JP2000124729A - 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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JP2000124729A
JP2000124729A JP10293928A JP29392898A JP2000124729A JP 2000124729 A JP2000124729 A JP 2000124729A JP 10293928 A JP10293928 A JP 10293928A JP 29392898 A JP29392898 A JP 29392898A JP 2000124729 A JP2000124729 A JP 2000124729A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform optimum communication by estimating an object for affecting antenna characteristics most among the objects positioned near an antenna and adjusting matching conditions corresponding to antenna characteristic change by the object. SOLUTION: A portable telephone set 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 size of reflected ultrasonic waves and a priority coefficient. That is, it is estimated that the one for which the multiplied result (judgement factor) of the distance, the size of the reflected ultrasonic waves and the priority coefficient is maximum is the object for most affecting the antenna 1. The control means 5 sets the matching conditions calculated beforehand to the antenna matching circuit 3 corresponding to the one of the maximum judgement factor. The ultrasonic waves reduce effect on the head part of a human body and measure the distance.

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、特に、アン
テナ特性に実質的に影響を及ぼす物体を検知し、その検
知結果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、測距手段お
よび回路条件を調整可能な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 in size, and can operate stably for a long period of time. In particular, it is an object of the present invention to provide a communication device which has a distance measuring means which can be mounted thereon, and in particular, detects an object which substantially affects antenna characteristics and adjusts circuit conditions based on the detection result. Another object of the present invention is to provide a small portable communication device having a distance measuring means and a means for adjusting circuit conditions.

【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
測定し、該物体の大きさを推定し、該測定した距離、推
定した物体の大きさ、および、超音波反射波の受信順序
に基づく優先度係数を乗じて、アンテナ特性に影響を与
える評価値を算出し、該評価値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 impedance matching with the antenna, and a distance between the antenna and an object are measured by ultrasonic waves to estimate the size of the object. Then, the measured distance, the estimated size of the object, and, by multiplying the priority coefficient based on the receiving order of the ultrasonic reflected waves, to calculate an evaluation value affecting the antenna characteristics, according to the evaluation value A communication device having a circuit condition adjusting unit for adjusting a matching circuit condition of the matching circuit is provided.

【0010】好ましくは、前記回路条件調整手段は、前
記超音波反射波の立ち上がり時間から立ち下がり時間ま
での時間差と前記測定した距離から前記物体の大きさを
推定する。また好ましくは、前記回路条件調整手段は、
前記超音波反射波の包絡線検波信号の積分結果と、前記
測定した距離から前記物体の大きさを推定する。
Preferably, the circuit condition adjusting means estimates the size of the object from a time difference between a rise time and a fall time of the ultrasonic reflected wave and the measured distance. Also preferably, the circuit condition adjusting means includes:
The size of the object is estimated from the integration result of the envelope detection signal of the ultrasonic reflected wave and the measured distance.

【0011】また好ましくは、前記回路調整手段は距離
測定手段と、整合条件調整手段とを有し、該距離測定手
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し、前記整合条件調整手段
は、前記測定した距離、前記推定した物体の大きさ、お
よび、超音波反射波の受信順序に基づく優先度係数を乗
じて、アンテナ特性に影響を与える評価値を算出し、該
評価値に応じて前記整合回路の整合回路条件を調整す
る、コンピュータを有する。
Preferably, the circuit adjusting means includes a distance measuring means and a matching condition adjusting means, and the distance measuring means includes a transmitting ultrasonic sensor provided in the communication device, and a transmitting ultrasonic sensor provided in the communication device. An ultrasonic sensor for reception provided;
An excitation unit that excites the transmission ultrasonic sensor provided in the communication device, and the ultrasonic wave emitted from the transmission ultrasonic sensor provided in the communication device is reflected by the object and is reflected. The ultrasonic wave is received by the receiving ultrasonic sensor, and the time from transmission of the ultrasonic wave to reception of the ultrasonic wave is measured, and from the measurement time, the ultrasonic sensor for transmission or the ultrasonic sensor for reception to the object. Ultrasonic distance measuring means for measuring the distance of, the matching condition adjusting means, the measured distance, the estimated size of the object, and a priority coefficient based on the receiving order of ultrasonic reflected waves A computer that calculates an evaluation value that affects the antenna characteristics by multiplying the same and adjusts a matching circuit condition of the matching circuit according to the evaluation value.

【0012】特定的には、前記通信装置は小型の携帯可
能な通信装置である。
Specifically, the communication device is a small portable communication device.

【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、前記
物体の大きさを推定し、前記測定した距離、前記推定し
た物体の大きさ、および、超音波反射波の受信順序に基
づく優先度係数を乗じて、アンテナ特性に影響を与える
評価値を算出し、該評価値に応じて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. Ultrasonic distance measuring means for measuring the distance from the ultrasonic sensor for use to the object, and estimating the size of the object, receiving the measured distance, the estimated object size, and the ultrasonic reflected wave A small portable communication having circuit condition adjusting means for calculating an evaluation value affecting antenna characteristics by multiplying the priority coefficient based on the order and adjusting a matching circuit condition of the matching circuit according to the evaluation value; Device It is subjected.

