は、上面２７から下方へ延出する３つの延出部３０を備える。

次に、フロントケース１４、リアケース１５、ＵＳＢカバー１６及びライトカバー１７の組み立て手順の一例を示す。図７は、組み立て手順を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。なお、以下で説明する組み立て手順は一例に過ぎず、各手順は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する組み立て手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。

（ステップＳ１０１）
ステップＳ１０１では、基板１をリアケース１５に組み込む。基板１がリアケース１５に組み込まれる際、リアケース１５の下面に基板１の裏面に実装された素子の上面が接することとなる。

（ステップＳ１０２）
ステップＳ１０２では、ライトカバー１７をリアケース１５に取り付ける。ライトカバー１７は、基板１の右側面に取り付けられ、凸部２８が基板１に実装された照度センサ５の上部に来るように位置せしめる。また、ライトカバー１７は、爪２９とリアケース１５の内面に設けられる凹部２５とが嵌合することによってリアケース１５へ固定される。また、ライトカバー１７がリアケース１５へ固定される際、ライトカバー１７の延出部３０が基板１の表面と接し、基板１は固定される。

（ステップＳ１０３）
ステップＳ１０３では、フロントケース１４をリアケース１５に取り付ける。まず、フロントケース１４は、開口部１８をライトカバー１７の凸部２８に嵌合させる。また、フロントケース１４の凹部２３とリアケース１５の爪２４Ａとを嵌合させることによってフロントケース１４をリアケース１５に取り付ける。フロントケース１４がリアケース１５へ固定される際、フロントケース１４の延出部２２が基板１の表面と接することとなる。また、フロントケース１４が備えるＬ字型の仕切り部分２０は、基板１のＬ字型の切り欠きに差し込まれ、温湿度センサ２と、温湿度センサ２以外の素子との間に位置することとなる。また、通気口１９は、温湿度センサ２、マイクロホン４、及びＶＯＣセンサ６の近傍に位置することとなる。

（ステップＳ１０４）
ステップＳ１０４では、ＵＳＢカバー１６をリアケース１５へ取り付ける。ＵＳＢカバー１６は、開口部２６とリアケース１５の爪２４Ｂとが嵌合することによって固定される。ＵＳＢカバー１６がリアケース１５に固定された際、ＵＳＢカバー１６は、基板１の表面に実装される接点部７及び基板１の裏面に実装される電圧レギュレータ１１及び素子１２を覆うこととなる。また、フロントケース１４の延出部２１は、ＵＳＢカバー１６の上面の内側へ差し込まれた状態となる。よって、延出部２１とＵＳＢカバー１６とは重なった状態となり固定される。また、組み立て完了時、環境複合センサ装置１００の厚みの最大値は、例えば約７ｍｍとなる。

§３ 動作例
次に、図８を用いて、環境複合センサ装置１００の動作例を説明する。図８は、例えば環境複合センサ装置１００を、ＵＳＢ端子が設けられているＵＳＢ端子口３１を備えるラップトップコンピュータ３２へ接続して使用する一例を示している。環境複合センサ装置１００をラップトップコンピュータ３２へ接続した場合、ラップトップコンピュータ３２のＵＳＢ端子から、環境複合センサ装置１００の接点部７Ａを介して、基板１の配線パターンに電力が供給される。それらの電力は、電圧レギュレータ１１によって、例えば５Ｖから３．３Ｖへ減圧される。そして、３．３Ｖの電力が基板１に実装されている各種センサを含む素子へ供給される。

電力が供給された各素子は、動作を開始する。例えば、基板１の表面に実装される温湿度センサ２は、周囲の温湿度を検出する。そして、環境複合センサ装置１００は、検出された温湿度情報をラップトップコンピュータ３２へ接点部７を介して送信する。ラップトップコンピュータ３２へ送信された温湿度情報は、図示しないがラップトップコンピュータ３２の記憶部に記憶されてもよい。また、温湿度情報は、ラップトップコンピュータ３２のディスプレイに表示されてもよい。

