JP2005075301A

JP2005075301A - 情報処理装置

Info

Publication number: JP2005075301A
Application number: JP2003311748A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kawagishi; 登志雄川岸
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-09-03
Filing date: 2003-09-03
Publication date: 2005-03-24
Also published as: CN1591970A; CN100459285C; DE102004042577A1

Abstract

【課題】ブルートゥース等の近距離無線通信手段を金属筐体で覆われた情報処理装置に内蔵する場合に、ＥＭＣ対策を考慮し、極力不要な穴を開けずに、効率よく電波を送受信できる情報処理装置を提供する。
【解決手段】外部との無線通信を行う無線部１１０と、その無線通信用の電波を送受信する無線通信用アンテナ２０２と、着脱可能なメモリーカード２０３を着脱するためのメモリーカード用スロット２０１の開口部とを備えた車載情報処理装置１００において、開口部の長手方向サイズを無線通信周波数の分波長である１／２波長相当とし、無線通信用アンテナ２０２を開口部の内側近傍に長手方向に沿って配置するようにした。
【選択図】図７

Description

この発明は、情報処理装置の技術分野に属し、特に無線通信機能を備えた情報処理装置おける無線通信用アンテナの設置方法に関するものである。

近年、情報処理装置は、その処理能力の向上に伴って従来の基本機能に加え多種多様な拡張機能が追加されつつある。その中の一つとして特に外部との情報通信を行う無線通信機能の付加が盛んであり、とりわけブルートゥース（ Bluetooth 、登録商標）等の近距離無線通信機能の内蔵化が検討されつつある。

しかしながら、情報処理装置自体の多機能化、高機能化が進むにつれ、付加された無線通信機能への妨害波の影響を極力抑制して良好な通信性能を確保するために、ＥＭＣ（ Electro Magnetic Compatibility 、電磁的両立性）対策が重要になってきている。すなわち、情報処理装置への無線通信機能導入においては、ＥＭＣ対策を十分に考慮に入れながら設計を進めていく必要がある。

この様な背景の中、情報処理装置の中でも特に移動体としての車両に搭載されるカ−ナビゲ−シヨン装置やカ−オ−ディオ装置等の車載情報処理装置において、無線通信機能を取り込む提案が種々なされており、特にブルートゥース等の近距離無線通信機能の設置方法や利用方法について、様々な技術が開示されている。

例えば、自動車等の乗物内あるいは乗物外の他の各種電子機器に対して効率よく電波を送受信できる乗物用情報処理装置を提供しようとするものが開示されている（特許文献１参照）。すなわち、車両内のコンソ−ルにブル−トゥ−ス機能を備えた車載用情報処理装置の本体を装着すると共に、車両内の天井にブル−トゥ−ス用アンテナを設置し、本体内のブル−トゥ−スモジュ−ルとアンテナとの間を同軸ケ−ブルにより接続する。車載用情報処理装置本体は、カ−ナビゲ−シヨン装置及びカ−オ−ディオ装置の機能を備えており、車両内にある例えばブル−トゥ−ス機能付きの携帯電話機、携帯オ−ディオプレ−ヤー、携帯型のパソコン等の各種電子機器と各種の情報をブル−トゥ−ス機能を介して交換するというものである。

特開２００１−２３９８９４号公報

上記のような従来例においては、ブルートゥース等の小型・安価な近距離無線通信手段のアンテナを自動車等の乗物に設置する場合の適切な設置位置を見出し、乗物内、乗物外の他の各種電子機器との間で効率良く電波を送受信できる方法として、アンテナの位置を天井や車載情報処理装置のフロントパネル面に置く等を提案している。