【0014】好ましくは、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。
Preferably, the transmitting ultrasonic sensor includes:
The ultrasonic sensor for reception is integrally formed.

【0015】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し、さらに、物体の
大きさを推定し、測定した距離、推定した物体の大きさ
および受信した超音波反射波の受信順序を考慮し、実質
的にアンテナ特性を変化するもの、または、アンテナ特
性を最も変化させるものを推定し、その推定結果に応じ
て回路条件を調整する。
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, and the size of the object is estimated. Considering the measured distance, the estimated size of the object and the reception order of the received ultrasonic reflected waves, the one that substantially changes the antenna characteristics or the one that changes the antenna characteristics the most is estimated, and the estimation is performed. Adjust circuit conditions according to the result.

【0016】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。
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.

【0017】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.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】第1実施の形態 図1は本発明の通信装置の第1の実施の形態としての、
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。制御手段5と超音波距離測定手段7
とが後述する本発明の回路条件調整手段に該当する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 shows a communication device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a transmission portion of a small portable communication device, for example, a mobile phone. 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. Control means 5 and ultrasonic distance measuring means 7
Correspond to the circuit condition adjusting means of the present invention described later.

【0019】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。
The portable telephone further has an input filter 11, a high-frequency amplifier circuit 13, a frequency conversion circuit 15, and a data reproduction circuit 17 as a reception system. The mobile phone also includes, as a transmission system, an output filter 21, a high-frequency amplification circuit 23, a frequency conversion circuit 25, and a data generation circuit 27.
Having. Although an actual mobile phone has various circuits and means in addition to the one illustrated in FIG. 1, FIG. 1 illustrates only parts related to the present invention.

【0020】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.

【0021】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.

【0022】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.

【0023】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.

【0024】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 invention 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

【0025】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 the 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.

【0026】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 illustrated in FIG. 2, the ultrasonic distance measuring means 7 is incorporated (mounted) in the mobile phone 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.

【0027】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.

【0028】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.

【0029】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.

【0030】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 type 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.

【0031】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。
The method of measuring the distance 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.

【0032】 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.

【0033】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).

【0034】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 transmission / reception separated reflection type ultrasonic distance measuring apparatus illustrated in FIG. 4, the transmission ultrasonic sensor 73 and the reception ultrasonic sensor 74 are drip-proof ultrasonic sensors for withstanding 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.

【0035】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72
6、検波回路728、バッファ回路/比較回路730、
距離測定演算制御回路732を有する。
The ultrasonic receiver 72 which has also performed such sensitivity correction will be described. 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 / buffer circuit 720, a high-frequency signal filtering circuit 722, a ranging sensitivity correction circuit 724, a low-frequency signal filtering circuit / buffer circuit 72.
6, detection circuit 728, buffer circuit / comparison circuit 730,
A distance measurement calculation control circuit 732 is provided.

【0036】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.

【0037】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 operation control circuit 732 performs an operation 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.

【0038】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.

【0039】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 generating circuit 7244 generates a timing pulse at a predetermined period as illustrated in FIG. 6A, and the carrier generating 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).

【0040】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.

【0041】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.

【0042】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.

【0043】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.

【0044】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 measured object (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.

【0045】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 to roughly 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.

【0046】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.

【0047】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.

【0048】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.

【0049】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, but the ultrasonic distance measuring means 7 measures the distance. 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.

【0050】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 a stepwise manner by switching the switches described above 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.

【0051】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 antenna matching circuit 3 by the control means 5
Can be prevented from being performed, for example, by setting a mode switch in the mobile phone 30.

【0052】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30
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 small,
Can be easily accommodated.

【0053】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
るであろう。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 embodiment of the present invention has been described with respect to a small portable communication device, particularly a portable telephone. However, the present invention can be applied not only to a portable telephone but also to a normal communication device. 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.

【0054】第2実施の形態 図7〜図10を参照して本発明の通信装置の第2の実施
の形態として、小型の携帯可能な通信装置を述べる。図
7は図5に対応する超音波受信機72Aの回路構成図で
あり、図8(a)〜(f)は図6に対応する図7に図解
した超音波受信機72Aの動作を説明するグラフであ
る。本発明の第2の実施の形態においても、基本的に、
図1に図解した携帯電話機の構成は同じであり、図1の
制御手段5および超音波距離測定手段7が、第1実施の
形態と下記に述べる点において異なる。したがって、図
1〜図3に図解した構成、および、図4に図解した超音
波距離測定手段7の基本構成は上述した第1の実施の形
態と同様である。
Second Embodiment Referring to FIGS. 7 to 10, a small portable communication device will be described as a second embodiment of the communication device of the present invention. FIG. 7 is a circuit configuration diagram of the ultrasonic receiver 72A corresponding to FIG. 5, and FIGS. 8A to 8F explain the operation of the ultrasonic receiver 72A illustrated in FIG. 7 corresponding to FIG. It is a graph. Also in the second embodiment of the present invention, basically,
The configuration of the mobile phone illustrated in FIG. 1 is the same, and the control unit 5 and the ultrasonic distance measuring unit 7 in FIG. 1 are different from the first embodiment in the following points. Therefore, the configuration illustrated in FIGS. 1 to 3 and the basic configuration of the ultrasonic distance measuring means 7 illustrated in FIG. 4 are the same as those in the above-described first embodiment.

