JP2002374112A

JP2002374112A - 情報通信装置用アンテナ

Info

Publication number: JP2002374112A
Application number: JP2001178102A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Ban; 泰浩伴; Masahiro Yamamoto; 雅弘山本; Takashi Kashimoto; 隆柏本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】特定小電力用無線電波を使用した情報端末用
アンテナにおいて、アンテナを小型化しても利得低下の
小さい構成を提供する。【解決手段】ガス供給の安全管理システムで、ガスメ
ータと特定小電力無線電波でガスメータと通信する情報
端末内部に情報処理基板２０６の不要輻射を遮蔽するシ
ールド板（地板）２０３を設け、アンテナ２０１と前記
シールド板２０３の長手方向を略ダイポール形状に配置
し、給電部２０５によって給電する。これにより、アン
テナ２０１を小型化しても利得低下の小さく利用者の利
便性を損なわない特定小電力無線を利用する情報端末用
アンテナ実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、宅内壁面に設置さ
れる例えば４２０MHz帯の特定小電力無線を使用した情
報通信装置のアンテナ構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】宅内に設置される情報表示機器である給
湯器リモコンは、給湯器本体に備えた無線親機と無線に
よって制御を行う。給湯器リモコンのアンテナ構成を図
４に示す。

【０００３】図４は給湯器リモコンの内部を示す図であ
る。給湯器リモコンには、無線親機と通信する無線子機
を備え、給湯器リモコン筐体４０１に無線回路４０２を
実装した回路基板４０３が内蔵され、その一部に基板パ
ターンによりパターンアンテナ４０４を形成しており、
無線回路４０２の無線信号発生部により回路グランドと
パターンアンテナ４０４間に給電している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成の給湯器リモコンに備えるアンテナでは、プリン
ト基板上でアンテナパターンを折り返して構成している
為、アンテナパターン上で放射されるべきアンテナ電流
の位相が逆相になる部分が生じて、効率的にアンテナ電
流が輻射されない為に、利得が小さくなっていた。ま
た、住宅の壁面に設置して使用する為、壁面によるアン
テナのインピーダンス変化、輻射電波の反射などによる
損失も発生する為、電波を効率的に輻射するアンテナ構
成とは言えなかった。

【０００５】また壁面に設置する情報通信装置で住宅内
をカバーする無線システムを構成する場合、通信対象で
ある端末機器側では、７０cm程度の波長を有する４２０
MHz帯電波を利用し、使い勝手のよい小型の端末機器を
構成する為、アンテナ小型化は必須であり、利得が小さ
いものになることが多く、その設計自由度を大きくする
には、情報通信装置側に備えるアンテナの利得向上が必
要となるという課題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の情報通信装置用
アンテナは上記課題を解決するために、設備機器や家電
機器と、前記設備機器や家電機器と通信する無線装置を
備えた情報通信装置において、前記情報通信装置の内部
に備えた無線装置のアンテナグランドを形成する地板
と、前記地板に対し接地型アンテナを形成するアンテナ
を備え、使用する状態において前記アンテナと前記地板
が略ダイポール構成に配されるように構成する。この構
成によればアンテナと地板で略ダイポールモードを形成
し、地板に流れるアンテナ電流も効率的輻射できるよう
になり、情報通信装置のアンテナの利得を向上すること
ができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】請求項１の発明は、設備機器や家
電機器と、前記設備機器や家電機器と通信する無線装置
を備えた情報通信装置において、前記情報通信装置の内
部に備えた無線装置のアンテナグランドを形成する地板
と、前記地板に対し接地型アンテナを形成するアンテナ
を備え、使用する状態において前記アンテナと前記地板
が略ダイポール構成に配されるように構成した情報通信
装置用アンテナである。

【０００８】この構成によればアンテナと地板で略ダイ
ポールモードを形成し、地板に流れるアンテナ電流も効
率的輻射できるようになり、情報通信装置のアンテナの
利得を向上する。

【０００９】請求項２の発明は、地板の長手部分を使用
電波の１／４波長程度に構成し、地板の長手部分の延長
方向沿いにアンテナを配し、かつ前記アンテナの端部と
前記地板の長手部分の先端部の間に給電部を設け、アン
テナと地板を給電部を挟んで点対称に配した請求項１に
記載の情報通信装置用アンテナである。