また、基板１の表面に実装される絶対圧センサ３は、大気中の圧力を検出する。そして、環境複合センサ装置１００は、検出された圧力情報をラップトップコンピュータ３２へ接点部７を介して送信する。ラップトップコンピュータ３２へ送信された圧力情報は、図示しないがラップトップコンピュータ３２の記憶部に記憶されてもよい。また、圧力情報は、ラップトップコンピュータ３２のディスプレイに表示されてもよい。

また、基板１の表面に実装されるマイクロホン４は、周囲の音を検出する。そして、環境複合センサ装置１００は、検出された音情報をラップトップコンピュータ３２へ接点部７を介して送信する。ラップトップコンピュータ３２へ送信された音情報は、図示しないがラップトップコンピュータ３２の記憶部に記憶されてもよい。また、音情報は、ラップトップコンピュータ３２のディスプレイに表示されてもよい。

また、基板１の表面に実装されるＶＯＣセンサ６は、大気中に含まれる物質の濃度を検出する。そして、環境複合センサ装置１００は、検出された濃度情報をラップトップコンピュータ３２へ接点部７を介して送信する。ラップトップコンピュータ３２へ送信された濃度情報は、図示しないがラップトップコンピュータ３２の記憶部に記憶されてもよい。また、濃度情報は、ラップトップコンピュータ３２のディスプレイに表示されてもよい。

また、環境複合センサ装置１００の周囲の光は、ライトカバー１７へ入射する。そして、ライトカバー１７へ入射された光は、ライトカバー１７の表面において散乱し、照度センサ５によって検出される。そして、照度センサ５によって検出された照度情報は、接点部７を介してラップトップコンピュータ３２へ送信される。そして、ラップトップコンピュータ３２は、照度センサ５によって検出された照度情報に基づいて、例えばラップトップコンピュータ３２のディスプレイの輝度の自動制御を行う。また、ラップトップコンピュータ３２のキーボードに設けられる文字が発光する場合、その発光量を照度センサ５によって検出された情報に基づいて自動制御してもよい。ここで、ラップトップコンピュータ３２へ送信された照度情報は、図示しないがラップトップコンピュータ３２の記憶部に記憶されてもよい。また、照度情報は、ラップトップコンピュータ３２のディスプレイに表示されてもよい。

また、基板１の裏面に実装される加速度センサ９は、センサ自身の位置の変化の加速度を検出する。そして、環境複合センサ装置１００は、検出された加速度情報をラップトップコンピュータ３２へ接点部７を介して送信する。ラップトップコンピュータ３２へ送信された加速度情報は、図示しないがラップトップコンピュータ３２の記憶部に記憶されてもよい。また、加速度情報は、ラップトップコンピュータ３２のディスプレイに表示されてもよい。

また、加速度センサ９によって検出される加速度情報は、他のセンサによって検出される検出情報よりも情報量が多い。そこで、ラップトップコンピュータ３２が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が可能なモジュールを備えている場合、環境複合センサ装置１００は、加速度センサ９以外のセンサによって検出される検出情報を、接点部７を介してラップトップコンピュータ３２へ送信するのではなく、ＢＬＥモジュール１０のアンテナ１３を介してラップトップコンピュータ３２へ無線送信してもよい。

また、基板１の裏面に実装されるＬＥＤ８は、ＢＬＥモジュール１０と接続し、ＢＬＥモジュール１０の動作情報を取得する。そして、ＢＬＥモジュール１０が動作している場合には、発光する。ＬＥＤ８は、基板１の裏面の中央よりも右側へ実装されているため、ＬＥＤ８から発せられた光は、基板１の裏面近傍を通過し、基板１の右側面に位置するライトカバー１７へ入射する。その後、光は、ライトカバー１７内で拡散された後、外部へ放射される。

［作用・効果］
以上のように、本実施形態では、環境複合センサ装置１００によって、温湿度、圧力、音、照度、大気中の揮発性有機化合物の濃度、素子の動作、センサ自身の位置の変化といった、多様な物理量の検出を行うことができる。よって、環境複合センサ装置１００は、利便性の高い装置である。