【0055】以下、第1の実施の形態との相違を中心に
述べる。第1の実施の形態においては、超音波距離測定
手段7において最初に受信した(検出した)超音波の反
射波からアンテナ1と被測定対象物(物体)10との距
離を算出して、制御手段5において算出した距離に応じ
てアンテナ整合回路3の整合回路の回路条件を調整し
た。しかしながら、アンテナ1の特性を最も大きく変化
させているものが、アンテナ1と最も接近したものであ
る訳ではない。たとえば、髪の一部とか、眼鏡のフレー
ムの一部からの反射波が最初に検出された場合、アンテ
ナ1の特性を大きく変化させているのはそのようなもの
でない場合が多いから、そのように距離だけでアンテナ
整合回路3の調整を行うことは、むしろ、逆効果になる
場合がある。そこで、第2の実施の形態においては、ア
ンテナ1の特性変化を惹起させるもっとも大きな要因を
検知し、その要因に対してアンテナ整合回路3を調整す
る。
Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described. In the first embodiment, the distance between the antenna 1 and the measured object (object) 10 is calculated from the reflected wave of the ultrasonic wave first received (detected) by the ultrasonic distance measuring means 7 and controlled. The circuit conditions of the matching circuit of the antenna matching circuit 3 were adjusted according to the distance calculated by the means 5. However, the one that changes the characteristics of the antenna 1 the most is not the one that is closest to the antenna 1. For example, when a reflected wave from a part of the hair or a part of the frame of the glasses is first detected, it is often the case that the characteristics of the antenna 1 are not significantly changed. Adjusting the antenna matching circuit 3 only by the distance may rather have an adverse effect. Thus, in the second embodiment, the largest factor that causes a change in the characteristics of the antenna 1 is detected, and the antenna matching circuit 3 is adjusted for that factor.

【0056】そのため、図7に図解した超音波受信機7
2Aにおいて、バッファ回路/比較回路730Aと距離
測定演算制御回路732Aとを、図5に図解したバッフ
ァ回路/比較回路730と距離測定演算制御回路732
とは異ならせた。以下、特に、第1の実施の形態ときの
相違点を中心に述べる。
Therefore, the ultrasonic receiver 7 illustrated in FIG.
2A, the buffer circuit / comparison circuit 730A and the distance measurement calculation control circuit 732A are combined with the buffer circuit / comparison circuit 730 and the distance measurement calculation control circuit 732 illustrated in FIG.
And different. In the following, particularly, differences from the first embodiment will be mainly described.

【0057】図8はバッファ回路/比較回路730Aの
比較回路の回路図である。バッファ回路/比較回路73
0Aは、第1の比較回路CMP1と、第2の比較回路C
MP2と、インバータINVとを有する。第1の比較回
路CMP1は、図9(e)に図解したように、検波回路
728からの包絡線検波信号S728が第1の基準電圧
REF1以上のレベルのときハイレベル“H“の第1の
比較結果CMP1(O)を出力する。第1の比較結果C
MP1(O)は、反射超音波が有効レベルに到達してい
ることと、立ち上がりタイミングを示している。検波回
路728からの包絡線検波信号S728はインバータI
NVを介して第2の比較回路CMP2に印加されてお
り、第2の基準電圧REF2と比較される。第2の比較
回路CMP2は検波回路728からの反転した包絡線検
波信号S728が第2の基準電圧REF2以上のレベル
のときハイレベル“H“の第1の比較結果CMP2
(O)を出力する。第2の比較結果CMP2(O)は、
反射超音波が立ち下がったことと、立ち下がりタイミン
グを示している。
FIG. 8 is a circuit diagram of a comparison circuit of the buffer circuit / comparison circuit 730A. Buffer circuit / comparison circuit 73
0A denotes a first comparison circuit CMP1 and a second comparison circuit C1.
MP2 and an inverter INV. As illustrated in FIG. 9E, the first comparison circuit CMP1 outputs the first high level “H” when the envelope detection signal S728 from the detection circuit 728 is at a level equal to or higher than the first reference voltage REF1. The comparison result CMP1 (O) is output. First comparison result C
MP1 (O) indicates that the reflected ultrasonic wave has reached the effective level and the rising timing. The envelope detection signal S728 from the detection circuit 728 is
The voltage is applied to the second comparison circuit CMP2 via NV, and is compared with the second reference voltage REF2. When the inverted envelope detection signal S728 from the detection circuit 728 is at a level equal to or higher than the second reference voltage REF2, the second comparison circuit CMP2 outputs a high-level “H” first comparison result CMP2.
(O) is output. The second comparison result CMP2 (O) is
This shows that the reflected ultrasonic wave has fallen and the fall timing.

