WO1988008184A1 - Measuring instrument with transmitter - Google Patents

Description

明 綳 ®

送信機付測定器 '

技術分野

本発明は、 例えばノ ギスのよ う な測定器に係 り 、 測定デ 一 夕 を データ処理装置によ り 所定の フ ォ ーマ ツ ト の伝送デ ータ列に組込んで該伝送デー タ列を送信機によ り ホス ト シ ステムへ無線伝送する ための送信機付測定器に関する 。 背景技術

例えばノ ギスのよ う な携帯可能な 1 つ以上の測定器で被 測定物体を測定 して得 られる測定デー タ を 、 この測定器 と は離れた場所に設置されたホス ト システム に収集 し 、 測定 デー タ の集計等の処理を行な う システムがあ る 。 こ の場合、 測定器にお ける測定デー タ をで き る だけ正確に しか も 能率 よ く ホス 卜 システム に伝送する 必要があ る 。 こ のよ う に測 定器の測定デー タ を でき る だけ正確にかつ迅速に'ホス ト シ ステム に伝え る ための測定器の一種 と して 、 測定器に 、 小 型のデー タ処理装置例えばマイ ク ロ コ シ ピュー夕 か らな る データ処理装置と 送信機 と を組込んで一体化 した も のが開 発さ れて いる 。 このよ う な送信器付測定器では 、 測定器部 で得 られる測定デー タ を 、 上記データ処理装置で所定の フ ォ 一マ ッ ト のデータ フ レームか ら なる 伝送デー タ 列に編集 して 、 こ の伝送デー タ 列 を 上記送信機に よ り 無線出力す る よ う に し て い る 。 ホス ト シス テム 厠には受信機が組込まれ . て お り 、 受信機で受信 した伝送デー タ 列のデー タ フ レーム に含まれる測定データ をホス ト コ ンピュータで読 ffi して涵 定データの集計処理を行な う 。 このよ う に、 測定器部と ホ ス トシステム と を無線通信で接続すれば、 測定器部が、 例 えばノギスやマイ クロメータ等の作業者が直接手で持って 操作する携帯型の測定器であったと して も 、 測定操作時に おける作業能率を低下させる こ と なく 、 測定データ を実時 £でホス ト システムへ伝送でき る 。

しか しながら、 上述のよ う に測定器部にデータ処理装置 および送 ί言機を取付けた送信機付測定器において も 、 依然 と して次のよ う な問題があった。

上記データ処理装置およびこのデータ処理装置で編集さ れる上記伝送データ列を例えば周波数変調 （ F S Κ ( frequ ency shift keying) ) して無線送信するための上記送信機 は、 測定器部それ自体の操作性および携帯性を阻害 しない よ う に、 小型、 軽量に形成される必要がある 。 ごのため、 上記データ処理装置および送 ii機は、 一般に数個の I C半 導体素子で形成されてお り 、 一つの筐俸に収納されて測定 器部に取付けられる 。 しか し、 このよ う に小型軽量に形成 される送信機では、 電波の送信岀カをそれほど大き く 設定 できないので、 ある程度以上の長さのアンテナを必要とす る 。

しか し、 ツ ド アンテナのよ う な可徺性のない長いァン テナを 、 上記送信機付測定器に取付ける と 、 該測定器部の 操作性が大幅に β下する 。 また、 ロ ッ ドアンテナの代り に、 例えばビニール被覆線のよ う なフ レキシブルなアンテナ線 を取付ける こ と も考え られる 。 しか し、 この場合にも 、 測 定器部を操作する際に、 このアンテナ線が手や腕にま と い つ く こ と があるので、 上述 したロ ッ ドアンテナ と 同様に測 定器部の操作性を低下させる と い う 問題がある 。

したがって 、 測定器部に取付けられた送信機から出力 さ れる低電力の電波を受信するために、 ホス ト システムの受 信機のアンテナを測定現場に近接 して設置する必要がある 。 しか し、 受信アンテナを測定現場に過度に近接 して設置す る と 、 やは り 作業の邪魔になる 。