また、環境複合センサ装置１００には、基板１の表面に形成される面状の接点部７に直接ラップトップコンピュータ３２から電力が供給され、基板１に実装される各種センサを含む素子を動作させることができる。また、センサによって検出される情報は、接点部７を介してラップトップコンピュータ３２へ送られる。そして、ラップトップコンピュータ３２に検出情報を表示させることができる。すなわち、環境複合センサ装置１００は、ＵＳＢコネクタを備えておらず、コンパクトである。

また、環境複合センサ装置１００は、環境複合センサ装置１００内の素子の動作を検出して発光するＬＥＤ８と、光を受けて照度を検出する照度センサ５という２つの反対する機能を有する素子を備えている。そして、ＬＥＤ８と照度センサ５とは、基板１の表面と裏面にそれぞれ実装される。つまり、ＬＥＤ８から発せられる光は、基板によって遮断され、照度センサ５近傍へ到達しない。つまり、環境複合センサ装置１００は、照度センサ５による照度の検出への影響を抑制することができ、また１台で発光と照度の検出を両立させることのできる利便性の高い装置である。

また、ライトカバー１７は、ＬＥＤ８から発せられる光を拡散させることができる。よって、使用者は、ＬＥＤ８から発せられる光を視認しやすくなり、各素子の動作状況を容易に知ることができる。

また、ライトカバー１７へ入射した外部の光は、その表面において散乱した後、照度センサ５に検出される。また、照度センサ５によって検出された照度情報に基づき、ラップトップコンピュータ３２のディスプレイの照度は自動制御される。すなわち、ラップトップコンピュータ３２の省エネルギー化は実現される。

また、環境複合センサ装置１００は、加速度センサ９によってセンサ自身の位置の変化の加速度を検出する。よって、例えばラップトップコンピュータ３２の使用者が、ラップトップコンピュータ３２を誤って落下させた場合であっても、ラップトップコンピュータ３２に設けられるハードディスクドライブへの読み書き作業を停止させ、ハードディスクドライブに備わる磁気ヘッドを退避させることができる。よって、ハードディスクドライブの故障を抑制することができる。

また、図９は、ＵＳＢ端子口３１に環境複合センサ装置１００を差し込んで使用している場合であって、例えば環境複合センサ装置１００の先端に誤って手などが接触した場合の概要の一例を模式的に例示する。環境複合センサ装置１００の先端に誤って手などが接触した場合、先端は勢いよく動くこととなる。しかしながら、環境複合センサ装置１００は、ＵＳＢ端子口３１に差し込まれているため、ＵＳＢ端子口３１近傍の基板１はあまり動かないこととなる。すなわち、接点部７の近傍に実装される加速度センサ９の位置の変化は抑制される。よって、加速度センサ９からの出力にノイズが混入されることは抑制される。

また、ラップトップコンピュータ３２と距離が近い接点部７が実装される位置の近傍に、電圧レギュレータ１１及び素子１２が実装されている。よって、ラップトップコンピュータ３２が熱を発した場合であっても、基板１に実装されるセンサの動作が影響を及ぼさ
れることはない。すなわち、電圧レギュレータ１１及び素子１２の実装位置は、基板１の実装面を有効利用し、環境複合センサ装置１００の大きさをコンパクトにする効果を奏する。

また、ＢＬＥモジュール１０が備えるアンテナ１３は、基板１の裏面の先端であり、接点部７とは反対側に設けられている。よって、基板１上の各種センサを含む素子やラップトップコンピュータ３２からの電磁波の影響は抑制される。すなわち、アンテナ１３の機能低下は抑制される。また、基板１に設けられるセンサによって検出された情報をラップトップコンピュータ３２へ送る場合、接点部７を介した送信とＢＬＥモジュール１０を介した送信との２つ送信手段を用いることができる。すなわち、センサによって検出された情報の情報量が多い場合、情報の送信を分担することができ、送信の遅延を抑制することができる。