【0058】図9(a)〜(d)に関する超音波受信機
72Aの動作は第1の実施の形態と同様である。
The operation of the ultrasonic receiver 72A relating to FIGS. 9A to 9D is the same as that of the first embodiment.

【0059】距離測定演算制御回路732A内の演算制
御処理ユニット(CPU)7320Aは、バッファ回路
/比較回路730Aから出力される第1の比較結果CM
P1(O)と第2の比較結果CMP2(O)とを入力し
て、反射超音波の立ち上がりから立ち下がりまでの時間
(時間差)tを算出する。
The arithmetic control processing unit (CPU) 7320A in the distance measurement arithmetic control circuit 732A includes a first comparison result CM output from the buffer circuit / comparison circuit 730A.
P1 (O) and the second comparison result CMP2 (O) are input, and the time (time difference) t from the rise to the fall of the reflected ultrasonic wave is calculated.

【0060】なお、この時間tの算出は、バッファ回路
/比較回路730Aにおいて行うこともできる。その計
時を、たとえば、図8に図解したカウンタCNTRを用
いて行う。カウンタCNTRには、所定の周波数のクロ
ックCLKが印加されており、カウンタCNTRはクリ
ア信号CLRでカウント値をリセットし、スタート端子
STRに印加されたパルスでクロックCLKの計数を開
始し、ストップSTPに印加されたパルスで計数を停止
する。スタート端子STRに第1の比較結果CMP1
(O)を印加して計数を開始し、ストップSTPに第2
の比較結果CMP2(O)を印加して計数を停止させる
と、カウンタCNTRは第1の比較結果CMP1(O)
が印加されてから第2の比較結果CMP2(O)が印加
されるまでのクロックCLKを計数する。この計数値が
時間tに相当する。
The calculation of the time t can be performed by the buffer circuit / comparison circuit 730A. The timing is performed, for example, using the counter CNTR illustrated in FIG. A clock CLK of a predetermined frequency is applied to the counter CNTR. The counter CNTR resets the count value with a clear signal CLR, starts counting the clock CLK with a pulse applied to the start terminal STR, and stops at the stop STP. The counting is stopped by the applied pulse. The first comparison result CMP1 is connected to the start terminal STR.
(O) is applied to start counting, and the second
When the counting is stopped by applying the comparison result CMP2 (O), the counter CNTR sets the first comparison result CMP1 (O)
Are applied and the clock CLK from when the second comparison result CMP2 (O) is applied is counted. This count value corresponds to time t.

【0061】時間Tの計数は、CPU7320Aまたは
バッファ回路/比較回路730Aのいずれでも良いが、
後者の場合、CPU7320Aの処理負担は軽減し、正
確な時間Tが検出できる。
The time T can be counted by either the CPU 7320A or the buffer circuit / comparison circuit 730A.
In the latter case, the processing load on the CPU 7320A is reduced, and an accurate time T can be detected.

【0062】CPU7320Aは、第1の実施の形態と
同様、ハイレベル“H“の第1の比較結果CMP1
(O)を参照して式1に基づいて距離Lを計算する。
As in the first embodiment, the CPU 7320A outputs the first comparison result CMP1 of high level “H”.
The distance L is calculated based on Equation 1 with reference to (O).

【0063】超音波受信機72Aは、アンテナ1と被測
定対象物(物体)10との間の距離算出対象範囲、たと
えば、50cmの範囲に、送信用超音波センサ73から
超音波を放射して受信用超音波センサ74で反射超音波
を受信可能な時間の間、受信用超音波センサ74で反射
超音波を受信した都度、上述した、時間Tの測定および
距離の算出を行う。すなわち、送信用超音波センサ73
から超音波を放射したとき、その超音波は障害物(被測
定対象物(物体)10)が複数存在するときは、図10
に図解したように、障害物ごとに反射する。第1の実施
の形態においては、受信可能な時間の間、検出可能な反
射超音波を検出する。なお、図10の波形図は、図9
(c)の波形図に対応している。
The ultrasonic receiver 72A emits an ultrasonic wave from the transmitting ultrasonic sensor 73 to a range for calculating the distance between the antenna 1 and the measured object (object) 10, for example, a range of 50 cm. During the time during which the reflected ultrasonic wave can be received by the receiving ultrasonic sensor 74, each time the reflected ultrasonic wave is received by the receiving ultrasonic sensor 74, the above-described measurement of the time T and the calculation of the distance are performed. That is, the transmission ultrasonic sensor 73
When an ultrasonic wave is radiated from a plurality of obstacles (measured objects (objects) 10), the ultrasonic wave is
As illustrated in FIG. In the first embodiment, a detectable reflected ultrasonic wave is detected during a receivable time. Note that the waveform diagram of FIG.
This corresponds to the waveform diagram of FIG.