しかしながら、自動車内を高周波用ケーブル及びアンテナを引回すのは手間とコストがかかるという問題がある。

また、フロントパネル面に搭載する場合は、フロントパネルを装備する装置に限られ、フロントパネルがない装置では実現が困難であるという問題がある。

これらの問題に対して、アンテナを車載情報処理装置の中に内蔵することが考えられるが、ＥＭＣ対策を考慮して金属筐体で覆われた車載情報処理装置に内蔵すると、電波の利用効率が劣化してしまうという課題が残る。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、ブルートゥース等の近距離無線通信手段を金属筐体で覆われた情報処理装置に内蔵する場合に、ＥＭＣ対策を考慮し、極力不要な穴を開けずに、効率よく電波を送受信できる情報処理装置を提供することを目的とする。

また、着脱可能な媒体を着脱するためのスロット開口部を効率的に利用したアンテナ配置を提案することにより、アンテナケーブルの不要な引回しを行うことなくコストが抑えられ、また電波の劣化を改善してより効率のよい電波の送受信が可能になる情報処理装置を提供することを目的とする。

この発明に係る情報処理装置は、外部との無線通信を行う無線通信手段と、その無線通信用の電波を送受信する無線通信用アンテナと、着脱可能な媒体を着脱するためのスロット開口部を備えた情報処理装置において、スロット開口部の長手方向サイズを無線通信周波数の分周波相当とし、無線通信用アンテナをスロット開口部の内側近傍に長手方向に沿って配置するようにしたものである。

この発明に係る情報処理装置によれば、外部との無線通信を行う無線通信手段と、その無線通信用の電波を送受信する無線通信用アンテナと、着脱可能な媒体を着脱するためのスロット開口部を備えた情報処理装置において、スロット開口部の長手方向サイズを無線通信周波数の分周波相当とし、無線通信用アンテナをスロット開口部の内側近傍に長手方向に沿って配置するようにしたので、電波送受信の効率を改善することができ、良好な無線通信性能が得られるという効果がある。

以下、この発明を実施するための最良の形態について説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における車載情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。情報処理装置の具体例として、ここでは移動体としての車両に搭載されるナビゲーション装置等の車載情報処理装置１００の機能構成の一例を示している。

この車載情報処理装置１００は、各種情報の表示制御を行う表示制御部１０１、各種演算処理を行う演算部１０２、各種制御プログラムや各種データの記憶を行う記憶部１０３、車速信号等の各種車両信号を取得する車両ＩＦ（インターフェース）部１０４、ＧＰＳ（ Global Positioning System ）により車両の現在位置情報を取得するＧＰＳ部１０５、ＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳアンテナ部１０６、道路地図データ等を記録している大容量記憶媒体と情報の読み書きを行う外部記憶部１０７、着脱可能な媒体として各種情報を記憶する情報記憶媒体であるメモリーカードとの情報入出力を制御するメモリーカード用制御部１０８、メモリーカードを着脱するためのスロット開口部を有するカードスロット部１０９、近距離無線通信機能としてブルートゥースにより周辺機器との無線通信を行う無線通信手段としての無線部１１０、無線通信用の電波を送受信する無線通信用アンテナを有するアンテナ部１１１等を備え、それぞれ内部バス１１２を介して情報のやりとりを行うように構成されている。

図２は、車載情報処理装置１００のカードスロット部１０９周辺の構造を示す図である。金属製の筐体である金属ケース２００、メモリーカード用スロット２０１、無線通信用アンテナ２０２等で構成され、メモリーカード用スロット２０１には、ＰＣＭＣＩＡ（ Personal Computer Memory Card International Association ）準拠のメモリーカード２０３が挿入される。

図３は、カードスロット部１０９周辺の寸法を示す図である。メモリーカード２０３としてＰＣ（ Personal Computer ）カードを想定すると、図３に示すとおり、メモリカード用スロット２０１の開口部の長手方向のスロットサイズ２０４は約６ｃｍである。ブルートゥースにおける無線通信周波数帯は２．４ＧＨｚであり、その分周波である１／２波長としては約６ｃｍとなり、スロットサイズ２０４とほぼ一致する。

