JP2000124723A - Communication device and small-sized portable communication device provided with range finding means - Google Patents

Communication device and small-sized portable communication device provided with range finding means

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JP2000124723A
JP2000124723A JP10290570A JP29057098A JP2000124723A JP 2000124723 A JP2000124723 A JP 2000124723A JP 10290570 A JP10290570 A JP 10290570A JP 29057098 A JP29057098 A JP 29057098A JP 2000124723 A JP2000124723 A JP 2000124723A
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Japan
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ultrasonic
distance
antenna
circuit
ultrasonic sensor
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JP10290570A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Imagawa
敏幸 今川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform optimum communication by measuring a distance from an object positioned near an antenna and adjusting matching conditions corresponding to antenna characteristic change. SOLUTION: A portable telephone set 30 is provided with an antenna 1, a matching circuit 3 for matching impedance with the antenna 1, a distance measurement means 7 for measuring the distance between the antenna 1 and the object 10 by ultrasonic waves and a control means 5 as a circuit condition adjustment means for adjusting the matching circuit conditions of the matching circuit 3 corresponding to the distance measured in the distance measurement means 7. The ultrasonic waves reduce influence on the head part of a human body and measure the distance. The control means 5 sets the matching conditions calculated beforehand to the antenna matching circuit 3 corresponding to a distance measured result by the ultrasonic distance measurement means 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアンテナの近傍に位
置する物体の距離を測定し、測定した位置に応じて変化
するアンテナ特性を調整するアンテナを有する通信装置
に関する。また本発明は、測距手段を有する小型の携帯
可能な通信装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a communication apparatus having an antenna for measuring a distance of an object located near an antenna and adjusting an antenna characteristic which changes according to the measured position. Further, the present invention relates to a small portable communication device having a distance measuring means.

【0002】[0002]

【従来の技術】通信装置として小型の携帯可能な通信装
置、たとえば、携帯電話機を例示して述べる。携帯電話
機は通話する人の頭部に接近させて使用するから、携帯
電話機に備えつけられたアンテナと人間の頭部とが接近
する。その結果、人間の頭部における電波の吸収の他、
人間の頭部とアンテナと頭部との結合関係によりアンテ
ナ給電点の反射電力が増加または減少し、アンテナ特性
が変化する。
2. Description of the Related Art As a communication device, a small portable communication device, for example, a portable telephone will be described as an example. Since the mobile phone is used close to the head of the person who talks, the antenna provided on the mobile phone and the human head approach. As a result, in addition to radio wave absorption in the human head,
The reflected power at the antenna feed point increases or decreases due to the coupling relationship between the human head, the antenna, and the head, and the antenna characteristics change.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】携帯電話機において、
人間の頭部とアンテナとが接近して利用されることは前
提としており、上記のごときアンテナ特性の変化を考慮
した回路設計はなされている。
SUMMARY OF THE INVENTION In a portable telephone,
It is assumed that the human head and the antenna are used close to each other, and a circuit design has been made in consideration of the change in antenna characteristics as described above.

【0004】しかしながら、人間の頭部とアンテナとの
距離はある範囲内にあると仮定した条件で標準的な回路
設計をしており、アンテナと人間の頭部との距離の変化
に応じて変化するアンテナ特性の変化を考慮した最適な
回路条件で携帯電話機を動作させる設計はしていない。
したがって、よりよい品質の通話を行う場合、アンテナ
と人間の頭部との距離に応じたアンテナ特性を考慮して
回路条件を調整することが望ましい。
However, a standard circuit design is made under the condition that the distance between the human head and the antenna is within a certain range, and the standard circuit design changes according to the change in the distance between the antenna and the human head. There is no design to operate the mobile phone under optimal circuit conditions taking into account the change in antenna characteristics.
Therefore, when making a call of better quality, it is desirable to adjust the circuit conditions in consideration of antenna characteristics according to the distance between the antenna and the human head.

【0005】以上、携帯電話機を用いて通話する場合に
ついて述べたが、携帯電話機を用いてデータ通信を行う
場合にも上記同様の問題が起こる。そのときは、携帯電
話機のアンテナと人間の頭部に限らない。たとえば、ア
ンテナの近傍に電波を吸収する金属物体などが存在する
と通信品質に影響を与える。そのような場合もアンテナ
特性の変化に応じた携帯電話機の回路条件の調整が望ま
しい。
[0005] In the above, a case where a telephone call is performed using a mobile phone has been described. However, a similar problem occurs when data communication is performed using a mobile phone. In that case, it is not limited to the antenna of the mobile phone and the human head. For example, the presence of a metal object that absorbs radio waves near the antenna affects communication quality. In such a case, it is desirable to adjust the circuit conditions of the mobile phone according to the change in the antenna characteristics.

【0006】そのような調整を行う場合、アンテナとア
ンテナの近傍の物体との距離を測定して、測定した距離
に応じた回路条件の調整を行うことが必要となるが、こ
れまで、人体に影響が少なく、低価格で、小型で、長期
間安定に動作可能で携帯電話機の搭載(収納)可能な測
距手段が知られていない。
In such an adjustment, it is necessary to measure the distance between the antenna and an object in the vicinity of the antenna and adjust circuit conditions according to the measured distance. There is no known distance measuring means that has little influence, is inexpensive, is small, can operate stably for a long period of time, and can mount (store) a mobile phone.

【0007】上述した例示において、通信装置として携
帯電話機を例示したが、アンテナを用いて通信を行うそ
の他の固定式送信装置においても上記同様の問題に遭遇
する。
[0007] In the above example, a mobile phone is illustrated as a communication device. However, other fixed transmission devices that perform communication using an antenna also encounter the same problem as described above.

【0008】上述した問題を克服するため、本発明の目
的は、人体に影響が少なく、低価格で、小型で、長期間
安定に動作可能で、たとえば、携帯電話機のような小型
の通信装置にも搭載可能な測距手段を有し、測距手段で
測定した距離に基づいて回路条件を調整可能な通信装置
を提供することにある。また本発明の他の目的は、測距
手段を有する小型の携帯可能な通信装置を提供すること
にある。
[0008] In order to overcome the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a small-sized communication device such as a portable telephone, which has a small effect on the human body, is inexpensive, small-sized and can operate stably for a long period of time. Another object of the present invention is to provide a communication device which has a distance measuring means which can also be mounted, and which can adjust circuit conditions based on the distance measured by the distance measuring means. It is another object of the present invention to provide a small portable communication device having a distance measuring means.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、アンテ
ナと、該アンテナのインピーダンスマッチングをとるを
とる整合回路と、超音波により前記アンテナと物体との
距離を測定する距離測定手段と、該距離測定手段で測定
した距離に応じて前記整合回路の整合回路条件を調整す
る回路条件調整手段とを有する通信装置が提供される。
According to the present invention, an antenna, a matching circuit for matching impedance of the antenna, a distance measuring means for measuring a distance between the antenna and an object by ultrasonic waves, There is provided a communication apparatus having circuit condition adjusting means for adjusting a matching circuit condition of the matching circuit according to a distance measured by a distance measuring means.

【0010】好ましくは、前記回路条件調整手段は、前
記距離測定手段で測定した距離が所定の距離以内にある
ときのみ、前記整合回路条件を調整する。
Preferably, the circuit condition adjusting means adjusts the matching circuit condition only when the distance measured by the distance measuring means is within a predetermined distance.