【0064】制御手段5は、CPU7320Aにおいて
算出した検出可能な反射超音波に対して、立ち上がりタ
イミングと立ち下がりタイミングとの時間差(時間)t
と距離Lを送信用超音波センサ73A(超音波距離測定
手段7)から入力し、これらの反射超音波のうちもっと
もアンテナ1の特性に影響を与えるものを推定する。そ
の推定方法について図10を参照して述べる。なお上述
したように、CPU7320Aと制御手段5とは一体化
することができるので、CPU7320Aと制御手段5
とを一体化した場合は、一体化したCPU7320Aま
たは制御手段5において下記の処理を行う。
The control means 5 determines the time difference (time) t between the rising timing and the falling timing for the reflected ultrasonic wave calculated by the CPU 7320A.
And the distance L are input from the transmitting ultrasonic sensor 73A (ultrasonic distance measuring means 7), and among these reflected ultrasonic waves, the one that most affects the characteristics of the antenna 1 is estimated. The estimation method will be described with reference to FIG. As described above, since the CPU 7320A and the control means 5 can be integrated, the CPU 7320A and the control means 5 can be integrated.
Is integrated, the following processing is performed in the integrated CPU 7320A or the control means 5.

【0065】反射超音波の順序に優先度係数Pを規定し
ておく。この例では、下記のごとく定める。 (1)最初に検出された反射超音波の優先度係数P1 =
1.0 (2)2番目に検出された反射超音波の優先度係数P2
=0.5 (3)3番目に検出された反射超音波の優先度係数P3
=0.25 (4)4番目に検出された反射超音波の優先度係数P4
=0.25
A priority coefficient P is defined in the order of the reflected ultrasonic waves. In this example, it is determined as follows. (1) The priority coefficient P1 of the first detected reflected ultrasonic wave =
1.0 (2) Priority coefficient P2 of the second detected reflected ultrasonic wave
= 0.5 (3) The priority coefficient P3 of the third detected reflected ultrasonic wave
= 0.25 (4) The priority coefficient P4 of the fourth detected reflected ultrasonic wave
= 0.25

【0066】優先度係数Pはアンテナ1との距離が接近
して反射超音波が早く戻るものほど高い係数にしてい
る。
The priority coefficient P is set higher as the distance from the antenna 1 becomes shorter and the reflected ultrasonic wave returns earlier.

【0067】また、優先度係数Pについて考察すると、
アンテナ1と被測定対象物(物体)10との距離が大き
いほど、アンテナ1に与える被測定対象物(物体)10
の影響は反比例(または距離の2乗に反比例)するか
ら、優先度係数Pを上述した到着順ではなく、第1の比
較結果CMP1(O)の検出時間に応じて、制御手段5
においてその都度、重み付け係数を決定することもでき
る。たとえば、最初に到着した第1の比較結果CMP1
(O)の優先度係数P1=1.0にして、最後に到着し
た第1の比較結果CMP1(O)の優先度係数Pn=
0.1として、1.0〜0.1の間を、2番目以降の比
較結果検出時間に対応づけた優先度係数Pにする。この
対応づけとしては、簡単に、検出時間に反比例させる方
法、検出時間の1/2乗に対応づける方法など種々の方
法をとることができる。
Considering the priority coefficient P,
The larger the distance between the antenna 1 and the measured object (object) 10 is, the more the measured object (object) 10 given to the antenna 1 is.
Is inversely proportional (or inversely proportional to the square of the distance), the control means 5 determines the priority coefficient P according to the detection time of the first comparison result CMP1 (O) instead of the arrival order described above.
In each case, the weighting coefficient can be determined. For example, the first arrived first comparison result CMP1
The priority coefficient P1 of (O) is set to 1.0, and the priority coefficient Pn of the first comparison result CMP1 (O) that has arrived last is Pn = 1.0.
As 0.1, a value between 1.0 and 0.1 is set as the priority coefficient P corresponding to the second and subsequent comparison result detection times. As this association, various methods such as a method of making the detection time inversely proportional and a method of making the detection time 1/2 power can be adopted.

【0068】制御手段5は次いで、下記の演算をそれぞ
れの反射超音波について行う。
Next, the control means 5 performs the following calculation for each reflected ultrasonic wave.