また、環境複合センサ装置１００は、基板１及び基板１に実装される各種センサを含む素子はフロントケース１４、リアケース１５、ＵＳＢカバー１６、及びライトカバー１７に収容される。よって、基板１及び基板１に実装される各種センサを含む素子を外部からの衝撃から守ることができる。

また、基板１に実装されるマイクロホン４及びＶＯＣセンサ６を含む素子や、ラップトップコンピュータ３２から熱が発せられた場合、熱は、フロントケース１４の通気口１９を通ってフロントケース１４の外部へ拡散される。よって、素子から発せられる熱が温湿度センサ２の検出に影響を及ぼすことは抑制される。

また、フロントケース１４は、Ｌ字型の仕切り部分２０を備える。そして、仕切り部分２０は、温湿度センサ２と、温湿度センサ２以外の素子とを仕切る。よって、基板１に設けられる素子が発する熱が温湿度センサ２側へ対流することは抑制される。よって、温湿度センサ２による温湿度の検出への影響を抑制することができる。

また、仕切り部分２０が差し込まれる基板１は、温湿度センサ２を囲むようにL字型に
切り欠かれている。よって、熱が基板１を介して温湿度センサ２に伝わることは抑制される。よって、熱が温湿度センサ２による温湿度の検出に影響を及ぼすことは抑制される。

また、基板１の表面において温湿度センサ２とＶＯＣセンサ６との間に、絶対圧センサ３、マイクロホン４、及び照度センサ５が実装されている。よって、ＶＯＣセンサ６から、熱が発せられた場合、熱が温湿度センサ２の検出に影響を及ぼすことは抑制される。

また、環境複合センサ装置１００の先端が勢いよく動いた場合、フロントケース１４の延出部２１とＵＳＢカバー１６との重なり部分の近傍が、ラップトップコンピュータ３２のＵＳＢ端子口３１の筐体と接触する。しかしながら、この際、延出部２１とＵＳＢカバー１６とは重なっているため、延出部２１とＵＳＢカバー１６との重なり部分の剛性は高く、重なり部分での強度性を確保し、変形等は抑制される。また、ＵＳＢ端子口３１近傍の基板１の動きは、さらに抑制され、加速度センサ９からの出力にノイズが混入されることは抑制される。また、延出部２１とＵＳＢカバー１６との重なり部分は、基板１の接点部７の上部に位置することとなる。すなわち、環境複合センサ装置１００は、接点部７の上部の空間を有効に活用し、装置の筐体の剛性を高めつつも、装置をコンパクトにすることを実現している。

また、環境複合センサ装置１００は、筐体の厚みが約７ｍｍであるのに対し、基板１の厚みが約０．８ｍｍである。すなわち、基板の厚みが、筐体の厚みの１０％以上を占めており、環境複合センサ装置１００の剛性が確保されている。また、基板１の厚みと、基板
１の表裏面に実装される素子の高さを合わせた厚みの合計は、約３．２ｍｍとなる。よって、基板１及び基板１の表裏面に実装される素子の厚みは筐体の厚み（約７ｍｍ）の４０％以上を占めており、環境複合センサ装置１００の剛性が確保されている。

また、温湿度センサ２は、基板１の表面において接点部７が形成される部分とは反対側の端に実装されている。よって、接点部７を介して接続するラップトップコンピュータ３２から熱が発せられる場合であっても、熱が温湿度センサ２による温湿度の検出に影響を及ぼすことは抑制される。

§４ 変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。

＜４．１＞
例えば、図１０は、環境複合センサ装置１００が、ＵＳＢコネクタ３３に接続されて使用される一例を模式的に例示する。ＵＳＢコネクタ３３は、ＵＳＢ端子３４と、コンセントに差し込むためのプラグ３５を備える。環境複合センサ装置１００が接続されたＵＳＢコネクタ３３が、プラグ３５をコンセントに差し込まれる場合、電力がプラグ３５及びＵＳＢコネクタ３３を介して基板１に設けられた素子に供給され、素子は動作する。そして、基板１に実装されるセンサによって検出された情報は、ＢＬＥモジュール１０を介して外部の機器へ送信される。このような環境複合センサ装置１００であれば、ラップトップコンピュータ３２と有線による接続を行わずに環境を測定することができる。