【0011】好ましくは、前記距離測定手段は、前記通
信装置に設けられた送信用超音波センサと、前記通信装
置に設けられた受信用超音波センサと、前記通信装置に
設けられた前記送信用超音波センサを励起する励起手段
と、前記通信装置に設けられた、前記送信用超音波セン
サから放射された超音波が前記物体で反射され、該反射
した超音波を前記受信用超音波センサで受信し、超音波
の送信から超音波の受信までの時間を測定し、該計測時
間から前記送信用超音波センサまたは前記受信用超音波
センサから前記物体までの距離を測定する超音波距離測
定手段とを有する。
Preferably, the distance measuring means includes a transmitting ultrasonic sensor provided in the communication device, a receiving ultrasonic sensor provided in the communication device, and a transmitting ultrasonic sensor provided in the communication device. Exciting means for exciting the ultrasonic sensor, provided in the communication device, the ultrasonic wave emitted from the transmitting ultrasonic sensor is reflected by the object, the reflected ultrasonic wave by the receiving ultrasonic sensor Ultrasonic distance measuring means for receiving and measuring the time from transmission of ultrasonic waves to reception of ultrasonic waves, and measuring the distance from the ultrasonic sensor for transmission or the ultrasonic sensor for reception to the object from the measurement time And

【0012】特定的には、前記通信装置は小型の携帯可
能な通信装置、たとえば、携帯電話機である。
More specifically, the communication device is a small portable communication device, for example, a mobile phone.

【0013】また本発明によれば、送信用超音波センサ
と、受信用超音波センサと、前記送信用超音波センサを
励起する励起手段と、前記送信用超音波センサから放射
された超音波が物体で反射され、該反射した超音波を前
記受信用超音波センサで受信し、超音波の送信から超音
波の受信までの時間を測定し、該計測時間から前記送信
用超音波センサまたは前記受信用超音波センサから前記
物体までの距離を測定する超音波距離測定手段とを有す
る、小型の携帯可能な通信装置が提供される。
According to the present invention, the transmitting ultrasonic sensor, the receiving ultrasonic sensor, the exciting means for exciting the transmitting ultrasonic sensor, and the ultrasonic wave radiated from the transmitting ultrasonic sensor are provided. The ultrasonic wave reflected by the object is received by the ultrasonic sensor for reception, the time from transmission of ultrasonic wave to reception of ultrasonic wave is measured, and the ultrasonic sensor for transmission or the reception is measured from the measurement time. A compact portable communication device having an ultrasonic distance measuring means for measuring a distance from the ultrasonic sensor for use to the object is provided.

【0014】本発明の通信装置においては、通信装置に
搭載されたアンテナと、アンテナの近傍に位置する物体
との間の距離を超音波を用いて測定する。超音波は人体
に及ぼす影響が少ない。したがって、たとえば、通信装
置が携帯電話機であり、物体が携帯電話機と接近させて
使用する人体の頭部であっても、人体に及ぼす影響が少
ない状態でアンテナと人体の頭部との距離が測定でき
る。携帯電話機以外の通信装置においても、超音波は物
体探知に好適である。回路条件調整手段は、上記測定し
たアンテナと物体の距離に基づいて、通信装置の整合回
路の整合条件を変化させる。その結果、アンテナ特性が
変化してもその特性に則した整合条件で通信が可能とな
る。
In the communication device according to the present invention, the distance between an antenna mounted on the communication device and an object located near the antenna is measured using ultrasonic waves. Ultrasound has little effect on the human body. Therefore, for example, even if the communication device is a mobile phone and the object is the head of the human body used close to the mobile phone, the distance between the antenna and the head of the human body is measured with little effect on the human body. it can. Ultrasonic waves are also suitable for detecting objects in communication devices other than mobile phones. The circuit condition adjusting means changes the matching condition of the matching circuit of the communication device based on the measured distance between the antenna and the object. As a result, even if the antenna characteristics change, communication can be performed under matching conditions in accordance with the characteristics.

【0015】回路条件調整手段は、測距結果が所定以内
である場合のみ、上記アンテナ特性の変化に則した整合
回路の調整を行う。アンテナと物体との距離がある程度
以上離れているときは、アンテナ特性の変化に伴う回路
条件の変更は実質的に不要であるからである。換言すれ
ば、上述した測距手段の特定範囲は短くてよいから、超
音波センサも小型のものを使用できる。
The circuit condition adjusting means adjusts the matching circuit according to the change in the antenna characteristic only when the distance measurement result is within a predetermined range. This is because, when the distance between the antenna and the object is more than a certain distance, it is substantially unnecessary to change the circuit conditions according to the change in the antenna characteristics. In other words, since the specific range of the distance measuring means described above may be short, a small ultrasonic sensor can be used.

【0016】送信用超音波センサ、受信用超音波セン
サ、送信用超音波センサを励起する励起手段、超音波距
離測定手段は小型であり、携帯電話機などの小型通信装
置に容易に搭載(収容可能)である。送信用超音波セン
サと受信用超音波センサとを一体化したものを使用すれ
ば一層小型、軽量化になる。
The transmitting ultrasonic sensor, the receiving ultrasonic sensor, the exciting means for exciting the transmitting ultrasonic sensor, and the ultrasonic distance measuring means are small and can be easily mounted (accommodated) in a small communication device such as a mobile phone. ). The use of an integrated transmission ultrasonic sensor and reception ultrasonic sensor further reduces the size and weight.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1は本発明の通信装置の1例と
しての、小型の携帯可能な通信装置、たとえば、携帯電
話機の送信部分の概略構成図である。図1に図解した携
帯電話機は、アンテナ1と、アンテナとインピーダンス
マッチングをとる整合回路3と、制御手段5と、超音波
距離測定手段7とを有する。携帯電話機はさらに、受信
系として、入力フィルタ11と、高周波増幅回路13
と、周波数変換回路15と、データ再生回路17を有す
る。携帯電話機はまた送信系として、出力フィルタ21
と、高周波増幅回路23と、周波数変換回路25と、デ
ータ生成回路27を有する。実際の携帯電話機は、図1
に図解した他、種々の回路、手段を有するが、図1は本
発明に関係する部分のみを図解している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a small portable communication device as an example of a communication device of the present invention, for example, a transmitting portion of a portable telephone. The mobile phone illustrated in FIG. 1 includes an antenna 1, a matching circuit 3 that performs impedance matching with the antenna, a control unit 5, and an ultrasonic distance measuring unit 7. The mobile phone further includes an input filter 11 and a high-frequency amplifier circuit 13 as a receiving system.
And a frequency conversion circuit 15 and a data reproduction circuit 17. The mobile phone also has an output filter 21 as a transmission system.
, A high-frequency amplifier circuit 23, a frequency conversion circuit 25, and a data generation circuit 27. Figure 1 shows an actual mobile phone.
1 has various circuits and means, but FIG. 1 illustrates only parts related to the present invention.

【0018】携帯電話機は、たとえば、図2に図解した
ような、広く使用されている携帯電話機30であり、こ
の携帯電話機30に搭載されているアンテナ1は、携帯
電話機30に収容されうる伸縮自在の、送信と受信との
両方に使用する送受信用ロッドアンテナである。
The portable telephone is, for example, a widely used portable telephone 30 as illustrated in FIG. 2, and an antenna 1 mounted on the portable telephone 30 is telescopic and can be accommodated in the portable telephone 30. This is a transmission / reception rod antenna used for both transmission and reception.