【0069】 Di =(ti /Li )×Pi ・・・(2) ただし、Di はi番目の反射超音波の判断因子であり、
ti はi番目の反射超音波の時間であり、Li はi番目
の反射超音波の測定距離であり、Pi はi番目の反射超
音波の優先度係数である。
Di = (ti / Li) × Pi (2) where Di is a determinant of the i-th reflected ultrasonic wave,
ti is the time of the i-th reflected ultrasonic wave, Li is the measured distance of the i-th reflected ultrasonic wave, and Pi is the priority coefficient of the i-th reflected ultrasonic wave.

【0070】式2における(ti /Li )は反射超音波
の波形の大きさを推定する値である。制御手段5は、
(ti /Li )に優先度係数Pi を乗じた結果について
大小比較する。制御手段5は、判断因子Di のうちでが
最大のものを、アンテナ1に最も影響を与えた被測定対
象物(物体)と推定する。そして、制御手段5は、判断
因子Dの大きさに応じて、アンテナ整合回路3の整合回
路条件を変更する。
(Ti / Li) in the equation 2 is a value for estimating the magnitude of the waveform of the reflected ultrasonic wave. The control means 5
The result of multiplying (ti / Li) by the priority coefficient Pi is compared in magnitude. The control means 5 estimates the largest one of the judgment factors Di as the object to be measured (object) which most affected the antenna 1. Then, the control means 5 changes the matching circuit condition of the antenna matching circuit 3 according to the magnitude of the determination factor D.

【0071】その方法としては、判断因子Dを0〜1.
0の間で正規化し、横軸を判断因子D、縦軸を整合回路
条件をプロットし、その結果をROMなどのメモリに記
憶しておき、制御手段5はテーブルルックアップ方式で
判断因子Dに応じた整合条件を読み出し、第1の実施の
形態と同様に、アンテナ整合回路3を調整する。
As the method, the judgment factor D is set to 0 to 1.
0, the horizontal axis plots the judgment factor D, the vertical axis plots the matching circuit conditions, and stores the results in a memory such as a ROM. The corresponding matching condition is read out, and the antenna matching circuit 3 is adjusted as in the first embodiment.

【0072】このように、第2実施の形態によれば、第
1の実施の形態のように、単に最初に検出した反射超音
波の距離だけに依存してアンテナ整合回路3を調整せ
ず、実質的にアンテナ1の特性にもっとも影響を与える
ものに対してアンテナ整合回路3を調整するから、より
正確な調整が可能となる。
As described above, according to the second embodiment, unlike the first embodiment, the antenna matching circuit 3 is not adjusted merely depending on the distance of the first reflected ultrasonic wave. Since the antenna matching circuit 3 is adjusted for the one that substantially affects the characteristics of the antenna 1, more accurate adjustment is possible.

【0073】第3の実施の形態 本発明の第3の実施の形態を述べる。本発明の第3の実
施の形態においては、式2の(ti ×Li )に代えて、
図7の包絡線検波回路728において、反射超音波につ
いて包絡線検波結果を積分し、その積分結果Sをバッフ
ァ回路/比較回路730において所定のレベルを越えて
いて有効な反射超音波であるか否かを判断し、有効な反
射超音波の場合、制御手段5において、下記の演算を行
う。
Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment of the present invention, instead of (ti × Li) in equation (2),
The envelope detection circuit 728 of FIG. 7 integrates the envelope detection result for the reflected ultrasonic wave, and determines whether the integration result S exceeds a predetermined level in the buffer circuit / comparison circuit 730 and is an effective reflected ultrasonic wave. In the case of an effective reflected ultrasonic wave, the control unit 5 performs the following calculation.

【0074】 Di = (Si /Li )×Pi ・・・(3) ただし、Di はi番目の反射超音波の判断因子であり、
Si はi番目の包絡線検波積分結果であり、Li はi番
目の反射超音波の測定距離であり、Pi はi番目の反射
超音波の優先度係数である。
Di = (Si / Li) × Pi (3) where Di is a determinant of the i-th reflected ultrasonic wave,
Si is an i-th envelope detection integration result, Li is a measurement distance of the i-th reflected ultrasonic wave, and Pi is a priority coefficient of the i-th reflected ultrasonic wave.

【0075】制御手段5は、第2の実施の形態と同様、
判断因子Di のうちでが最大のものを、アンテナ1に最
も影響を与えた被測定対象物(物体)と推定する。そし
て、制御手段5は、判断因子Dの大きさに応じて、アン
テナ整合回路3の整合回路条件を変更する。
The control means 5 is similar to the second embodiment,
The largest one of the judgment factors Di is estimated to be the object to be measured (object) that most affected the antenna 1. Then, the control means 5 changes the matching circuit condition of the antenna matching circuit 3 according to the magnitude of the determination factor D.