本発明は、 このよ う な実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、 送信機を内蔵 し且つ測定器部の 操作部の近傍に取付けられる筐体部分に送信機のアンテナ 出力端子を接続する こ と によ って 、 筐体外部に特別なアン テナを設置する こ と なく 送信機から出力 される信号を効 率良 く 空中に放射させる こ と ができ 、 しかもデータ伝送の 信頼性および測定器部自体の操作性を損 う こ と のない送信 機付測定器を提供する こ と にある 。

発明の開示

本発明によ る送信機付測定器は、 測定データ をデジタル 値と して 出力する測定器部と 、 この測定器部か ら出力 され る測定データ を所定フォーマ ツ トの伝送データ列に組込ん で出力する データ処理装置と 、 このデータ処理装置から出 力 される 伝送データ列情報を無線送信する ための送信機と 、 上記測定器部の操作部の近傍位置に取付けられ、 上記デー タ処理装置および送信機を収納する と と も に、 少なく と も 一部に導体部を有し該導体部に上記送信機のアンテナ出力 嬙子が接続される筐体と を備える 。

このよ う に構成される本発明の送信機付測定器によれば、 測定器部の操作部の近傍に取付けられ、 送信襪およびデー 'タ処理装置を収容する筐体の導体部に送信機のアンテナ出 力端子が接続される 。 したがって、 筐体の導体部には、 送 信機から出力される無線送信すべき 信号が印加される 。

この送信機付測定器によ り 、 実際に例えば被測定物体を 測定する場合には、 操作者は測定器部自体の操作部に手を かけて測定镍作を行なう 。 操作部の近傍に筐体が取付けら れているので、 この筐体に印加された信号が-操作者の人 ^ を流れる 。 ぞの結果、 操作者の体がアンテナの機能を受持 ち、 送信機から出力され！）小電力の信号は効率よ く 空中に 放射される 。

図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の一実施例によ る送信機付測定器の要部 の概略構成を示すブロ ッ ク図、 第 2 A図および第 2 B図は それぞれ同実施例による送信機佇測定器の外観を示す正面 図および厠面図、 第 3 図は同実施例の筐佑部を示す切欠斜 視図、 第 4 図は同実施例によ る送信機付測定器の動作を説 明するための図、 第 5 図は本発明の他の実施例による送信 機付測定器の筐体の構成を示す斜視図、 第 6 図は本発明の 実施例によ る送信機付測定器の動作を説明するための図で ある 。

発明を実施する ための最良の形態

以下、 図面を参照して本発明の一実施例を説明する 。

第 2 A図、 第 2 B図は、 本発明の送信機付測定器が表示 部付ノギスに適用された場合のノギスを示す正面図および 側面図である 。 すなわち、 ノギスからなる測定器 1 は、 本 尺 2 と 表示部付スライ ダ 3 と からなる測定器部と して のノ ギス部 4 と 、 スライ ダ 3 の裏面に取付けられたデータ処理 装置である 1 チ ッ プのマイ ク ロ コ ン ピュータおよび送信機 等を収訥する金属等の導電性材料で箱形に形成された筐体 5 と で構成されて いる 。 ノギス部 4 の本尺 2 には目盛 り 2 a が設け られて いる 。 被測定物の外径を測定する場合は、 本 尺 2 のジ ヨ ウ 2 bと スライ ダ 3 のジ ヨ ウ 3 aと の対向面間、 ま た被測定物の内径を測定する場合は、 本尺 2 のグチバシ 2 c と スライ ダ 3 のクチバシ 3 bと の背面間の間隔が測定される 。 この測定の結果得 られる測定データは、 スライ ダ 3 の表面 に取付けられる例えば液晶表示素子によ る表示部 6 に測定 値の数値を示す数字によ り デジタル表示される 。

さ らに、 スライ ダ 3 の指かけ部 7 近傍には押ボタ ンスィ ッ チからなる送信スィ ツ チ 8 が設け られて いる 。 スライ ダ 3 の上面に設け られて いる止めネジ 9 は、 スライ ダ 3 を本 尺 2 に固定する ために用い られる 。