【0019】図1に図解した回路のデータ受信動作を述
べる。アンテナ1が受信した高周波信号がアンテナ整合
回路3において整合(インピーダンスマッチング)がと
られて、入力フィルタ11に入力されて雑音成分が除去
される。入力フィルタ11の出力信号は高周波増幅回路
13において増幅され、周波数変換回路15において中
間周波信号に変換される。その後、さらに周波数変換さ
れる場合もあるが、図解の携帯電話機では省略してい
る。その後、復調回路(図示せず)で復調されて、デー
タ再生回路17においてデータの再生処理が行われて、
携帯電話機の音声出力部から音声として出力される。
The data reception operation of the circuit illustrated in FIG. 1 will be described. The high frequency signal received by the antenna 1 is matched (impedance matching) in the antenna matching circuit 3 and is input to the input filter 11 to remove a noise component. The output signal of the input filter 11 is amplified in the high-frequency amplifier circuit 13 and converted to an intermediate frequency signal in the frequency conversion circuit 15. Thereafter, the frequency may be further converted, but is omitted in the illustrated mobile phone. Thereafter, the data is demodulated by a demodulation circuit (not shown), and the data is reproduced by the data reproduction circuit 17.
The voice is output from the voice output unit of the mobile phone as voice.

【0020】図1に図解した回路のデータ送信動作を述
べる。携帯電話機のマイクからの音声信号が電気信号に
変換された後、データ生成回路27において通話用の信
号を生成する。さらに、その信号が変調回路(図示せ
ず)において変調され、周波数変換回路25において高
周波信号に変換され、高周波増幅回路23において送信
可能な電力レベルまで増幅される。さらに出力フィルタ
21において雑音成分が除去されて、アンテナ整合回路
3を介してアンテナ1に印加されて空中に放射される。
The data transmission operation of the circuit illustrated in FIG. 1 will be described. After the audio signal from the microphone of the mobile phone is converted into an electric signal, the data generation circuit 27 generates a call signal. Further, the signal is modulated in a modulation circuit (not shown), converted into a high frequency signal in a frequency conversion circuit 25, and amplified to a transmittable power level in a high frequency amplifier circuit 23. Further, the noise component is removed by the output filter 21 and applied to the antenna 1 via the antenna matching circuit 3 and radiated into the air.

【0021】本発明者は、携帯電話機と人体頭部との距
離と、人体の高周波吸収電力比率とが図3に図解したグ
ラフとして表すことができることを見いだした。また本
発明者は、図3に図解したように、アンテナ1(携帯電
話機30)と人体頭部との距離に応じて電力の吸収比率
が異なるから、その吸収状態に応じてアンテナ整合回路
3の整合条件を適切に調節することにより、通信品質を
高く維持することが可能であることを見いだした。
The present inventor has found that the distance between the portable telephone and the head of the human body and the ratio of the high-frequency absorbed power of the human body can be represented as a graph illustrated in FIG. Further, as illustrated in FIG. 3, the inventor of the present invention differs in the power absorption ratio depending on the distance between the antenna 1 (mobile phone 30) and the head of the human body. It has been found that by appropriately adjusting the matching condition, it is possible to maintain high communication quality.

【0022】そこで、本願発明者は、図2に図解したよ
うに、人体などの被測定対象物(物体)10と、アンテ
ナ1との距離を超音波距離測定手段7において測定し、
制御手段5が超音波距離測定手段7による測距結果に基
づいてアンテナ整合回路3の整合条件を変化させて、ア
ンテナ1と被測定対象物10との距離に応じて適切な整
合条件を調整可能とした。
Then, as illustrated in FIG. 2, the inventor of the present application measures the distance between the antenna 1 and the measured object (object) 10 such as a human body by the ultrasonic distance measuring means 7,
The control means 5 changes the matching condition of the antenna matching circuit 3 based on the distance measurement result by the ultrasonic distance measuring means 7 so that an appropriate matching condition can be adjusted according to the distance between the antenna 1 and the object 10 to be measured. And

【0023】そのため、本願発明者は、図3の特性曲線
に基づく、アンテナ1と被測定対象物(物体)10との
距離に応じたアンテナ整合回路3の回路条件を事前に求
めておき、制御手段5にその結果を記憶させた。制御手
段5はコンピュータ、好適には、マイクロコンピュータ
を内蔵しており上記結果をROMに記憶している。アン
テナ整合回路3としては、複数のスイッチと、複数の整
合回路を有しており、制御手段5からのスイッチング指
令に応じてスイッチが動作して選択された1つの整合回
路がアンテナ1に接続可能に構成してある。制御手段5
は、超音波距離測定手段7の測距結果に応じて、アンテ
ナ整合回路3内のどの整合回路を選択するかを決定し、
アンテナ整合回路3内の複数のスイッチの1つを選択駆
動する。その結果、選択された整合回路とアンテナ1と
が接続される。
For this reason, the inventor of the present application previously obtains circuit conditions of the antenna matching circuit 3 according to the distance between the antenna 1 and the measured object (object) 10 based on the characteristic curve of FIG. The result was stored in the means 5. The control means 5 has a built-in computer, preferably a microcomputer, and stores the results in a ROM. The antenna matching circuit 3 includes a plurality of switches and a plurality of matching circuits. One matching circuit selected by operating a switch according to a switching command from the control unit 5 can be connected to the antenna 1. It is configured in. Control means 5
Determines which matching circuit in the antenna matching circuit 3 is to be selected according to the distance measurement result of the ultrasonic distance measuring means 7,
One of a plurality of switches in the antenna matching circuit 3 is selectively driven. As a result, the selected matching circuit and the antenna 1 are connected.

【0024】超音波距離測定手段7としては、図2に図
解したように、携帯電話機30に組み込まれている(搭
載されている)。図4は携帯電話機30に搭載された超
音波距離測定手段7の概略構成図であり、図5は図4に
図解した受信機72の構成図であり、図6(a)〜
(e)は図4および図5に図解した超音波距離測定手段
7の動作を説明するグラフである。
As shown in FIG. 2, the ultrasonic distance measuring means 7 is incorporated (mounted) in the portable telephone 30. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the ultrasonic distance measuring means 7 mounted on the mobile phone 30, and FIG. 5 is a configuration diagram of the receiver 72 illustrated in FIG.
(E) is a graph illustrating the operation of the ultrasonic distance measuring means 7 illustrated in FIGS. 4 and 5.

【0025】図4に図解した超音波距離測定手段7は、
超音波送信機71、送信用超音波センサ73および送信
用ホーンアンテナ75を有する送信側と、超音波受信機
72、受信用超音波センサ73および受信用ホーンアン
テナ74を有する受信側と、制御手段77とで構成され
ている。
The ultrasonic distance measuring means 7 illustrated in FIG.
A transmitting side having an ultrasonic transmitter 71, a transmitting ultrasonic sensor 73, and a transmitting horn antenna 75; a receiving side having an ultrasonic receiver 72, a receiving ultrasonic sensor 73, and a receiving horn antenna 74; 77.

【0026】図解した構成においては、さらに送信用ホ
ーンアンテナ75および受信用ホーンアンテナ76を用
いて距離測定環境の周囲の雑音を極力排除している。さ
らに受信用ホーンアンテナ76を用いて反射超音波を集
束させている。しかしながら、携帯電話機30と人体の
頭部との距離は短いから、アンテナ75および76は削
除可能である。
In the illustrated configuration, a transmission horn antenna 75 and a reception horn antenna 76 are used to minimize noise around the distance measurement environment. Further, the reflected ultrasonic waves are focused using the receiving horn antenna 76. However, since the distance between the mobile phone 30 and the head of the human body is short, the antennas 75 and 76 can be omitted.