【0076】その方法としては、第2の実施の形態と同
様、判断因子Dを0〜1.0の間で正規化し、横軸を判
断因子D、縦軸を整合回路条件をプロットし、その結果
をROMなどのメモリに記憶しておき、制御手段5はテ
ーブルルックアップ方式で判断因子Dに応じた整合条件
を読み出し、第1の実施の形態と同様に、アンテナ整合
回路3を調整する。
As in the second embodiment, as in the second embodiment, the judgment factor D is normalized between 0 and 1.0, the horizontal axis is the judgment factor D, and the vertical axis is the matching circuit condition. The result is stored in a memory such as a ROM, and the control unit 5 reads out the matching condition according to the determination factor D by a table lookup method, and adjusts the antenna matching circuit 3 as in the first embodiment.

【0077】このように、第3実施の形態によれば、第
2の実施の形態と同様、実質的にアンテナ1の特性にも
っとも影響を与えるものに対してアンテナ整合回路3を
調整するから、より正確な調整が可能となる。
As described above, according to the third embodiment, similarly to the second embodiment, the antenna matching circuit 3 is adjusted to the one that substantially affects the characteristics of the antenna 1 substantially. More accurate adjustment is possible.

【0078】[0078]

【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、アンテナに
もっとも影響を与える物体の推定などに基づいて回路条
件を調整可能な通信装置を提供できる。
According to the present invention, the influence on the human body is small,
Low cost, small size, stable operation for a long period of time, for example, has a distance measuring means that can be mounted on a small communication device such as a mobile phone, and has the greatest influence on the distance measured by the distance measuring means and the antenna And a communication device capable of adjusting the circuit conditions based on the estimation of the object that gives the following.

【0079】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、携帯電話機のアンテナと
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 the power absorption changes in FIG. 2 depending on the distance between the antenna of the mobile phone and the head of the human body.

【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第
1の実施の形態の詳細回路構成図である。
FIG. 5 is a detailed circuit configuration diagram of a first embodiment 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.

【図7】図7は図4に図解した超音波距離測定手段の第
2の実施の形態および第3の実施の形態の詳細回路構成
図である。
FIG. 7 is a detailed circuit configuration diagram of a second embodiment and a third embodiment of the ultrasonic distance measuring means illustrated in FIG. 4;

【図8】図8は図7に図解した超音波距離測定手段にお
けるバッファ回路/比較回路の回路構成例を示す図であ
る。
8 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a buffer circuit / comparing circuit in the ultrasonic distance measuring unit illustrated in FIG. 7;

【図9】図9(a)〜(f)は図7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。
9 (a) to 9 (f) are signal waveform diagrams for explaining the operation of the ultrasonic distance measuring means illustrated in FIG. 7;

【図10】図10は、第2の実施の形態および第3の実
施の形態の処理方法を説明する信号波形図である。
FIG. 10 is a signal waveform diagram illustrating a processing method according to the second embodiment and the third embodiment.

【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 72,72A・・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, 72A Ultrasonic receiver 73 Ultrasonic sensor for reception 74 Ultrasonic sensor for reception 75, horn antenna for transmission 76, horn antenna for reception 10, object to be measured (object) 30, mobile phone

Claims (8)

