JPS6163142A - 無線による集計装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は集計装置、特に無線信号波により情報を伝達し
、データを作成、集計する装置に関する。

（従来の技術） 従来、多人数の意志を集計する場合、例えば会議中にお
ける賛否の集計などに応じるため、種々の集計装置が提
供されている。一般に、そのような集計装置は、情報の
送り手側にそれぞれ備えられる複数の送信機（子機）と
、情報の受は手側に備えられ、それらの情報をまとめて
集計する受信機（親機）とからなる。それらの送信機か
ら受信機への情報の伝達を有線によって行なうと、その
設置に要する費用と時間が多大となるばかりでなく、情
報の送信位置が限定され、屋外または移動中の場所から
の伝達、集計は実際困難なものとなる。このような有線
による情報伝達の欠点を解消するために、送信機から受
信機への情報伝達を無線によって行う集計装置が提案さ
れている。この無線による集計装置では、その送信機に
、−電源として電池などを用い、情報を複雑な回路構成
より　０なる信号発生器を経て、アンテナより無線信号
波に変えて、空中に放射している。また、その無線信号
波を、受信機によって受信し、データを作成、集計して
いる。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の無線による集計装置では、その送信機
の電源として電池などを用いているため、減電圧による
誤動作を防止する必要があり、減電圧に対するチェック
や警報などが不可欠であると共に、電池の交換などの不
便もある。また、複雑な回路構成であるため、多種多様
な電子部品を必要とし、電池の交換も含めて送信機が高
価なものとなる。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
ものであり、送信機の電源を改善することによって、電
池などの交換の手間や費用を用することなく、半永久的
に信号を安定的に発生できる機能を有し、回路構成を簡
単にし、かつ安価で、全体をコンパクトに構成し得る無
線による集計装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明ではその送盾機に、
電池などの特別の電源を用いることなく、単に押圧力を
加えるだけで、信号を発生する圧電素子１１を信号発生
源として用いるものである。

さらに、その圧電素子１１に発生した信号を所望の無線
信号波に形成するため、圧電素子１１からアンテナ２６
に至る回路に放電ギャップ１７．１９、帯電体２１など
を設置する。このように送信機は、プラス極１６とマイ
ナス極１５とを有する圧電素子１１と、圧電素子１１を
押圧する操作釦２５と、圧電素子１１から発生する電圧
が加えられるアンテナ２６と、圧電素子１１のプラス極
１６からマイナス極１５に至るアンテナ２３が結合され
た回路に介在する放電ギャップ１７．１９と、圧電素子
１１のマイナス極１５と放電ギャップ１９または１７と
を結ぶ回路に結合した帯電体２１とを備えている。また
、受信機は、上述した複数の送信機より空中に放射され
る無線信号波を受けて、データを作成、集計する。

（作用） 上記手段は、次のように作用する。

圧電素子１１を信号発生源として用いるため、電池など
の他の電源を必要とすることなく、情報の送り手が操作
釦２５を単に押すだけで、圧電素子１１に押圧力が与え
られ、強力なパルス状の電圧が発生する。放電ギャップ
１７．１９などは、こ９圧電素子１１に発生した最初の
強力なパルス波を放電させるが、その第１パルス波に続
く、圧電素子１１の固有の振動などによって生じる第２
パルス波以降の弱いパルス波をさらに微弱化し、強力な
ワンパルス状の信号波を形成する。圧電素子１１のマイ
ナス極１５と放電ギャップ１７または１９間の回路に結
合した帯電体２１は、圧電素子１１のマイナス極１５に
発生した電荷を一時的に蓄え、放電ギャップ１７．１９
などの放電開始を遅らせ、放電開始と共に、蓄えた電荷
を瞬時的に放電ギャップ１７．１９などに放電させ、効
率よく圧電素子１１のエネルギーを取り出すものである
。また、アンテナ２３は、少なくとも放電ギャップ１７
または１９によって圧電素子１１のプラス極１６または
マイナス極１５と切り離されているので、圧電素子１１
に発生した最初の強力なパルス状の電圧（第１パルス波
）に基づき、放電ギャップ１７または１９で放電が行な
われたときのみ、ワンパルス状の無線信号波を空中に放
射する。

（実施例） 第１図は、本発明の送信機の実施例を示すブロック図、
第２図は、その受信機の実施例を示すブロック図である
。

第１図において、１１は圧電素子であり、水晶、ロッシ
ェル塩などの結晶やセラミックなどが用いられ、一定方
向から圧力を加えると、一定方向に電圧を発生する、そ
れらの圧電直接効果などを利用するものである。圧電素
子１１はプラス極１６とマイナス極１５とを有し、プラ
ス極１３は第１放電ギヤツプ１７の一方の放電端に接続
し、マイナス極１５は第２放電ギヤツプ１９の一方の放
電端に接続される。