【0027】また、超音波センサは送信および受信の双
方に利用可能であるから、受信用超音波センサ73と受
信用ホーンアンテナ74とを1つの超音波センサにする
こともできる。その場合、送信モードと受信モードとを
時間的に分けて使用すればよい。しかしながら、下記の
記述においては、受信用超音波センサ73と受信用ホー
ンアンテナ74とが別個に設けられた例について述べ
る。なお、送信用超音波センサ73の中心軸(または送
信用ホーンアンテナ75の指向の中心軸)と、受信用超
音波センサ74の中心軸(または受信用ホーンアンテナ
76の指向の中心軸)とのなす角度θは極力0に近いほ
うが好ましい。
Since the ultrasonic sensor can be used for both transmission and reception, the ultrasonic sensor 73 for reception and the horn antenna 74 for reception can be used as one ultrasonic sensor. In that case, the transmission mode and the reception mode may be used separately in time. However, in the following description, an example in which the receiving ultrasonic sensor 73 and the receiving horn antenna 74 are separately provided will be described. The center axis of the transmitting ultrasonic sensor 73 (or the central axis of the directivity of the transmitting horn antenna 75) and the central axis of the ultrasonic sensor 74 for receiving (or the central axis of the directivity of the receiving horn antenna 76) are aligned. Is preferably as close to 0 as possible.

【0028】送信用超音波センサ73としては、圧電セ
ラミック式超音波センサ、たとえば、ニオブ酸リチウム
などの圧電センサを用いることができる。受信用超音波
センサ74も、送信用超音波センサ73と同様、圧電セ
ラミック式超音波センサ、たとえば、ニオブ酸リチウム
などの圧電センサを用いることができる。
As the transmission ultrasonic sensor 73, a piezoelectric ceramic ultrasonic sensor, for example, a piezoelectric sensor such as lithium niobate can be used. Similarly to the transmission ultrasonic sensor 73, the reception ultrasonic sensor 74 can use a piezoelectric ceramic ultrasonic sensor, for example, a piezoelectric sensor such as lithium niobate.

【0029】図4に図解した超音波距離測定手段7にお
ける距離測定方法を述べる。制御手段77は、超音波送
信機71による送信タイミングと、超音波受信機72に
よる受信タイミングとを制御する。制御手段77はまず
送信モードにする。送信タイミングにおいて、超音波送
信機71が送信用超音波センサ73を励起させて送信用
超音波センサ73から超音波を発生させる。送信用超音
波センサ73からの超音波は送信用ホーンアンテナ75
を介して被測定対象物(物体)10に向けて指向され被
測定対象物(物体)10に当たる。制御手段77は受信
モードにする。受信タイミングにおいて、被測定対象物
(物体)10で反射した超音波は受信用ホーンアンテナ
76を介して受信用超音波センサ74に入射し、受信用
超音波センサ74が、入射した超音波のレベルに応じた
電気信号を出力する。超音波受信機72は、送信用超音
波センサ73が超音波を放射し受信用超音波センサ74
で受信するまでの時間を測定し、この測定時間から被測
定対象物(物体)10と送信用超音波センサ73との間
の距離を算出する。測定すべき距離L1は下記式に基づ
いて計算できる。
A distance measuring method in the ultrasonic distance measuring means 7 illustrated in FIG. 4 will be described. The control unit 77 controls the transmission timing of the ultrasonic transmitter 71 and the reception timing of the ultrasonic receiver 72. The control unit 77 first sets the transmission mode. At the transmission timing, the ultrasonic transmitter 71 excites the transmission ultrasonic sensor 73 to generate ultrasonic waves from the transmission ultrasonic sensor 73. The ultrasonic wave from the transmission ultrasonic sensor 73 is transmitted to the transmission horn antenna 75.
Is directed toward the object (object) 10 to be measured, and hits the object (object) 10 to be measured. The control unit 77 sets the reception mode. At the reception timing, the ultrasonic wave reflected by the object to be measured (object) 10 is incident on the ultrasonic sensor for reception 74 via the horn antenna 76 for reception, and the ultrasonic sensor for reception 74 detects the level of the incident ultrasonic wave. And outputs an electric signal corresponding to. The ultrasonic receiver 72 includes a transmitting ultrasonic sensor 73 that emits ultrasonic waves and a receiving ultrasonic sensor 74.
The time until reception is measured in step (1), and the distance between the measured object (object) 10 and the transmission ultrasonic sensor 73 is calculated from the measurement time. The distance L1 to be measured can be calculated based on the following equation.

【0030】 L1=(V×S)/2 ・・・(1) ただし、Vは超音波の空気中、温度tにおける伝搬速度
である。 V=331.5+0.6t (m/秒) Sは送信用超音波センサ73の発振開始から、受信用超
音波センサ74で最初の反射波を受信したときまでの時
間である。
L1 = (V × S) / 2 (1) where V is the propagation speed of the ultrasonic wave in the air at the temperature t. V = 331.5 + 0.6t (m / sec) S is the time from the start of the oscillation of the transmitting ultrasonic sensor 73 to the time when the receiving ultrasonic sensor 74 receives the first reflected wave.

【0031】この測定時の温度は、基準の温度、たとえ
ば、t=20°Cにおける超音波の伝搬速度について測
定する。t=20°Cのときの超音波の伝搬速度Vは3
32.7(m/秒)である。
The temperature at the time of this measurement is measured with respect to a reference temperature, for example, the propagation speed of the ultrasonic wave at t = 20 ° C. The propagation velocity V of the ultrasonic wave at t = 20 ° C. is 3
32.7 (m / sec).

【0032】図4に図解した送受信分離型反射方式の超
音波距離測定装置において、送信用超音波センサ73お
よび受信用超音波センサ74としては、室外における風
雨に耐えるため防滴型の超音波センサを用いることが好
ましい。防滴型の超音波センサはカバーが設けられてい
るから、そのカバーを通過する際、減衰が起こり総合利
得を低下させる。したがって、送信用超音波センサ73
および受信用超音波センサ74に防滴型超音波センサを
用いた場合、距離測定範囲は短くなる。しかしながら、
被測定対象物(物体)10が人体の場合はそれで十分で
ある。通常、被測定対象物(物体)10と携帯電話機3
0との距離は数cmから10数cm程度であるからであ
る。しかしながら、より正確な測距を行うことが望まし
く、感度補正を行うことが好ましい。
In the ultrasonic distance measuring apparatus of the transmission / reception separation type reflection type illustrated in FIG. 4, the transmission ultrasonic sensor 73 and the reception ultrasonic sensor 74 are drip-proof ultrasonic sensors to withstand outdoor wind and rain. It is preferable to use Since the drip-proof type ultrasonic sensor is provided with a cover, when passing through the cover, attenuation occurs to reduce the overall gain. Therefore, the transmission ultrasonic sensor 73
When a drip-proof ultrasonic sensor is used as the receiving ultrasonic sensor 74, the distance measurement range becomes short. However,
When the measured object (object) 10 is a human body, that is sufficient. Usually, the object to be measured (object) 10 and the mobile phone 3
This is because the distance from 0 is about several cm to about several tens cm. However, it is desirable to perform more accurate distance measurement, and it is preferable to perform sensitivity correction.