【００１０】この構成によれば、アンテナと地板が給電
部を挟んで反対方向になり、すなわちほぼ同一線上でア
ンテナ、地板の長手部分を配することができるので、流
れるアンテナ電流も同相になり、ダイポールモードのア
ンテナを構成できるようになり、アンテナを小型化して
も利得低下を小さくできる。

【００１１】請求項３の発明は、地板の長手部分の軸方
向と、アンテナを同一面内において略垂直に配した請求
項１に記載の情報通信装置用アンテナである。この構成
によれば、アンテナと地板が垂直方向で構成されたＬ型
ダイポールアンテナと同様に動作するダイポールモード
のアンテナを構成できるようになり、垂直、水平の偏波
成分を有するアンテナとすることができるようになる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００１３】図１は本発明の実施例における情報通信装
置を利用したガス保安システムである。図１において、
１０１は利用者にガスなどのエネルギー供給サービスを
行うガス供給業者のサーバー装置、１０２はガス供給業
者１０１が利用者宅に設置し、ガス使用量やガスの保安
監視を行うための設備機器であるガスメータ、１０３は
ガス漏れを検知し、ガス異常を利用者に知らせたり、ガ
ス漏れ異常検知によってガスメータ１０２に情報を与
え、ガスを遮断させるガス漏れ警報器、１０４はガスメ
ータ１０２と通信し、ガスメータが検知したガスの異常
を通信によって得てガスの異常をＬＣＤなどの表示媒体
を介して利用者に伝える情報通信装置である情報端末、
１０５はガス供給業者１０１と利用者宅に設置されてい
る情報端末を結び通信する媒体であるインターネットで
ある。

【００１４】次に動作を説明すると、ガスメータ１０２
でガスの異常を検知した時、たとえばガス漏れが発生し
た時の動作を説明する。ガス漏れが発生すると、ガス漏
れをガス警報機１０３によってガス漏れを検知し、警報
音を出しながらガス漏れが発生したことを利用者に知ら
せるとともに、ガス漏れ警報機１０３を接続したガスメ
ータ１０２にガス漏れが発生したことを、通信または接
続端子を短絡などさせることによってガスメータ１０２
にガス漏れ発生を伝える。そしてガス漏れが発生したこ
とを検知したガスメータ１０２は遮断弁を遮断し、ガス
供給を停止し安全を確保する。

【００１５】そして、ガスメータ１０２より、ガスメー
タ１０２に備えた無線通信機能により情報端末１０４に
ガス漏れ発生によりガス弁を遮断したことを通信し、情
報端末１０４に備えた表示器であるＬＣＤなどに前記旨
を表示し、利用者に何が起こったかを正確かつより詳細
に伝える。

【００１６】またこの表示には、ガス漏れが発生したと
きの、対処方法、または対処したのちのガス供給の復帰
方法を表示し、ガス供給業者の担当者が直接出向かなく
ても利用者自ら情報端末１０４の指示情報によりガス供
給復帰させることができ、ガス供給業者にとっては作業
工数を合理化し、利用者に対しては安全にガス復帰させ
る情報を提供すると共に、ガス供給業者１０１を待つこ
となく自分で対処でき利便性をよくした、ガス供給の安
全管理システムを提供している。

【００１７】無線通信は特定小電力無線４２９MHzを利
用してガスメータ１０２及び情報端末１０４は通信する
システムである。

【００１８】４２９MHzの電波は波長が約７０cmあり、
情報端末に備えるアンテナをダイポールアンテナとする
とアンテナ寸法は３５cm、モノポールアンテナとしても
アンテナ寸法は約１７５cmとなり、情報端末１０４とし
ては実用的には大きくなる。