【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し、該
物体の大きさを推定し、該測定した距離、推定した物体
の大きさ、および、超音波反射波の受信順序に基づく優
先度係数を乗じて、アンテナ特性に影響を与える評価値
を算出し、該評価値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, a distance between the antenna and an object is measured by ultrasonic waves, a size of the object is estimated, the measured distance, the estimated object Is multiplied by a priority coefficient based on the order of reception of the reflected ultrasonic waves to calculate an evaluation value that affects the antenna characteristics, and adjusts the matching circuit conditions of the matching circuit according to the evaluation value. A communication device having circuit condition adjusting means.
【請求項2】前記回路条件調整手段は、前記超音波反射
波の立ち上がり時間から立ち下がり時間までの時間差と
前記測定した距離から前記物体の大きさを推定する請求
項1記載の送信装置。
2. The transmitting apparatus according to claim 1, wherein said circuit condition adjusting means estimates the size of said object from a time difference between a rise time and a fall time of said ultrasonic reflected wave and said measured distance.
【請求項3】前記回路条件調整手段は、前記超音波反射
波の包絡線検波信号の積分結果と、前記測定した距離か
ら前記物体の大きさを推定する請求項1記載の送信装
置。
3. The transmitting apparatus according to claim 1, wherein said circuit condition adjusting means estimates a size of said object from an integration result of an envelope detection signal of said ultrasonic reflected wave and said measured distance.
【請求項4】前記回路調整手段は距離測定手段と、整合
条件調整手段とを有し、 該距離測定手段は、 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
段とを有し、 前記整合条件調整手段は、前記測定した距離、前記推定
した物体の大きさ、および、超音波反射波の受信順序に
基づく優先度係数を乗じて、アンテナ特性に影響を与え
る評価値を算出し、該評価値に応じて前記整合回路の整
合回路条件を調整する、コンピュータを有する請求項2
記載の通信装置。
4. The circuit adjusting means includes a distance measuring means and a matching condition adjusting means, wherein the distance measuring means is provided in the transmitting ultrasonic sensor provided in the communication device, and in the communication device. An ultrasonic sensor for reception, an excitation unit that excites the ultrasonic sensor for transmission provided in the communication device, and an ultrasonic wave radiated from the ultrasonic sensor for transmission provided in the communication device. 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. Ultrasonic distance measuring means for measuring the distance from the ultrasonic sensor for the object to the object, the matching condition adjusting means, the measured distance, the estimated object size, and the ultrasonic reflected wave In the receiving order Multiplied by the brute priority coefficient, calculates an evaluation value that affects the antenna characteristics, to adjust the matching circuit condition of the matching circuit in accordance with the evaluation value, claim 2 having a computer
The communication device as described.
【請求項5】前記回路調整手段は距離測定手段と、整合
条件調整手段とを有し、 該距離測定手段は、 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
段とを有し、 前記整合条件調整手段は、前記測定した距離、前記推定
した物体の大きさ、および、超音波反射波の受信順序に
基づく優先度係数を乗じて、アンテナ特性に影響を与え
る評価値を算出し、該評価値に応じて前記整合回路の整
合回路条件を調整する、コンピュータを有する請求項3
記載の通信装置。
5. The circuit adjusting means has a distance measuring means and a matching condition adjusting means, wherein the distance measuring means is provided in the transmitting ultrasonic sensor provided in the communication device, and in the communication device. An ultrasonic sensor for reception, an excitation unit that excites the ultrasonic sensor for transmission provided in the communication device, and an ultrasonic wave radiated from the ultrasonic sensor for transmission provided in the communication device. 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. Ultrasonic distance measuring means for measuring the distance from the ultrasonic sensor for the object to the object, the matching condition adjusting means, the measured distance, the estimated object size, and the ultrasonic reflected wave In the receiving order Multiplied by the brute priority coefficient, calculates an evaluation value that affects the antenna characteristics, to adjust the matching circuit condition of the matching circuit in accordance with the evaluation value, claim 3 having a computer
The communication device as described.
【請求項6】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4記載の通信装置。
6. The communication device according to claim 4, wherein said communication device is a small portable communication device.
【請求項7】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、 前記物体の大きさを推定し、前記測定した距離、前記推
定した物体の大きさ、および、超音波反射波の受信順序
に基づく優先度係数を乗じて、アンテナ特性に影響を与
える評価値を算出し、該評価値に応じて整合回路の整合
回路条件を調整する回路条件調整手段とを有する小型の
携帯可能な通信装置。
7. An ultrasonic sensor for transmission, an ultrasonic sensor for reception, excitation means for exciting the ultrasonic sensor for transmission, and an ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor for transmission is 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. Ultrasonic distance measuring means for measuring the distance to the object, Estimating the size of the object, the measured distance, the estimated object size, and priority based on the receiving order of the ultrasonic reflected wave A compact portable communication device comprising: a circuit condition adjusting unit that calculates an evaluation value that affects antenna characteristics by multiplying a coefficient and adjusts a matching circuit condition of a matching circuit according to the evaluation value.
【請求項8】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7記載の小型
の携帯可能な通信装置。
8. The small portable communication device according to claim 7, wherein said transmitting ultrasonic sensor and said receiving ultrasonic sensor are integrally formed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011088665A1 (en) * 2010-01-20 2011-07-28 中兴通讯股份有限公司 Method for improving wireless performance of communication terminal and communication terminal thereof
JP2012122735A (en) * 2010-12-06 2012-06-28 Furuno Electric Co Ltd Apparatus and method for target detection
JP2015165245A (en) * 2015-05-18 2015-09-17 古野電気株式会社 Apparatus and method for target detection
KR101757735B1 (en) 2010-12-23 2017-07-17 엘지디스플레이 주식회사 Position detecting system using infrared ray and ultrasonic wave and position detecting method thereof
WO2023082253A1 (en) * 2021-11-15 2023-05-19 深圳市大疆创新科技有限公司 Unmanned aerial vehicle control method, unmanned aerial vehicle, and storage medium

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011088665A1 (en) * 2010-01-20 2011-07-28 中兴通讯股份有限公司 Method for improving wireless performance of communication terminal and communication terminal thereof
JP2012122735A (en) * 2010-12-06 2012-06-28 Furuno Electric Co Ltd Apparatus and method for target detection
KR101757735B1 (en) 2010-12-23 2017-07-17 엘지디스플레이 주식회사 Position detecting system using infrared ray and ultrasonic wave and position detecting method thereof
JP2015165245A (en) * 2015-05-18 2015-09-17 古野電気株式会社 Apparatus and method for target detection
WO2023082253A1 (en) * 2021-11-15 2023-05-19 深圳市大疆创新科技有限公司 Unmanned aerial vehicle control method, unmanned aerial vehicle, and storage medium

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