【0033】下記に、そのような感度補正をも行った超
音波受信機72について述べる。図5は超音波距離測定
手段7のうち、超音波受信機72の回路構成を中心に図
解した図である。超音波受信機72は、前段増幅回路・
バッファ回路720、高周波信号濾波回路722、測距
感度補正回路724、低周波信号濾波回路・バッファ回
路726、検波回路728、バッファ回路/比較回路7
30、距離測定演算制御回路732を有する。
The following describes the ultrasonic receiver 72 which also performs such sensitivity correction. FIG. 5 is a diagram mainly illustrating the circuit configuration of the ultrasonic receiver 72 in the ultrasonic distance measuring means 7. The ultrasonic receiver 72 includes a preamplifier circuit
Buffer circuit 720, high frequency signal filtering circuit 722, ranging sensitivity correction circuit 724, low frequency signal filtering circuit / buffer circuit 726, detection circuit 728, buffer circuit / comparison circuit 7
30 and a distance measurement arithmetic control circuit 732.

【0034】実際の測距動作に先立って、距離測定演算
制御回路732において測距感度補正回路724におい
て感度補正するための超音波センサ感度補正データを生
成し、その超音波センサ感度補正データに基づいて測距
感度補正回路724において受信超音波信号の感度補正
する。そのため、測距感度補正回路724で用いる超音
波センサ感度補正データを事前に収集しておく。以下そ
の方法を述べる。送信用超音波センサ73を駆動させ、
測距感度補正回路724における感度補正をしない状態
で、受信用超音波センサ74の受信信号から距離測定演
算制御回路732において仮の距離を測定する。距離測
定演算制御回路732は、求められた仮の距離と、測距
感度補正回路724で行う超音波センサ感度補正データ
を生成して、測距感度補正回路724に設定する。再
び、送信用超音波センサ73を駆動する。受信用超音波
センサ74で受信された信号は測距感度補正回路724
において感度補正される。その感度補正された受信信号
を検波回路728で検波して、検波信号をバッファ回路
/比較回路730を経由して、距離測定演算制御回路7
32に送信し、距離測定演算制御回路732で送信用超
音波センサ73からの超音波の送信から受信用超音波セ
ンサ74における反射波の受信までの時間から式1に従
って実際の距離を算出する。
Prior to the actual distance measurement operation, the distance measurement operation control circuit 732 generates ultrasonic sensor sensitivity correction data for sensitivity correction in the distance measurement sensitivity correction circuit 724, and based on the ultrasonic sensor sensitivity correction data. In the distance measurement sensitivity correction circuit 724, the sensitivity of the received ultrasonic signal is corrected. Therefore, ultrasonic sensor sensitivity correction data used in the distance measurement sensitivity correction circuit 724 is collected in advance. The method is described below. Driving the transmission ultrasonic sensor 73,
In a state where the sensitivity correction is not performed in the distance measurement sensitivity correction circuit 724, a temporary distance is measured in the distance measurement calculation control circuit 732 from the reception signal of the reception ultrasonic sensor 74. The distance measurement arithmetic control circuit 732 generates the obtained temporary distance and the ultrasonic sensor sensitivity correction data to be performed by the distance measurement sensitivity correction circuit 724, and sets the data in the distance measurement sensitivity correction circuit 724. The transmission ultrasonic sensor 73 is driven again. The signal received by the receiving ultrasonic sensor 74 is a distance measurement sensitivity correction circuit 724.
Is subjected to sensitivity correction. The reception signal whose sensitivity has been corrected is detected by a detection circuit 728, and the detection signal is passed through a buffer circuit / comparison circuit 730 to a distance measurement calculation control circuit 7.
32, and the distance measurement calculation control circuit 732 calculates the actual distance from the time from transmission of the ultrasonic wave from the transmission ultrasonic sensor 73 to reception of the reflected wave by the reception ultrasonic sensor 74 according to Equation 1.

【0035】距離測定演算制御回路732は、上述した
処理を行うため、演算制御ユニット(CPU)7320
と、この演算制御ユニット7320のクロック発振器と
しての水晶発振回路7321と、バッファ回路7323
と、ナンドゲート7325と、リセットパルス発生回路
7327と、ラッチパルス発生回路7329と、測距用
パルス発生回路7331とを有する。超音波受信機72
はさらに、キャリア発生回路7242と、タイミングパ
ルス発生回路7244と、電力増幅回路7246とを有
する。この例示においては、キャリア発生回路7242
は40KHzのキャリアを発生する。
The distance measurement calculation control circuit 732 performs a calculation control unit (CPU) 7320 to perform the above-described processing.
A crystal oscillation circuit 7321 as a clock oscillator of the arithmetic and control unit 7320;
, A NAND gate 7325, a reset pulse generation circuit 7327, a latch pulse generation circuit 7329, and a distance measurement pulse generation circuit 7331. Ultrasonic receiver 72
Further includes a carrier generation circuit 7242, a timing pulse generation circuit 7244, and a power amplification circuit 7246. In this example, the carrier generation circuit 7242
Generates a 40 KHz carrier.

【0036】図6(a)〜(e)はバッファ回路/比較
回路730、距離測定演算制御回路732および超音波
送信機71に関連した動作を説明する信号波形図であ
る。
FIGS. 6A to 6E are signal waveform diagrams for explaining operations related to the buffer circuit / comparison circuit 730, the distance measurement operation control circuit 732, and the ultrasonic transmitter 71.

【0037】タイミングパルス発生回路7244は、図
6(a)に図解したように、所定の周期でタイミングパ
ルスを発生し、キャリア発生回路7242がタイミング
パルスに応じて40KHzのキャリアを発生する。この
キャリアを図6(b)に図解する。ただし、図6(b)
に図解したキャリアは、キャリア発生回路7242から
バッファ回路7323に印加され、バッファ回路732
3においてバッファ回路/比較回路730からのゲート
信号によってゲートされた波形を示している。電力増幅
回路7246はキャリア発生回路7242からのキャリ
アを送信用超音波センサ73を駆動可能なレベルまで増
幅する。電力増幅回路7246で増幅されたキャリアは
送信用超音波センサ73を駆動し、被測定対象物(物
体)10に向かって超音波を放射する(図6(c))。
The timing pulse generation circuit 7244 generates a timing pulse at a predetermined cycle as illustrated in FIG. 6A, and the carrier generation circuit 7242 generates a carrier of 40 KHz according to the timing pulse. This carrier is illustrated in FIG. However, FIG.
Is applied from the carrier generation circuit 7242 to the buffer circuit 7323, and the buffer circuit 732
3 shows a waveform gated by the gate signal from the buffer circuit / comparison circuit 730. The power amplification circuit 7246 amplifies the carrier from the carrier generation circuit 7242 to a level at which the transmission ultrasonic sensor 73 can be driven. The carrier amplified by the power amplification circuit 7246 drives the transmission ultrasonic sensor 73 and emits an ultrasonic wave toward the measured object (object) 10 (FIG. 6C).