【００１９】次に本ガス供給の安全管理システムに用い
られ、情報端末１０４に備える本発明のアンテナ構成を
図２を用いて説明する。図２は、情報端末１０４の内部
部品構成を示す図であり、左側に描いた図は正面図、右
側に描いた図は左側面図である。図２で２０１は樹脂筐
体に内蔵されたアンテナであり、４２９MHzの接地型ア
ンテナであるモノポールアンテナを構成する。しかし、
４２９MHzの電波は波長７０cmもあるため、λ／４モノ
ポールアンテナを構成するとアンテナ長が１７５mmにな
るため情報端末の構成的にそれを１２０mm程度に短縮
し、図示していないが、整合回路によってマッチングを
とっている構成である。２０２はＡＢＳ樹脂などで構成
する情報端末筐体、２０３は情報端末１０４内の制御回
路を外部ノイズを遮断したり、情報端末１０４から発生
する不要輻射をシールドする金属製のシールド板、２０
４はガスメータ１０２と通信する無線信号を変調し送信
したり無線信号を受信し復調する無線回路部、２０５は
無線信号を供給する給電部、２０６は表示情報や通信情
報などを演算処理する情報処理基板、２０７は情報を表
示する表示デバイスであるＬＣＤである。

【００２０】次にアンテナの構成、作用について説明す
る。本発明の情報端末１０４は上下寸法Ｚ＝１５０mm、
左右寸法Ｙ＝１２０mm、奥行き寸法Ｘ＝３０mmで構成し
ており、４２９MHzのλ／４モノポールアンテナ（λ：
波長）を構成すると、アンテナ長は１７５mmとなり情報
端末筐体２０２より長くなる。今回情報端末筐体２０２
取り付けるアンテナ２０１は、図２（ｂ）の回転方向に
回転させることにより情報端末筐体２０２の側面に沿わ
せて収容することも可能とするため、情報端末１０４は
住宅の壁面に設置するため、アンテナを所望寸法（１７
５mm）より小型化し利用者が使用時に邪魔にならないよ
うにしている。

【００２１】小型化したアンテナ２０１は、１２０mm程
度で構成しており、シールド板２０３は上下方向（Ｚ方
向）に長手方向がくるように構成している。そしてその
Ｚ方向の寸法を使用周波数の約λ／４である１７５mm程
度に構成し、前記シールド板２０３の上端部とアンテナ
２０１間に給電部２０５で給電している。

【００２２】この構成では、シールド板２０３はアンテ
ナ２０１の地板（グランドプレーン）を構成し、長手方
向（Ｚ方向）に支配的にアンテナ電流が流れるようにな
るので、シールド板２０３の長手方向と、アンテナ２０
１を図２のようにほぼ同一軸上において、給電部２０５
で点対称に配置した（すなわち、給電部２０５を挟んで
反対側に配置）場合、アンテナ２０１とシールド板２０
３はダイポールアンテナのように動作し、λ／４モノポ
ールアンテナであるアンテナ２０１は小型化しても、利
得低下を小さくすることができる。本ガスの安全管理シ
ステムのように一つ住宅の隅々まで通信エリアとし、か
つ利用者の利便性を損なわない無線機能を備えた情報端
末１０４を構成できる。

【００２３】なおシールド板２０３の長手方向（Ｚ方
向）の長さは正確にλ／４＝１７５mmである必要はな
く、λ／８〜λ／４mmぐらいでよい。

【００２４】またシールド板２０３は、金属板でなく、
樹脂製の筐体２０２内壁に金属材料をメッキ、蒸着、印
刷、張りつけ、埋め込みなどで形成し、同様の寸法にな
るように構成してもよい。

【００２５】なお、本実施例は設備機器としてガスメー
タ１０２を用いて説明したが、無線通信する端末機器と
して給湯機、ガス漏え警報機、ＣＯ警報機、火災警報
機、侵入センサなどの他の設備機器であってもよく、ま
た設備機器、家電機器など何でもよく、無線通信装置を
備えれば、同様に構成することができる。

【００２６】このように、本実施例の構成によれば、ア
ンテナとシールド板（地板）を略ダイポール構成とする
ことで、アンテナ部分を小型化しても利得低下の小さい
情報端末用アンテナを構成できる。さらにシールド板の
長手部分を使用電波のλ／４程度の長さとし、シールド
板の長手部分とアンテナ同一軸方向でかつ給電部を挟ん
でそれぞれを反対方向に配置したことで、よりダイポー
ルアンテナの構成に近くなり、アンテナを小型化しても
利得低下の小さいアンテナにすることができる。