また、環境複合センサ装置１００は、電池を備えていてもよい。このような環境複合センサ装置１００であれば、外部から電力を供給されなくとも、センサを動作させることができる。

また、ＶＯＣセンサ６の代わりに、一酸化炭素やメタン等の大気中の物質を検出することのできるセンサが基板１に実装されてもよい。

以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせる事ができる。

なお、以下には本発明の構成要件と実施例の構成とを対比可能とするために、本発明の構成要件を図面の符号付きで記載しておく。
＜発明１＞
電子機器（３２）の端子（３１）に接続して使用する環境複合センサ装置（１００）であって、
基板（１）と、
前記基板（１）に実装された、異なる種類の複数の素子と、
前記基板（１）の表面に形成され、前記電子機器の端子と接触する接点部（７）を有する配線パターンと、を備える、
環境複合センサ装置（１００）。
＜発明２＞
前記複数の素子は、発光素子（８）と照度センサ（５）とを含み、
前記発光素子（８）が実装される前記基板（１）の面は、前記照度センサ（５）が実装される前記基板（１）の面の裏面である、
発明１に記載の環境複合センサ装置。
＜発明３＞
表面に微細な凹凸形状を有し、光を散乱させ、前記照度センサ（５）の上部及び上部の側方向に位置するカバー（１７）をさらに備える、
発明２に記載の環境複合センサ装置（１００）。
＜発明４＞
前記複数の素子は、加速度センサ（９）をさらに含み、
前記基板（１）は、略長方形の形状を有し、
前記接点部（７）は、前記基板（１）の長手方向の端部に設けられ、
前記加速度センサ（９）は、前記基板（１）の中央より前記接点部（７）側に実装される、
発明１から３の何れか１項請求項１又は２に記載の環境複合センサ装置（１００）。
＜発明５＞
外部の機器と無線通信を行うアンテナ（１３）をさらに備え、
前記アンテナ（１３）は、前記基板（１）における前記接点部（７）とは反対側の端部に実装される、
発明４に記載の環境複合センサ装置（１００）。
＜発明６＞
前記基板（１）の前記接点部（７）が設けられる面の裏面において、前記接点部（７）が設けられる領域の裏の領域には、前記複数の素子に含まれるセンサ以外の素子（１１、１２）が実装される、
発明１から５のうち何れか１項に記載の環境複合センサ装置（１００）。
＜発明７＞
前記複数の素子は、温度センサ（２）をさらに含み、
筐体（１４、１５、１６）をさらに備え、
前記筐体（１４、１５、１６）は、前記基板（１）を幅方向に挟む面に各々対向するように設けられる通気口を有し、
前記温度センサ（２）は、前記通気口によって挟まれる位置に設けられる
発明１から６のうち何れか１項に記載の環境複合センサ装置（１００）。
＜発明８＞
前記筐体（１４、１５、１６）は、前記温度センサ（２）と前記温度センサ（２）以外の素子とを仕切る仕切り部分（２０）を備える、
発明７に記載の環境複合センサ装置（１００）。
＜発明９＞
前記複数の素子は、大気中の物質の濃度を検出する濃度センサ（６）をさらに含み、前記温度センサ（２）からの距離が最も近い素子は、前記濃度センサ（６）以外の素子である、
発明７又は８に記載の環境複合センサ装置（１００）。
＜発明１０＞
前記筐体（１４、１５、１６）は、
前記接点部（７）を囲い、前記電子機器の端子と接続する第一の筐体（１６）と、
前記接点部（７）以外を収容する第二の筐体（１４）からなり、
前記第一の筐体（１６）は、角筒形状であり、
前記第二の筐体（１４）は、前記第一の筐体（１６）の内部と嵌合する嵌合部（２１）を有し、
前記第一の筐体（１６）と前記第二の筐体（１４）とは、前記嵌合部（２１）が嵌合された状態で固定される、
発明７から９のうち何れか１項に記載の環境複合センサ装置（１００）。