【0038】被測定対象物(物体)10で反射した超音
波が受信用ホーンアンテナ76を経由して受信用超音波
センサ74で受信されて(図6(c)に反射波の波形を
示す)、超音波受信機72に印加される。前段増幅回路
・バッファ回路720は受信用超音波センサ74からの
微弱な電気信号を、後段の回路で信号処理可能な所定レ
ベルまで増幅する。高周波信号濾波回路722は、前段
増幅回路・バッファ回路720で増幅した反射超音波に
対応した信号のうち、高周波成分を通過させ、低周波成
分を除去する。これにより、被測定対象物(物体)10
からの反射超音波に含まれる低周波雑音が除去できる。
測距感度補正回路724は可変利得増幅回路を有してお
り、高周波信号濾波回路722からの信号を感度補正す
る。この詳細については下記に詳述する。低周波信号濾
波回路・バッファ回路726は、その後段の検波回路7
28で検波可能なように、測距感度補正回路724から
の出力信号のうち低周波信号成分を通過させる。検波回
路728は、低周波信号濾波回路・バッファ回路726
からの出力信号を検波する。検波回路728における検
波としては、たとえば、包絡線検波を行う。この例で
は、2倍検波を行う。バッファ回路/比較回路730は
検波回路728で検波した連続的な信号を順次ディジタ
ルデータとして保存し、所定のレベル信号と比較して受
信した反射波が所定のレベル以上のとき、希望する反射
波が受信されたことを示す信号を出力する。
The ultrasonic wave reflected by the measured object (object) 10 is received by the receiving ultrasonic sensor 74 via the receiving horn antenna 76 (FIG. 6C shows the waveform of the reflected wave). Are applied to the ultrasonic receiver 72. The preamplifier / buffer circuit 720 amplifies a weak electric signal from the receiving ultrasonic sensor 74 to a predetermined level at which signal processing can be performed by a subsequent circuit. The high-frequency signal filtering circuit 722 allows the high-frequency component of the signal corresponding to the reflected ultrasonic wave amplified by the pre-amplifier / buffer circuit 720 to pass, and removes the low-frequency component. Thereby, the measured object (object) 10
The low frequency noise included in the reflected ultrasonic wave from can be removed.
The ranging sensitivity correction circuit 724 has a variable gain amplifier circuit and corrects the sensitivity of the signal from the high frequency signal filtering circuit 722. This will be described in detail below. The low-frequency signal filtering circuit / buffer circuit 726 includes a detection circuit 7 in the subsequent stage.
The low frequency signal component of the output signal from the ranging sensitivity correction circuit 724 is passed so that detection can be performed at 28. The detection circuit 728 includes a low-frequency signal filtering circuit / buffer circuit 726.
The output signal from is detected. As detection in the detection circuit 728, for example, envelope detection is performed. In this example, double detection is performed. The buffer circuit / comparison circuit 730 sequentially stores the continuous signal detected by the detection circuit 728 as digital data, and compares it with a predetermined level signal, and when the received reflected wave is higher than a predetermined level, a desired reflected wave is output. It outputs a signal indicating that it has been received.

【0039】距離測定演算制御回路732は、送信用超
音波センサ73からの超音波発振から、バッファ回路/
比較回路730による受信波の受信までの時間を測定
し、式1に従って距離を算出する。また、距離測定演算
制御回路732は測距感度補正回路724と協動して測
距の感度補正を行う。その詳細について下記に詳述す
る。
The distance measurement calculation control circuit 732 receives the ultrasonic oscillation from the transmission ultrasonic sensor 73,
The time until the reception of the reception wave by the comparison circuit 730 is measured, and the distance is calculated according to Equation 1. Further, the distance measurement calculation control circuit 732 performs the distance measurement sensitivity correction in cooperation with the distance measurement sensitivity correction circuit 724. The details are described below.

【0040】リセットパルス発生回路7327は、送信
用超音波センサ73が発振したときに、バッファ回路7
323からのタイミングパルスに基づいてリセットパル
スRpを演算制御ユニット7320に出力し、CPU7
320内のカウンタをリセットする。リセットされたカ
ウンタは、その後、測距用パルス発生回路7331から
出力されたキャリアをナンドゲート7325でバッファ
回路7323からのタイミングパルスと論理演算したゲ
ート化キャリアパルス(図6(b))の計数を開始す
る。バッファ回路/比較回路730において受信波が正
当な反射波と判断したとき、バッファ回路/比較回路7
30は図6(e)に図解したパルス信号を演算制御ユニ
ット7320およびバッファ回路7323に出力する。
ラッチパルス発生回路7329はバッファ回路7323
からのパルス信号に応答してラッチパルスLpをCPU
7320に出力して、カウンタの計数を停止する。この
カウンタの計数値が被測定対象物(物体)10に向けて
送信用超音波センサ73から超音波が発振され、受信用
超音波センサ74で反射波を受信するまでの時間とな
る。この測定時間を用いて式1に基づいて測距を行う。
なお、CPU7320は上述した測距処理の他、測距感
度補正回路734と協動して、補正処理を行う。さら
に、CPU7320は図1に図解した制御手段5と共用
することができる。
When the transmission ultrasonic sensor 73 oscillates, the reset pulse generation circuit 7327
The reset pulse Rp is output to the arithmetic and control unit 7320 based on the timing pulse from the H.323,
The counter in 320 is reset. The reset counter then starts counting the gated carrier pulse (FIG. 6B) obtained by logically operating the carrier output from the distance measuring pulse generation circuit 7331 with the timing pulse from the buffer circuit 7323 by the NAND gate 7325. I do. When the buffer circuit / comparison circuit 730 determines that the received wave is a valid reflected wave, the buffer circuit / comparison circuit 7
30 outputs the pulse signal illustrated in FIG. 6E to the arithmetic control unit 7320 and the buffer circuit 7323.
The latch pulse generation circuit 7329 includes a buffer circuit 7323.
The latch pulse Lp in response to the pulse signal from the CPU.
7320 to stop counting by the counter. The count value of this counter is the time required for the transmission ultrasonic sensor 73 to oscillate ultrasonic waves toward the measured object (object) 10 and for the reception ultrasonic sensor 74 to receive a reflected wave. Distance measurement is performed based on Equation 1 using the measurement time.
Note that the CPU 7320 performs a correction process in cooperation with the distance measurement sensitivity correction circuit 734 in addition to the above-described distance measurement process. Further, the CPU 7320 can be shared with the control means 5 illustrated in FIG.

【0041】水晶発振回路7321は、CPU7320
におけるクロックCLKの信号源である。したがって、
CPU7320を制御手段5と共用した場合は、水晶発
振回路7321として、制御手段5内のマイクロコンピ
ュータの既存の水晶発振器を使用することができる。
The crystal oscillation circuit 7321 includes a CPU 7320
Is a signal source of the clock CLK. Therefore,
When the CPU 7320 is shared with the control means 5, an existing crystal oscillator of a microcomputer in the control means 5 can be used as the crystal oscillation circuit 7321.

【0042】図4および図5を参照した例示した超音波
距離測定手段7は、被測定対象物(物体)10までの距
離を正確に測定できる。特に、超音波距離測定手段7は
感度補正をしているので、受信用超音波センサ73の印
加電力を高めることなく、正確に測距可能である。特
に、本願発明者は、キャリアのパルス幅を変化させる
と、実質的に送信用超音波センサの電力が変化すること
を見いだした。したがって、電力増幅回路を可変増幅回
路などにすることなく、送信用超音波センサの印加電力
を実質的に変化させることができる。本発明において
は、距離に応じたキャリアのパルス幅を最適に設定し、
そのパルス幅に応じた電力で送信用超音波センサを駆動
する。
The ultrasonic distance measuring means 7 illustrated with reference to FIGS. 4 and 5 can accurately measure the distance to the object to be measured (object) 10. In particular, since the ultrasonic distance measuring means 7 corrects the sensitivity, the distance can be accurately measured without increasing the power applied to the ultrasonic sensor 73 for reception. In particular, the inventor of the present application has found that changing the pulse width of the carrier substantially changes the power of the transmitting ultrasonic sensor. Therefore, it is possible to substantially change the applied power of the transmitting ultrasonic sensor without using a power amplifier circuit as a variable amplifier circuit or the like. In the present invention, optimally set the pulse width of the carrier according to the distance,
The transmission ultrasonic sensor is driven by the power according to the pulse width.