第１放電ギヤ、ブ１７は２個の放電端を所定の空間、例
えば１．５間程の距離を隔てて配置して形成する。これ
らの放電端には、放電によって消耗しにくい耐久性のあ
る金属、例えばりん青銅などを用いる。第１放電ギヤツ
プ１７の他方の放電端は、アンテナ２ろに結合する。

第２放電ギヤ、７プ１９は、第１放電ギヤツプとほぼ同
様な構成を有し、一方の放電端は圧電素子１１のマイナ
ス極１５に接続し、他方の放電端はアンテナ２３に接続
する。

これらの第１、第２各放電ギヤツプ１７．１９の各放電
端には、種々の形状例えば針、球、平板等を実施に当た
り適宜選択して用いることができる。しかし、放電性能
上、加工上針対針、または針対平板を対峙させるなど放
電端に針極を用いると、放電ギャップの形成が好適なも
のとなる。なお、圧電素子１１のプラス極１３からマイ
ナス極１５に至るアンテナ２３が結合された回路に、ア
ンテナ２３の前後にそれぞれ第１放電ギヤツプ１７と第
２放電ギヤツプ１９とを介在させるのは、操作釦２５の
押圧によって圧電素子１１から発生する最初の強力なパ
ルス波（第１パルス波）を放電させるが、それに続く圧
電素子１１の固有の振動などによって生じる第２パルス
波以降の弱いパルス波を放電させないようにし、強力な
ワンパルス状の信号波を形成するためである。さらに、
微調整のために、放電ギャップの数を増加することもで
きる。アンテナ２６の前後のいずれか一方だけに、放電
ギヤ、プ１７または１９を介在すると、放電端間のギヤ
、プ間隔を調節しても、最初の強力なパルス波に続く、
第２波以降のパルス波を微弱化して放電させないように
する作用が、どうしても弱いものとなる。

２１は帯電体であり、圧電素子１１のマイナス極１５と
第２放電ギヤツプ１９（第２放電ギヤツプを設けない場
合には、第１放電ギヤツプ１７）とを結ぶ回路に結合し
ている。この送信機では、上述した第１、第２各放電ギ
ヤツプ１７．１９を瞬時的に、同時に放電させること（
いずれか一方の放電ギャップ１７または１９のみを設け
る場合には、その放電ギヤ、プを瞬時的に放電させる）
により、アンテナ２′５よりワンパルス状の無線信号波
を空中に放射するが、より瞬時的に、より多くの電荷が
移動すればするほどアンテナ２６から放射するワンパル
ス状の無線信号波がより強力なものとなる。このため帯
電体２１を設けることで、圧電素子１１のマイナス極１
５からプラス極１６へ移動する電荷が、一時的に帯電体
２１に蓄積され、放電開始を遅らせると共に、第１、第
２各放電ギヤツプ１７．１９の各ギャップ間の電圧が放
電電圧に到達すると、帯電体２１に蓄積された電荷を瞬
時的に放電させ、効率よく圧電素子１１のエネルギーを
取り出し、強力なワンパルス状の無線信号波を形成する
ことができる。帯電体２１には、りん青銅、しんちゅう
などの良導電体に銀めっきしたものなどを用い、高周波
電流の流れを良くする。その形状は一定以上の体積があ
り、電荷の蓄積が可能であれば、種々のものを採用する
ことができるが、平板状体のものが好適である。即ち、
平板状体のものは、放電端と一体にプレス加工で打ち抜
きが可能であり、その帯電部分を圧電素子１１のマイナ
ス極１５と第２放電ギヤツプ１９（または第１放電ギヤ
ツプ１７）とを結ぶ回路に細い平板などで結合すると、
その帯電体２１を送信機の他の部品を配置した隙間に、
折り曲げなどにより挿入し得て好都合となる。

アンテナ２３は約４０儂程の長さを有し、インピーダン
ス整合用のアンテナ結合回路（図示なし）を含み、第１
、第２各放電ギヤ、プ１７．１９の中間に接続され、圧
電素子１１の両極１３．１５から各放電ギャップ１７．
１９により切り離されている１、（いずれか一方の放電
ギャップ１７または１９のみ設ける場合は、圧電素子１
１のいずれかの極１６または１５とのみ切り離される）
。そのため、アンテナ２６は、圧電素子１１に発生した
最初の強力なパルス波（第１パルス波）のみに基づいて
、帯電体２１の作用を受け、第１、第２各放電ギヤツプ
１７．１９で放電が行われた時のみ、強力なワンパルス
状の信号波を受け、空中にその無線信号波を放射する。

操作釦２５は、圧電素子１１がらワンパルス状の電圧を
発生させるために用いられ、情報の送り手が、瞬時的に
強力な押圧力を圧電素子１１に加えるものである。

第２図において、２６はアンテナであり、インピーダン
ス整合用のアンテナ結合回路（図示なし）を含み、送信
機のアンテナ２３より放射したワンパルス状信号波を受
けるものである。

２７はフィルタであり、フィルタ回路を通過させること
により、アンテナ２６に誘起されたワンパルス状信号波
から外来雑音を除去し、所定周波数の信号波のみを取り
出す帯域フィルタである。