スラ イ ダ 3 の裏面に取付け られた筐体 5 の背面には！:源 スィ ッチ 1 0が取付けられている 。

第 1 図は、 筐体 5 内に収納されたデータ処理装置、 送信 機およびノギス部 4 における測定部の概略構成を示すプロ ック図である 。 ノギス部 4 から与え られる測定データに対 して各種演算処理を実行する C P U ( 中央処理装置） 1 1に は、 バスライ ン 1 2を介 して制御プログラム等を記憶する R O M ( リー ドオン リメモ リ ） 1 3、 入力される測定データ を 一時記憶する リ ー ドライ トメモ リ と しての R A M ( ランダ ムアクセスメモ リ ） 1 4、 入力された測定データが組込まれ る所定のフ ォ ーマ ト のデータ フ レームからなる伝送デー タ列を無線送信する送信機 1 5、 ノギス部 4 から測定データ が入力される I Z 0 ( イ ンプッ トノアウ トプッ ト ） イ ンタ フ ェ ース 1 6が接続されている 。

また、 ノギス部 4 においては、 本尺 2 の 目盛 り 2 a部分に 埋設されている コ ンデンサと スライ ダ 3 内に取付けられて いる電極と によ り得られる測定値に対応する情報が電荷七 ンサ 1 7によ り検出され、 電荷センサ 1 7は測定値に対応する 電圧信号を出力する 。 電荷センサ 1 7から出力されるアナ口 グの直流測定データ信号は増幅器 1 8で増幅され、 さ らに A / D ( アナログ—ディ ジタル） 変換器 1 9でデジタル值に変 換されて表示部 6 に与え られ、 表示部 S に測定値が表示さ れる 。 また、 Aノ D変換器 1 9でデジタル値に変換された '認 定データは送信スィ ツ チ 8 およびコ ネク タ 2 Qを介してデー タ処理装置の I / 0ィ ンタ フ エース 1 Sへ入力される 。 なお、 上記増幅器 18は、 A Z D変換器 19にて変換された 測定デーダが実際の寸法に合致する よ う にゲイ ン調整され る と と も に零点調整されて いる 。

また、 筐体 5 内にはバ ッテ リ 21が組込まれてお り 、 筐体 5 の背面に取付けられた電源スィ ツチ 10および電源回路 22 を介 して電子回路構成要素の各部に駆動電圧 V D が供給さ れる 。

さ らに送信機 15のアンテナ出力端子 15a は リ一ド線 23を 介 して筐体 5 の内部の上壁面 5aお よび下壁面 5bに例えばは んだ付けにて接続されて いる 。

第 3 図は、 スライ ダ 3 の背面に取付けられた筐体 5 内部 を示す切欠斜視図である 。 筐体 5 內には、 図示する よ う に、 C P U 1 K R O M 13および R A M 14を含む 1 チ ッ プのマイ ク ロコ ンピュータ 24からなる データ処理装置と 、 送信機 15 が取付けられた P C ( プ リ ン ト配線回路 ） 基板 25と が収鈉 されてお り 、 この P C基板 25の一端に送信機 15のアンテナ 出力端子 15a が取付けられて いる 。 このアンテナ出力端子 15a がリ ー ド線 23を介 して筐体 5 の内面の上壁面 5aおよび 下壁面 5bに接続されている 。