したがって、無線通信用アンテナ２０２を、このメモリーカード用スロット２０１の開口部の内側近傍にその長手方向に沿って配置してやることにより、スロットサイズ２０４を無線通信周波数の分周波である１／２波長として共振させることができ、無線通信用アンテナ２０２を車載情報処理装置１００内部に内蔵しつつ、電波送受信の効率を改善することが可能となる。

次に、図２で示したメモリーカード用スロット２０１の開口部がある金属ケース２００と、メモリーカード用スロット２０１の開口部が無い金属ケースを使って、電波送信レベルの比較を行った結果について述べる。その場合の測定系を図４に、またその測定結果の一例を図５に示す。

図４に示すように、測定系としては、電波送信レベルを測定するスペクトラムアナライザ４００の入力コネタク４０１の先に測定用アンテナ４０２を接続し、無線通信用アンテナ２０２を配置したメモリーカード用スロット２０１の位置が、測定用アンテナ４０２と向かい合わせになる様に、車載情報処理装置１００を設置し、測定用アンテナ４０２と車載情報処理装置１００との距離を例えば３０ｃｍ離して測定を行う。その後、車載情報処理装置１００の無線通信用アンテナ２０２から電波４０３を送信して、スペクトラムアナライザ４００で受信した電波送信レベルを測定する。

次に、図５は図４の測定系による測定結果の一例を示しており、１／２波長サイズの開口部の有無による、電波送信レベルの差異を示すデータである。メモリーカード用スロット２０１の開口部有りの測定データ５０１と、メモリーカード用スロット２０１の開口部無しの測定データ５０２とを比較すると、開口部の有無により電波送信レベルに約３０ｄＢ近い差があり、開口部有りの場合の方が電波送信レベルがはるかに高いことがわかる。これにより、１／２波長サイズのメモリーカード用スロット２０１の開口部を利用した場合の効果が大きいことを確認することができる。

以上のように、実施の形態１によれば、外部との無線通信を行う無線部１１０と、その無線通信用の電波を送受信する無線通信用アンテナ２０２と、着脱可能なメモリーカード２０３を着脱するためのメモリーカード用スロット２０１の開口部とを備えた車載情報処理装置１００において、開口部の長手方向のスロットサイズ２０４を無線通信周波数の分周波である１／２波長相当とし、無線通信用アンテナ２０２を開口部の内側近傍に長手方向に沿って配置するようにしたので、電波送受信の効率を改善することができ、良好な無線通信性能が得られる。

また、実施の形態１によれば、無線部１１０は、ブルートゥース対応であるようにしたので、ブルートゥース対応の無線通信機能を内蔵する車載情報処理装置１００において、良好な無線通信性能が得られる。

また、実施の形態１によれば、着脱可能な媒体として、メモリーカード２０３のようなカード型の情報記憶媒体を利用するようにしたので、カード型の情報記憶媒体が着脱される無線通信機能を有する車載情報処理装置１００において、良好な無線通信性能が得られる。

また、実施の形態１によれば、車載情報処理装置１００は、車載ナビゲーション装置を想定しているので、無線通信機能を内蔵する車載ナビゲーション装置において、良好な無線通信性能が得られる。

実施の形態２．
図６はメモリーカード２０３がメモリーカード用スロット２０１に挿入される状態を示す図である。メモリーカード用スロット２０１にメモリーカード２０３が挿入されると、メモリーカード用スロット２０１が塞がれてしまうため、無線通信用アンテナ２０２による電波送受信レベルも劣化してしまう。

これを改善するために、図６に示すように、メモリーカード用スロット２０１の開口部の特に短手方向のサイズは、メモリーカード２０３の厚みよりも所定値以上広く設けるようにし、また開口部近傍の筐体は、ブルートゥースによる無線通信周波数帯である２．４ＧＨｚの電波に対して所定値以上の透過率を有する材質からなる樹脂ケース２０５で構成するようにしている。これによりメモリーカード２０３がメモリーカード用スロット２０１に装着された状態においても、電波送受信の効率を改善することができ、良好な無線通信性能が得られる。