【0043】好ましくは、被測定対象物(物体)10ま
で、たとえば、測定範囲の中間の距離について、キャリ
アのパルス幅を設定して、そのキャリアで送信用超音波
センサを駆動して、概略の測距を行う。次いで、概略測
距結果から、その測距を行うのに最適なキャリアのパル
ス幅を決定して、そのパルス幅を有するキャリアで送信
用超音波センサを駆動して、測距を行う。この2度目の
測距は正確な測距となる。
Preferably, the pulse width of the carrier is set up to the object to be measured (object) 10, for example, at a distance in the middle of the measurement range, and the transmission ultrasonic sensor is driven by the carrier. Perform distance measurement. Next, from the result of the approximate distance measurement, a pulse width of a carrier most suitable for the distance measurement is determined, and the transmission ultrasonic sensor is driven by the carrier having the pulse width to perform the distance measurement. This second distance measurement is an accurate distance measurement.

【0044】上述した超音波距離測定手段7の処理は正
確に測距を行う場合について述べたが、図4を参照して
述べたように、簡単な方法でアンテナ1と被測定対象物
(物体)10との距離を測定することも可能である。そ
の場合は、図5に図解した、アンテナ76、感度補正回
路724、アンテナ75を除去し、CPU7220の処
理も簡単になる。さらに、受信用超音波センサ73と受
信用ホーンアンテナ74とを送受信両用の1つの超音波
センサとすることもできる。
Although the above-described processing of the ultrasonic distance measuring means 7 has been described for the case where accurate distance measurement is performed, as described with reference to FIG. 4, the antenna 1 and the object to be measured (object ) It is also possible to measure the distance to 10. In that case, the antenna 76, the sensitivity correction circuit 724, and the antenna 75 illustrated in FIG. 5 are removed, and the processing of the CPU 7220 is simplified. Further, the receiving ultrasonic sensor 73 and the receiving horn antenna 74 may be one ultrasonic sensor for both transmission and reception.

【0045】再び、図1に図解した回路を参照すると、
上述したように、超音波距離測定手段7でアンテナ1と
被測定対象物(物体)10との距離を測定した結果に基
づいて、制御手段5がアンテナ整合回路3の整合条件、
上述した例示においては、測距結果に応じた整合回路を
選択して、最適な条件でアンテナ1とアンテナ整合回路
3とのインピーダンスマッチングを行わせる。このよう
な最適なインピーダンスマッチング条件で送受信すれ
ば、携帯電話機30はつねに良好な状態が通話が可能と
なる。
Referring again to the circuit illustrated in FIG.
As described above, based on the result of measuring the distance between the antenna 1 and the measured object (object) 10 by the ultrasonic distance measuring means 7, the control means 5 determines the matching condition of the antenna matching circuit 3,
In the above-described example, a matching circuit according to the distance measurement result is selected, and impedance matching between the antenna 1 and the antenna matching circuit 3 is performed under optimal conditions. If transmission and reception are performed under such optimal impedance matching conditions, the mobile phone 30 can always talk in a good state.

【0046】なお、制御手段5におけるアンテナ整合回
路3の調整は、アンテナ1と被測定対象物(物体)10
との距離が所定以内の場合についてのみ行うことが好ま
しい。その理由は、被測定対象物(物体)10とアンテ
ナ1との距離が所定以上離れて通話することは通常行わ
ないことと、被測定対象物(物体)10がアンテナ1か
ら非常に離れた場合、アンテナ1に与える影響が少ない
からである。
The adjustment of the antenna matching circuit 3 by the control means 5 is performed by adjusting the antenna 1 and the object to be measured (object) 10.
It is preferable to perform this only when the distance from the object is within a predetermined range. The reason for this is that it is not normal to make a call when the distance between the measured object (object) 10 and the antenna 1 is longer than a predetermined distance, and that the measured object (object) 10 is very far from the antenna 1 This is because the influence on the antenna 1 is small.

【0047】なお、上述した例示においては、アンテナ
1と被測定対象物(物体)10としての人体の頭部が近
傍に位置している場合について述べたが、超音波距離測
定手段7が測距する対象としては、人体の頭部に限ら
ず、アンテナ1の近傍に位置するもの、たとえば、金属
物体などでもよい。
In the above example, the case where the antenna 1 and the head of the human body as the object to be measured (object) 10 are located in the vicinity has been described. The object to be performed is not limited to the head of the human body, but may be an object located near the antenna 1, for example, a metal object.

【0048】なお、上述した制御手段5によるアンテナ
整合回路3の整合条件の調整は上述したスイッチの切り
替えによる段階的な方法だけでなく、連続的に行うこと
もできる。その場合、アンテナ整合回路3は可変抵抗素
子、可変容量素子などで構成し、制御手段5が可変抵抗
素子、可変容量素子の値を変化させる。
The adjustment of the matching condition of the antenna matching circuit 3 by the control means 5 can be performed not only in the above-described stepwise manner by switching, but also continuously. In that case, the antenna matching circuit 3 is constituted by a variable resistance element, a variable capacitance element and the like, and the control means 5 changes the values of the variable resistance element and the variable capacitance element.

【0049】なお、制御手段5によるアンテナ整合回路
3の条件変更を、たとえば、携帯電話機30におけるモ
ードスイッチの設定により、行わないようにすることも
できる。
The condition change of the antenna matching circuit 3 by the control means 5 can be prevented from being performed by, for example, setting a mode switch in the mobile phone 30.

【0050】なお、携帯電話機30に、図4および図5
を参照した述べた超音波距離測定手段7を搭載して動作
させて場合、携帯電話機30自体には種々の電子回路と
それを動作させる電源(バッテリィ)が搭載されている
から、超音波距離測定手段7を動作させる点において電
気的な問題はない。また、超音波距離測定手段7の回路
構成は特別複雑ではなく、小型であるから携帯電話機3
0に容易に収容可能である。
Note that the portable telephone 30 is shown in FIGS.
In the case where the ultrasonic distance measuring means 7 described with reference to FIG. 7 is mounted and operated, the mobile phone 30 itself is equipped with various electronic circuits and a power supply (battery) for operating the electronic circuits. There is no electrical problem in operating the means 7. Further, since the circuit configuration of the ultrasonic distance measuring means 7 is not particularly complicated and is small,
0 can be easily accommodated.

【0051】以上、本発明の実施の形態として、小型の
携帯可能な通信装置、とくに、携帯電話機について例示
したが、携帯電話機に限らず、通常の通信装置について
も、上述した本発明が適用できることは容易に理解でき
るだあろう。たとえば、固定式の通信装置において、ア
ンテナの近傍に位置する障害物、特に、無線電波を吸収
反射する金属物体などと、アンテナとの位置を上述した
超音波距離測定手段7と同様の方法で測定して、上述し
た制御手段5と同様にアンテナ整合回路3の整合条件を
調整することにより、最適な通信が可能となる。
As described above, the embodiments of the present invention have been described with respect to a small portable communication device, in particular, a mobile phone. Will be easy to understand. For example, in a fixed communication device, an obstacle located near the antenna, in particular, a metal object that absorbs and reflects radio waves, and the position of the antenna are measured by the same method as the ultrasonic distance measuring means 7 described above. Then, by adjusting the matching condition of the antenna matching circuit 3 in the same manner as the control means 5 described above, optimal communication becomes possible.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、人体に影響が少なく、
低価格で、小型で、長期間安定に動作可能で、たとえ
ば、携帯電話機のような小型の通信装置にも搭載可能な
測距手段を有し、測距手段で測定した距離に基づいて回
路条件を調整可能な通信装置を提供することにある。
According to the present invention, the influence on the human body is small,
It has a low-cost, compact, stable operation for a long period of time and, for example, has a distance measuring means that can be mounted on a small communication device such as a mobile phone. To provide a communication device capable of adjusting the threshold value.