また、 筐体 5 の背面の下方位置に上述 した電源スィ ツ チ 10が取付けられて いる 。

このよ う な構成の送信機付測定器 1 において 、 電源スィ ツチ 10が投入される と 、 第 1 図の ノギス部 4 を含む電子回 路構成要素の各部に駆動電圧 V D が供給される 。 ノギス部 に駆動電圧 V D が供給される と 、 ジ ヨ ウ 2a、 3 b間の現在 の寸法に相当する測定データ を示すデ ィ ジタル値が A Z D 変換器 19から出力されて表示部 6 に表示される 。 そ して、 操作者が手でノギス都 4 の本尺 2 の目盛り 2aまたはスライ ダ 3 を握 り 、 親指でスライダ 3 の指かけ部 7 を移動させな がらスライ ダ 3 のジヨ ウ 3aまたはクチバシ 3bを移動させる 。 被測定物 がジョ ゥ 2b、 3aの間に正し く 挟まれた状態で、 送信スィ ッチ 8 を操作する と 、 AZ D変換器 19から出力 さ れた測定データが送信スィ ッチ 8 、 コネク タ 20を介 してデ ータ処理装置 24の I Z Oィ ンタ フェース 16へ入力される， I / Oィ ンタ フェース 16へ測定データが入力される と 、 C P U 11は、 その測定データ を一旦 R A M 14へ格鈉する 。 次に、 C P U 11は、 この測定データ を所定のフ ォーマ ッ ト のデータ フ レームに組込んでシ リ アルの伝送データ列を鎘 集する 。 C P U 11ほ、 測定データ を組込んだ伝送データ列 の鎘集が終了する と、 この伝送データ列を送信機 15へ与え る 。

送信機 15は、 入力された伝送データ列を周波数変調 （ F S K (frequency shift keying)》 して周波数変調信号と し てアンテナ出力端子 15a に供耠する 。 このアンテナ出力端 子 15a に与え られた周波数変調信号は、 リ ー ド綠 23を介し て導電性材料で形成された筐体 5 の上壁面 5aおよび下壁面 5 bに印加される 。 一方、 第 2 B図に示すよ う に、 測定器 1 が表示部付ノギスである場合、 スライ ダ 3 および筐体 5 の 厚さは手の指の幅に比較 して非常に薄いので、 操作者が測 定操作を行なって いる間には、 上記筐体 5 の表面が必ず操 作者の手に接触 している 。 したがって 、 第 4 図に示すよ う に、 筐体 5 内部の送信機 1 5のアンテナ出力端子 1 5 a は、 筐 体 5 、 操作者の手および操作者の体によ って接地される こ と になる 。 その結果、 送信機 1 5から出力 される周波数変調 信号は、 筐体 5 、 操作者の手および操作者の体を介 して接 地へ流れ、 一種のアンテナ と して機能する 。

送信機 1 5から出力される周波数変調信号はこのアンテナ から効率よ く 空中に電波と して放射される 。 空中に放射さ れた周波数変調信号の電波は図示 しないホス ト システムの 受信機にて受信される 。 受信された周波数変調信号は元の 伝送データ列に復調されたのち、 ホス ト コ ン ピュータ に入 力 される 。 ホス ト コ ンピュータは入力 された伝送データ歹 (J の測定データ を読取 り 、 所定のデータ処理を行な う 。

こ のよ う に、 送信機 1 5のアンテナ出力端 1 5 a を操作者が 必ず手で触れる操作部の近傍に取付けられた筐体 5 に接続 する こ と によ って 、 操作者自身にアンテナの機能を持たせ る こ と が可能であるので、 従来の送信機付測定器のよ う に 別途にアンテナを設ける必要ない。 その結果、 測定器部と してのノギス部 4 の操作性を大幅に向上でき る 。

また、 送信機 1 5から出力 される周波数変調信号は上記ァ ンテナから効率よ く 空中に放射されるので、 送信機 1 5の出 力を特に上昇させる必要がない。 その結果、 送 ί言機 1 5自体 を小型軽量に形成でき る と と も に淸費電力 も抑制でき る 。 したがって、 ノギスのよ う な携帯型の小型測定器にも充分 組込むこ とが可能である 。

第 5図は、 本発明の他の実施例によ る送信機付測定器に 組込まれるデータ処理装置および送信機を収鈉する筐体 31 を示す斜視図である 。 この筐体 31は、 例えばプラスチック 等の誘電体材料で形成されてお り 、 筐体 31の内部の上壁面 31a および下壁面 31 b に、 導体部を構成する導電箔 32a お よび 32b が、 それぞれつづら折り またはジグザグ状のバタ ーンを形成 して壁面一杯に貼付けられている 。 導電箔 32 a 、 32b の一端はリ ー ド線 33を介 して この筐体 31内に収納され た送信機 51のアンテナ出力端子 15a に接続されている。