１・・・基板
２・・・温湿度センサ
３・・・絶対圧センサ
４・・・マイクロホン
５・・・照度センサ
６・・・ＶＯＣセンサ
７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ・・・接点部
８・・・ＬＥＤ
９・・・加速度センサ
１０・・・ＢＬＥモジュール
１１・・・電圧レギュレータ
１２・・・素子
１３・・・アンテナ
１４・・・フロントケース
１５・・・リアケース
１６・・・ＵＳＢカバー
１７・・・ライトカバー
１８・・・開口部
１９・・・通気口
２０・・・仕切り部分
２１・・・延出部
２２・・・延出部
２３・・・凹部
２４Ａ、２４Ｂ・・・爪
２５・・・凹部
２６・・・開口部
２７・・・上面
２８・・・凸部
２９・・・爪
３０・・・延出部
３１・・・ＵＳＢ端子口
３２・・・ラップトップコンピュータ
３３・・・ＵＳＢコネクタ
３４・・・ＵＳＢ端子
３５・・・プラグ
１００・・・環境複合センサ装置

Claims (9)

1. 電子機器の端子に接続して使用する環境複合センサ装置であって、
   基板と、
   前記基板に実装された、異なる種類の複数の素子と、
   前記基板の表面に形成され、前記電子機器の端子と接触する接点部を有する配線パターンと、を備え、
   前記複数の素子は、照度センサを含み、
   表面に微細な凹凸形状を有し、光を散乱させ、前記照度センサの上部及び上部の側方向に位置するカバーを有する、
   環境複合センサ装置。
2. 前記複数の素子は、発光素子を含み、
   前記発光素子が実装される前記基板の面は、前記照度センサが実装される前記基板の面の裏面である、
   請求項１に記載の環境複合センサ装置。
3. 前記複数の素子は、加速度センサをさらに含み、
   前記基板は、略長方形の形状を有し、
   前記接点部は、前記基板の長手方向の端部に設けられ、
   前記加速度センサは、前記基板の中央より前記接点部側に実装される、
   請求項１又は２に記載の環境複合センサ装置。
4. 外部の機器と無線通信を行うアンテナをさらに備え、
   前記アンテナは、前記基板における前記接点部とは反対側の端部に実装される、
   請求項３に記載の環境複合センサ装置。
5. 前記基板の前記接点部が設けられる面の裏面において、前記接点部が設けられる領域の裏の領域には、前記複数の素子に含まれるセンサ以外の素子が実装される、
   請求項１から４のうち何れか１項に記載の環境複合センサ装置。
6. 前記複数の素子は、温度センサをさらに含み、
   筐体をさらに備え、
   前記筐体は、前記基板を幅方向に挟む面に各々対向するように設けられる通気口を有し、
   前記温度センサは、前記通気口によって挟まれる位置に設けられる、
   請求項１から５のうち何れか１項に記載の環境複合センサ装置。
7. 前記筐体は、前記温度センサと前記温度センサ以外の素子とを仕切る仕切り部分を備える、
   請求項６に記載の環境複合センサ装置。
8. 前記複数の素子は、大気中の物質の濃度を検出する濃度センサをさらに含み、前記温度センサからの距離が最も近い素子は、前記濃度センサ以外の素子である、
   請求項６又は７に記載の環境複合センサ装置。
9. 前記筐体は、
   前記接点部を囲い、前記電子機器の端子と接続する第一の筐体と、
   前記接点部以外を収容する第二の筐体からなり、
   前記第一の筐体は、角筒形状であり、
   前記第二の筐体は、前記第一の筐体の内部と嵌合する嵌合部を有し、
   前記第一の筐体と前記第二の筐体とは、前記嵌合部が嵌合された状態で固定される、
   請求項６から８のうち何れか１項に記載の環境複合センサ装置。