【0053】また本発明によれば、測距手段を有する小
型の携帯可能な通信装置が提供できた。
Further, according to the present invention, a small portable communication device having a distance measuring means can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の通信装置の実施の形態としての
小型の携帯可能な通信装置の部分構成図である。
FIG. 1 is a partial configuration diagram of a small portable communication device as an embodiment of a communication device of the present invention.

【図2】図2は本発明の実施の形態としての携帯電話機
と被測定対象物(物体)としての人体の頭部との位置関
係を図解した図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a positional relationship between a mobile phone as an embodiment of the present invention and a head of a human body as an object to be measured (object).

【図3】図3は図2において、携帯電話機30のアンテ
ナ1と人体の頭部との距離に応じて電力の吸収が変化す
ることを図解したグラフである。
FIG. 3 is a graph illustrating that power absorption changes in accordance with the distance between the antenna 1 of the mobile phone 30 and the head of the human body in FIG.

【図4】図4は携帯電話機に搭載される図1に図解した
超音波距離測定手段の概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an ultrasonic distance measuring unit illustrated in FIG. 1 mounted on a mobile phone.

【図5】図5は図4に図解した超音波距離測定手段の詳
細回路構成図である。
FIG. 5 is a detailed circuit configuration diagram of the ultrasonic distance measuring means illustrated in FIG. 4;

【図6】図6(a)〜(e)は図4および図5に図解し
た超音波距離測定手段の動作を説明する信号波形図であ
る。
6 (a) to 6 (e) are signal waveform diagrams for explaining the operation of the ultrasonic distance measuring means illustrated in FIGS. 4 and 5. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・アンテナ 3・・アンテナ整合回路 5・・制御手段 7・・超音波距離測定手段 71・・超音波送信機 72・・超音波受信機 73・・受信用超音波センサ 74・・受信用超音波センサ 75・・送信用ホーンアンテナ 76・・受信用ホーンアンテナ 10・・被測定対象物(物体) 30・・携帯電話機 1 Antenna 3 Antenna matching circuit 5 Control means 7 Ultrasonic distance measuring means 71 Ultrasonic transmitter 72 Ultrasonic receiver 73 Ultrasonic sensor 74 for reception 74 Ultrasonic sensor 75 Transmitting horn antenna 76 Receiving horn antenna 10 Measurement object (object) 30 Mobile phone

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 1/40 H04B 1/40 5K062 7/26 7/26 B 5K067 Fターム(参考) 2F024 AA16 AB07 AF03 5J046 AA02 AA04 AB06 TA03 5J083 AA02 AD04 AE08 AF04 CA01 CA03 5K011 AA01 DA02 JA01 KA00 LA01 5K060 AA02 BB00 CC04 CC12 DD04 JJ21 LL07 LL28 PP05 5K062 AA01 AB12 AC01 AE02 AF04 5K067 AA13 BB04 EE02 EE32 EE38 KK01 LL11 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H04B 1/40 H04B 1/40 5K062 7/26 7/26 B 5K067 F term (reference) 2F024 AA16 AB07 AF03 5J046 AA02 AA04 AB06 TA03 5J083 AA02 AD04 AE08 AF04 CA01 CA03 5K011 AA01 DA02 JA01 KA00 LA01 5K060 AA02 BB00 CC04 CC12 DD04 JJ21 LL07 LL28 PP05 5K062 AA01 AB12 AC01 AE02 AF04 5K067 AA13 BB04 EE02 EE32 EE38 EE38 KK

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アンテナと、 該アンテナとインピーダンスマッチングをとる整合回路
と、 超音波により前記アンテナと物体との距離を測定する距
離測定手段と、 該距離測定手段で測定した距離に応じて前記整合回路の
整合回路条件を調整する回路条件調整手段とを有する通
信装置。
An antenna; a matching circuit for impedance matching with the antenna; distance measuring means for measuring a distance between the antenna and an object by ultrasonic waves; and the matching in accordance with the distance measured by the distance measuring means. A communication device having circuit condition adjusting means for adjusting a matching circuit condition of a circuit.
【請求項2】前記回路条件調整手段は、前記距離測定手
段で測定した距離が所定の距離以内にあるときのみ、前
記整合回路条件を調整する請求項1記載の通信装置。
2. The communication apparatus according to claim 1, wherein said circuit condition adjusting means adjusts the matching circuit condition only when the distance measured by said distance measuring means is within a predetermined distance.
【請求項3】前記距離測定手段は、 前記通信装置に設けられた送信用超音波センサと、 前記通信装置に設けられた受信用超音波センサと、 前記通信装置に設けられた前記送信用超音波センサを励
起する励起手段と、 前記通信装置に設けられた、前記送信用超音波センサか
ら放射された超音波が前記物体で反射され、該反射した
超音波を前記受信用超音波センサで受信し、超音波の送
信から超音波の受信までの時間を測定し、該計測時間か
ら前記送信用超音波センサまたは前記受信用超音波セン
サから前記物体までの距離を測定する超音波距離測定手
段とを有する請求項1記載の通信装置。
3. An ultrasonic sensor for transmission provided in the communication device, an ultrasonic sensor for reception provided in the communication device, and an ultrasonic sensor for transmission provided in the communication device. Exciting means for exciting an acoustic wave sensor, provided in the communication device, ultrasonic waves emitted from the transmitting ultrasonic sensor are reflected by the object, and the reflected ultrasonic waves are received by the receiving ultrasonic sensor. Ultrasonic distance measurement means for measuring the time from transmission of ultrasonic waves to reception of ultrasonic waves, and measuring the distance from the ultrasonic sensor for transmission or the ultrasonic sensor for reception to the object from the measurement time. The communication device according to claim 1, comprising:
【請求項4】前記通信装置は小型の携帯可能な通信装置
である請求項1記載の通信装置。
4. The communication device according to claim 1, wherein said communication device is a small portable communication device.
【請求項5】送信用超音波センサと、 受信用超音波センサと、 前記送信用超音波センサを励起する励起手段と、 前記送信用超音波センサから放射された超音波が物体で
反射され、該反射した超音波を前記受信用超音波センサ
で受信し、超音波の送信から超音波の受信までの時間を
測定し、該計測時間から前記送信用超音波センサまたは
前記受信用超音波センサから前記物体までの距離を測定
する超音波距離測定手段とを有する小型の携帯可能な通
信装置。
5. An ultrasonic sensor for transmission, an ultrasonic sensor for reception, excitation means for exciting the ultrasonic sensor for transmission, and ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor for transmission are reflected by an object, The reflected ultrasonic wave is received by the ultrasonic sensor for reception, the time from transmission of the ultrasonic wave to reception of the ultrasonic wave is measured, and the ultrasonic wave sensor for transmission or the ultrasonic sensor for reception is measured from the measurement time. A small portable communication device having an ultrasonic distance measuring means for measuring a distance to the object.
【請求項6】前記送信用超音波センサと、前記受信用超
音波センサとが一体構成されている請求項5記載の小型
の携帯可能な通信装置。
6. The small portable communication device according to claim 5, wherein said transmitting ultrasonic sensor and said receiving ultrasonic sensor are integrally formed.
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