【００２７】（実施例２）図３に本発明の実施例２にお
けるアンテナの構成を示す図を示す。図３において前記
実施例と同一構成要素は同一番号を付し説明を省略す
る。

【００２８】本実施例において、前記実施例と異なる点
は、シールド板（アンテナ用グランドプレーン）を左右
方向（Ｙ方向）に長手方向を構成している点である。

【００２９】図３において、アンテナのグランドプレー
ンを構成するシールド板２０３は、長手方向を左右方向
（Ｙ方向）にとっており、左右方向の寸法は約λ／４程
度で構成している。そしてアンテナ２０１とシールド板
２０３の左上端に給電部２０５で給電している。

【００３０】この構成にすることで、シールド板２０３
が、長手方向において約λ／４＝１７５mm程度あるの
で、シールド板に流れるアンテナ電流は左右方向（Ｙ方
向）が支配的になるので、Ｚ方向とＹ方向に形成された
Ｌ型ダイポールアンテナのようになり、ＸＹ面（水平
面）でアンテナ指向性を見ると、垂直偏波成分、水平偏
波成分を有するアンテナとすることができるようにな
り、偏波ダイバーシティアンテナのように構成すること
ができる。

【００３１】なお、前記実施例同様シールド板２０３の
長手方向（Ｙ方向）の長さは正確にλ／４＝１７５mmで
ある必要はなく、λ／８〜λ／４mmぐらいでよい。

【００３２】またシールド板２０３は、金属板でなく、
樹脂製の筐体２０２内壁に金属材料をメッキ、蒸着、印
刷、張りつけ、埋め込みなどで形成し、同様の寸法にな
るように構成してもよい。

【００３３】このように本実施例の構成によれば、シー
ルド板（アンテナ用グランドプレーン）の長手方向にア
ンテナを垂直にすることによって、Ｌ型ダイポールアン
テナのようになり、垂直偏波、水平偏波を送受信可能な
アンテナが構成できると共に、アンテナ部分を小型化し
ても利得低下の小さい情報端末用アンテナを構成するこ
とができる。

【００３４】なお、本実施例では４２０MHz帯の特定小
電力無線で説明したがこれに限定するものでない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の情報通信装
置用アンテナには以下のような効果がある。

【００３６】情報通信装置で、情報通信装置内部に備え
たアンテナ用地板とアンテナで接地型アンテナを形成
し、アンテナと前記地板を略ダイポール構成で配置する
ことによって、地板の長手部分とアンテナでダイポール
アンテナのように動作するようになり、地板長手部分が
使用電波の１／４波長程度あれば、アンテナ部分を小型
化しても利得低下の小さい情報通信装置用アンテナを実
現できるようになり、住宅内の壁面に設置する情報通信
装置用アンテナとして、利用者に利便性がよい大きさで
実現できると共に、住宅内を通信エリアとするシステム
を実現する利得低下の小さいアンテナを構成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるガス安全管理システ
ムのシステム構成図

【図２】本発明の実施例１における情報通信装置用アン
テナの構成を示す正面図および側面図

【図３】本発明の実施例２における情報通信装置用アン
テナの構成を示す正面図

【図４】従来の給湯器リモコンのアンテナ構成図

【符号の説明】

１０１ガス供給業者（サーバー装置）１０２ガスメータ（設備機器）１０３ガス警報機１０４情報端末（情報通信装置）２０１アンテナ２０２情報端末筐体２０３シールド板（地板）２０４無線回路部（無線装置）２０５給電部２０６情報処理基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柏本隆大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5J047 AA04 AA07 AB06 AB07 FA12 FD01 5K048 AA03 BA36 DB01 DC01 DC07 EB10 HA04 HA06 HA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】設備機器や家電機器と、前記設備機器や
家電機器と通信する無線装置を備えた情報通信装置にお
いて、前記情報通信装置の内部に備えた無線装置のグラ
ンドプレーンを形成する地板と、前記地板に対し接地型
アンテナを形成するアンテナを備え、使用する状態にお
いて前記アンテナと前記地板が略ダイポール構成に配さ
れるように構成した情報通信装置用アンテナ。
【請求項２】地板の長手部分を使用電波の１／４波長
程度に構成し、地板の長手部分の延長方向沿いにアンテ
ナを配し、かつ前記アンテナの端部と前記地板の長手部
分の先端部の間に給電部を設け、アンテナと地板を給電
部を挟んで点対称に配した請求項１に記載の情報通信装
置用アンテナ。
【請求項３】地板の長手部分の軸方向とアンテナとを
同一面内において略垂直に配した請求項１に記載の情報
通信装置用アンテナ。