以上のように、実施の形態２によれば、無線通信用アンテナ２０２を設置するメモリーカード用スロット２０１の開口部近傍の筐体は、無線通信周波数の電波に対して所定値以上の透過率を有する材質により構成するようにしたので、無線通信用アンテナを筐体内に内蔵した場合でも、良好な無線通信性能が得られる。

また、実施の形態２によれば、無線通信用アンテナ２０２を設置するメモリーカード用スロット２０１の開口部の短手方向のサイズは、メモリーカード２０３の厚みよりも所定値以上広く設けるようにしたので、メモリーカード２０３を装着している場合でも、良好な無線通信性能が得られる。

実施の形態３．
図７は、メモリーカード用スロット２０１を搭載した車載情報処理装置１００の具体例を示す図であり、情報を表示するモニター部２０６を開いた状態の外観を示している。ＰＣカード対応のメモリーカード用スロット２０１が正面から見て左上に配置されており、内部にブルートゥース対応の無線通信用アンテナ２０２を内蔵している。

図７で示した車載情報処理装置１００を使って、電波送信指向性を測定した場合の測定系を図８に、またその測定結果の一例を図９に示す。

図８に示すように、測定は電波暗室８００で実施する。電波暗室８００には、電波の反射等を吸収するための電波吸収材８０１を設置する。図８では記載上の都合でまばらに配置されているが、実際は全面的に敷き詰められる。電波測定用アンテナ８０２、被測定物を回転させるための回転台８０３、回転台を制御する回転台制御装置８０４、電波レベルを測定するためのスペクトラムアナライザ８０５、スペクトラムアナライザ８０５を制御するためのスペアナ制御装置８０６、測定する電波レベルを補正するアンプ８０７、被測定物である車載情報処理装置１００、車載情報処理装置１００を制御するための制御装置８０８で構成される。

図８の測定系による測定結果の一例を図９に示している。図９における９０１は図７で示した車載情報処理装置１００のモニター部２０６を閉じた状態での無線通信用アンテナ２０２からの電波送信の指向性パターン測定データを示している。これにより、モニター部２０６を閉じた状態であっても、メモリカード用スロット２０１の開口部の内側近傍に長手方向に沿ってブルートゥース対応の無線通信用アンテナ２０２を配置することにより、良好に電波が放射されることが確認できた。

このように、ＥＭＣ対策で使用されている金属ケース２００に対して不要な穴を開けずに、機能上必要なメモリーカード用スロット２０１の開口部を利用することにより、より効率的に電波の送受信が可能になる。

また、車載情報処理装置１００内にブルートゥースによる近距離無線通信機能を内蔵する場合、メモリーカード用スロット２０１としてＰＣカード用スロットを利用すれば、装置外部との電波送受信の効率を改善することができ、良好な無線通信性能が得られる。

また、車室内に高周波ケーブルを引き回して無線通信用アンテナ２０２を設置する必要がなくなり、配線の手間とコストを削減することが可能となる。

尚、上記の実施の形態では、無線部１１０としてブルートゥース対応の場合の例を示したが、その他の無線通信を利用したものであってもよく、この場合でも同様の効果が得られる。

また、実施の形態では、着脱可能な媒体としてカード型の情報記憶媒体であるメモリーカード２０３を利用した場合の例を示したが、これに限定されるものではなく、ＣＦ（ Compact Flash ）カード、スマートメディア（登録商標）、ＳＤメモリーカード（登録商標）、メモリースティック（登録商標）、ＩＣ（ Integrated Circuit ）メモリーカード、ＩＤカード等の磁気ストライプ付の磁気メモリーカード、光メモリーカード等の他のメモリーカードや、ディスク型の情報記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ（ Compact Disc - Read Only Memory ）、ＣＤ−Ｒ（ Recordable ）、ＣＤ−ＲＷ（ Rewritable ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（ Digital Versatile Disk - Read Only Memory）、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ（ Random Access Memory ）、ＭＤ（ Mini Disk 、登録商標）等の光ディスクや、フレキシブルディスク、ハードディスク等の磁気ディスクや、カセットテープ等のカートリッジ式の磁気テープや、その他の各種情報媒体を利用したものであってもよく、この場合でも同様の効果が得られる。