２９は高周波増幅器であり、フィルタ２７を通過した所
定周波数のワンパルス状の信号波を増幅する。

３１は波形整形器であり、高周波増幅器２９により増幅
されたワンパルス状の信号波を整形し、ワンパルス波と
するアナログ・デジタル変換器などが用いられ、続くカ
ウンタ３６を短時間に正確にカウントさせるためのもの
である。

カウンタ６３は、例えばデコードカウンタなどであり、
波形整形器６１より送り込まれたパルス信号をカウント
し、データを作成、集計するものである。

３５はゲート操作器であり、マニアル、オートなどの選
択が可能で、適宜設定時間を選択し、カウンタ３乙のゲ
ートを開かせることにより、その設定時間内に送り込ま
れたパルス信号数をカウントさせるものである。

３７は表示器であり、セグメント形の表示素子列などが
用いられ、カウンタ６３によりカウントされたパルス信
号数などが表示される。なお、ノイズ表示器（図示なし
）を付設し、パルス信号と同レベル値に達した雑音が入
力していることを表示することもできる。

次に、本実施例の動作について、さらに説明を加える。

多人数の意志を集計する場合、例えば学校で使用すると
き、個々の生徒に解答用の送信器（以下子機という）を
渡し、先生の授業内容の理解度を知るために、ＹＥＳ、
Ｎｏの形で答えられるように質問や問題の提示を行い、
それらに対する生徒の反応を子機の操作釦２５の押圧操
作により、先生の手元にある受信機（以下親機という）
に表示させる。

このとき、各生徒の操作釦２５の押圧操作にょ６　パル
ス信号の重複によって生じる、カウンタ３６の誤動作が
一応問題となる。通常、多人数の生徒が一斉に子機を操
作すると、パルス信号の重複確率は高くなっていく。例
えば圧電素子１１がら発生するパルス波の各パルス幅を
１μｓ１最初の強力なパルス波（第１パルス波）とそれ
に続く第２パルス波との間隔を２００μｓとすると、子
機に放電ギャップ１７．１９、帯電体２１などを使用す
る場合には、アンテナ２３から放射される無線信号波は
１μｓの第１パルス波のみであり（第２パルス波以降が
放射さ・れても、それらは著しく微弱化されている）、
使用しない場合には、第２パルス波以降も第１パルス波
より弱いといえども、ある程度の強さをもっており、各
子機は１μｓのパルス（実際にはさらにパルス幅が狭く
なっている）を２００μｓの間隔で数個放射することに
なる。）親機はこのような１μｓのある程度の強さのあ
るパルス信号を１個として受信し、データを作成、集計
する。そのため、放電ギヤ、プなどを使用しない場合に
は、親機は各子機から送信する第２パルス波以降も集計
に加えることになり、致命的な欠陥が発生する。しかし
、放電ギャップなどを使用すると、例えば４５人の生徒
数で構成されている教室では、各生徒がｉ　ＭＨｚの発
信周波数を持つ子機の操作釦２５を押圧操作し、ワンパ
ルス状の信号波を発信しても、パルス信号の重複確率は
極めて微々たるもので無視することができる。

また、カウンタ３３として３ＭＨｚの受信周波数を持つ
デコードカウンタを用いると、１ＭＨｚのパルス信号に
対しても余裕をもって対応できるので、短時間に正確に
情報の集計を打うことかできる。

また、このような子機と親機とからなる集計装置は、教
室内で活用することができるばかりでなく、当然屋外の
集会などにも用いることができる。

（発明の効果） 以上説明した本発明によれば、送信機は、圧電素子を信
号発生源として用いているため、電池などを電源とする
ことに伴う問題はすべて発生せず、回路構成が簡素化し
、安価となると共に、小型軽量化が容易で携帯に便利で
あり、かつ故障の少ないものとすることができる。また
、圧電素子からアンテナに至る回路に放電ギヤ、ブが介
在し、圧電素子とその放電端との回路に、帯電体が結合
しているため、強力なワンパルス状の信号波を発生して
、空中にその無線信号波を放射することができる。この
ため受信機によるデータの作成、集計も容易となり、集
計装置全体を安価に、コンパクトに構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の送信機の実施例を示すプロ２り図で
ある。 第２図は、その受信機の実施例を示すブロック図である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 情報を無線信号波に変えて、空中に放射する送信機と、
   その無線信号波を受けて、データを作成、集計する受信
   機とからなる無線による集計装置において、上記送信機
   には、プラス極とマイナス極とを有する圧電素子と、圧
   電素子を押圧する操作釦と、圧電素子から発生する電圧
   が加えられるアンテナと、圧電素子のプラス極からマイ
   ナス極に至るアンテナが結合された回路に介在する放電
   ギャップと、圧電素子のマイナス極と放電ギャップとを
   結ぶ回路に結合した帯電体とを備えることを特徴とする
   無線による集計装置。