その他の構成は先に述べた実施例と 同 じである 。

このよ う な送信機付測定器において 、 第 6 図に示すよ う に、 例えば小さな被測定物体 34の外径寸法を測定する場合、 左手でその小さな被測定物体 34をジ ョ ゥ 2bと ジ ョ ゥ 3aと の 間にあてがって 、 右手でスライ ダ 3 を操作する 。 そ して 、 被測定物体 34がジ ョ ゥ 2bと ジ ョ ゥ 3aと の間に正し く 挟まれ た状態で送信スィ 、ゾチを操作する と 、 上述の実施例の場合 と 同様に測定データ を含む伝送データ列の周波数変調信号 が送信機 15のアンテナ出力端子 15a から出力されて 、 リ ー ド線 33を介して筐体 31の上厠内壁面 31a および下厠内壁面 31 に貼設された導電箔 32a 、 32b に印加される 。

この状態では、 第 6 図に示すよ う に、 筐体 31表面に操作 者の右手が接触してお り 、 左手が金属製のノギス部 4 のジ ヨ ウ 2 bに接触 して いるので、 誘電体材料で形成された筐体 3 1が等価的に力 ッ プリ ングコ ンデンサ 35の機能を果た し、 右手と 左手と を結ぶ人体が等価ループアンテナ 36と しての 機能を果たす。 そ して 、 筐体 3 1内の送信機 1 5から出力 され る周波数変調信号は筐体 3 1の内面に貼設されて いる導電箔 32 a 、 32 b 、 カ ッ プ リ ングコ ンデンサ 35、 右手、 等価ルー プアンテナ 36、 左手、 仮想接地 と しての本尺 2 のジ ヨ ウ 2 b へ流れる 。

したがって 、 測定データ情報を含む周波数変調信号は等 価ループアンテナ 36によ り 効率良 く 空中に電波放射される 。 その結果、 先に述べた実施例と ほぼ同等の効果を得る こ と が可能である 。

なお、 本発明は上述した実施例に限定される ものではな い 。 第 5 図の実施例にお いて は 、 筐体 3 1の内壁に導体箔 32 a 、 32 b を貼付たが、 導体箔 32 a 、 32 と 同様の導休箔 のプ リ ン トパター ンを形成 した P C基板を別途に作成して 、 この P C基板を筐体の内壁に近接させて配設 して も よ い 。

産業上の利用可能性

以上説明 したよ う に、 本発明の送信機付測定器によれば、 操作部の近傍に取付けられ且つ送信機を内蔵する筐体め内 壁またはその近傍に送信機のアンテナ出力端子を接続 して いる 。 したがっ て 、 筐体外部に別途にアンテナを設ける こ と な く 送信機から 出力 される 信号を効率よ く 空中に放射で き る 。 その結果、 データ伝送の信頼性を損う こ と なく 、 測 定器部の操作性を大幅に向上する こ と ができ る 。

Claims

請 求 の 範 IS

1 . 測定データ をデ ィ ジタル値に変換 して 出力する測定器 部と 、 この測定器部から出力 される測定データ を所定のフ ォ ーマ ツ トのデータ フ レームに組込んで伝送データ列 と し て出力するデータ処理装置と 、 こ のデータ処理装置から出 力 された伝送データ列を無線送信するための送信機と 、 上 記測定器部の操作部の近傍位置に取付けられ、 その周壁の 少な く と も一部に導体部を有 し、 上記データ処理装置およ び送信機を収納 し且つ上記導体部に上記送信機のアンテナ 出力端子が接続される筐体と を備えたこ と を特徴とする送 信機付測定器。

2 . 上記導体部は、 導電性材料で形成された筐体それ自体 である こ と を特徴とする請求の範囲第 1 項記載の送信機付 測定器。

3 . 上記筐体は、 誘電性材料で形成され、 且つ上記導体部 は、 上記筐体の内壁に沿っ て配設された導体であ る こ と を 特徴と する請求の範囲第 1 項記載の送信機付測定器。