また、実施の形態では、主に車両に搭載されるナビゲーション装置等の車載情報処理装置１００へ適用した場合の例を示したが、利用者が携帯する携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ（ Personal Digital Assistant ）等の携帯情報端末機器や、バス、列車、船舶、航空機等の他の移動体に搭載されるナビゲーションシステムや、その他の各種移動体情報システムに適用してもよい。さらに、移動体に搭載される機器に限らず、事務所や家庭等に固定設置される情報処理装置に応用してもよく、このような場合でも同様の効果が得られるのは言うまでもない。

この発明の実施の形態１における車載情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１における車載情報処理装置のカードスロット部周辺の構造を示す図である。この発明の実施の形態１における車載情報処理装置のカードスロット部周辺の寸法を示す図である。この発明の実施の形態１における車載情報処理装置のメモリーカード用スロット有りと無しの場合の電波送信レベル測定における測定系を示す図である。この発明の実施の形態１における車載情報処理装置のメモリーカード用スロット有りと無しの場合の電波送信レベルの測定結果の一例を示す図である。この発明の実施の形態２における車載情報処理装置のメモリーカードがメモリーカード用スロットに挿入される状態を示す図である。この発明の実施の形態３におけるメモリーカード用スロットを搭載した車載情報処理装置の具体例を示す図である。この発明の実施の形態３における車載情報処理装置の電波送信指向性パターン測定における測定系を示す図である。この発明の実施の形態３における車載情報処理装置の電波送信指向性パターンの測定結果の一例を示す図である。

符号の説明

１００車載情報処理装置、１０１表示制御部、１０２演算部、１０３記憶部、１０４車両ＩＦ部、１０５ＧＰＳ部、１０６ＧＰＳアンテナ部、１０７外部記憶部、１０８カード制御部、１０９カードスロット部、１１０無線部、１１１アンテナ部、１１２内部バス、２００金属ケース、２０１メモリーカード用スロット、２０２無線通信用アンテナ、２０３メモリーカード、２０４スロットサイズ、２０５樹脂ケース、２０６モニター部、４００スペクトラムアナライザ、４０１入力コネクタ、４０２測定用アンテナ、４０３電波、５０１メモリーカード用スロット有りの測定データ、５０２メモリーカード用スロット無しの測定データ、８００電波暗室、８０１電波吸収材、８０２測定用アンテナ、８０３回転台、８０４回転台制御装置、８０５スペクトラムアナライザ、８０６スペアナ制御装置、８０７アンプ、８０８制御装置、９０１電波送信指向性パターン測定データ。

Claims

外部との無線通信を行う無線通信手段と、その無線通信用の電波を送受信する無線通信用アンテナと、着脱可能な媒体を着脱するためのスロット開口部とを備えた情報処理装置において、前記スロット開口部の長手方向サイズを前記無線通信周波数の分周波相当とし、前記無線通信用アンテナを前記スロット開口部の内側近傍に長手方向に沿って配置したことを特徴とする情報処理装置。
無線通信用アンテナを設置するスロット開口部近傍の筐体は、無線通信周波数の電波に対して所定値以上の透過率を有する材質により構成されたことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
無線通信用アンテナを設置するスロット開口部の短手方向のサイズは、着脱可能な媒体の厚みよりも所定値以上広く設けられたことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
無線通信手段は、ブルートゥース対応の無線通信手段であることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
着脱可能な媒体は、カード型またはディスク型の情報記憶媒体であることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
情報処理装置は、移動体ナビゲーション装置であることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。