JP2006148472A - アンテナ装置およびそれを備えた情報端末並びにアンテナ切り替え方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よくアンテナを切り替えることができるアンテナ装置およびそれを備えた情報端末ならびにアンテナ切り替え方法を提供する。
【解決手段】アンテナ装置に、複数のアンテナと、自装置の状態を検出する状態検出手段と、検出された自装置の状態に基づいて、複数のアンテナを切り替えるアンテナ切り替え手段とを備えることにより達成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、アンテナ装置およびそれを備えた情報端末ならびにアンテナ切り替え方法に関する。

例えば、ＲＦＩＤと携帯電話とを組み合わせて、情報を携帯電話に配信するサービスがある。このサービスでは、ＲＦＩＤタグにリーダライタを搭載した携帯電話をかざすことにより、ＲＦＩＤタグとＲＦＩＤのアンテナとが通信し、ＲＦＩＤタグに記録された情報がリーダライタに読み込まれる。この読み込まれた情報は、例えば電子メールによりリーダライタを搭載した携帯電話を所持するユーザに通知される。

このようなリーダライタを搭載した携帯電話には、複数のリーダライタが搭載される場合と、１個のリーダライタが搭載される場合がある。

複数のリーダライタを搭載した携帯電話１０は、例えば図１Ａに示すように、下部筐体１および上部筐体２を備える。下部筐体１には、電話番号や名前などの入力キーや送受信キー、ＲＦＩＤ用アンテナ３、このＲＦＩＤ用アンテナ３と接続されたリーダライタ４およびこれらを駆動、制御するデータ処理回路などを備えた回路基板（ＰＣＢ）５などが配置される。また、上部筐体２には、ＲＦＩＤ用アンテナ６、このＲＦＩＤ用アンテナ６と接続されたリーダライタ７およびこれらを駆動、制御するデータ処理回路などを備えた回路基板（ＰＣＢ）８などが配置される。

このような携帯電話では、ＲＦＩＤタグ１１に携帯電話１０をかざすことにより、ＲＦＩＤタグ１１に記録された情報がリーダライタに読み込まれる。例えば、下部筐体１をＲＦＩＤタグ１１にかざした場合、ＲＦＩＤのアンテナ３とＲＦＩＤタグ１１との間で通信が行われリーダライタ４によりに読み込まれる。また、上部筐体２をＲＦＩＤタグ１１にかざした場合、ＲＦＩＤのアンテナ６とＲＦＩＤタグ１１との間で通信が行われリーダライタ７によりに読み込まれる。

１個のリーダライタを搭載した携帯電話１０は、上述した携帯電話と異なり、例えば、図１Ｂに示すように、下部筐体１および上部筐体２に渡って配置されたＲＦＩＤのアンテナ９とこのＲＦＩＤのアンテナ９と接続されたリーダライタ４とを備える。

この携帯電話では、ＲＦＩＤタグ１１に携帯電話１０をかざすことにより、ＲＦＩＤタグ１１に記録された情報がリーダライタ４に読み込まれる。例えば、下部筐体１をＲＦＩＤタグ１１にかざした場合および上部筐体２をＲＦＩＤタグ１１にかざした場合のいずれにおいても、ＲＦＩＤのアンテナ９とＲＦＩＤタグ１１との間で通信が行われ、リーダライタ４によりに読み込まれる。

また、通話あるいはデータ通信など、その利用用途に応じてアンテナの指向性を切り替えることによって、効率のよい送受信を可能にしたアンテナ装置がある（例えば、特許文献１参照）
特開２００２−２２３１８５号公報

しかし、上述した背景技術には、以下に示すような問題がある。

携帯電話にリーダライタを搭載する場合、ＲＦＩＤタグに当てる向きが複数あるため、当てる面の数だけリーダライタを配置するか、当てる面全てで１アンテナを構成する必要がある。

当てる面の数だけリーダライタを配置する場合、実装面積が増大するとともにコストがかかる問題がある。また、当てる面全てで１アンテナを構成する場合、アンテナの調整が非常に面倒となる問題がある。例えば、上述した上部筐体と下部筐体とを備える、いわゆる折畳式携帯電話の場合には、開閉角度の変化により、特性を合わせるのが特に困難である問題がある。

また、移動モジュールを備えた情報端末、例えば携帯電話では、偏波面が一致している場合に通信距離を伸ばすことができるが、移動により偏波面が絶えず変化することにより、通信が途絶える場合がある。

例えば、図２Ａに示すように、アンテナ１５_１を備えた移動無線モジュール２０_１と、アンテナ１５_２を備えた移動無線モジュール２０_２とが通信を行う場合について説明する。

図２Ａに示すように、偏波面が一致している場合、通信範囲にお互いのアンテナが存在するため通信が可能である。一方、図２Ｂに示すように、偏波面が一致しない場合には、移動無線モジュール２０_１の通信範囲には無線モジュール２０_２のアンテナ１５_２が存在するが、移動無線モジュール２０_２の通信範囲には無線モジュール２０_１のアンテナ１５_１が存在しない場合がある。この場合、移動無線モジュール２０_１から送信された信号は無線モジュール２０_２において受信されるが、移動無線モジュール２０_２から送信された信号は無線モジュール２０_１において受信されない。このため、通信の途中に、図２Ｂに示されるような状況になった場合通信が途絶える問題がある。

そこで、本発明は、かかる事情に鑑み、効率よくアンテナを切り替えることができるアンテナ装置およびそれを備えた情報端末ならびにアンテナ切り替え方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明にかかるアンテナ装置は、複数のアンテナと、自装置の状態を検出する状態検出手段と、検出された自装置の状態に基づいて、前記複数のアンテナを切り替えるアンテナ切り替え手段とを備える。

このように構成することにより、自装置の状態、例えば、自装置が備えられた情報端末の状態、例えば、移動方向、傾斜角に基づいて、アンテナを効率よく切り替えることができる。

また、本発明にかかる情報端末は、上述したアンテナ装置を備えたものである。

また、本発明にかかるアンテナ切り替え方法は、自装置の状態を検出するステップと、検出された自装置の状態に基づいて、複数のアンテナを切り替えるステップとを有する。

このようにすることにより、自装置の状態、例えば、自装置が備えられた情報端末の状態、例えば、移動方向、傾斜角に基づいて、アンテナを効率よく切り替えることができる。

本発明の実施例によれば、効率よくアンテナを切り替えることができるアンテナ装置およびそれを備えた情報端末ならびにアンテナ切り替え方法を実現できる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

本発明の第１の実施例にかかるアンテナ装置について、図３を参照して説明する。

本実施例においては、一例としてＲＦＩＤリーダライタについて説明する。

本実施例にかかるアンテナ装置１２０は、アンテナ１０３と、アンテナ１０６と、アンテナ１０３およびアンテナ１０６と接続されたアンテナ切り替え手段としてのアンテナ切替制御部１１６と、アンテナ切替制御部１１６と接続されたリーダライタ部１０４および状態検出手段としての移動方向検出部１１０とを備える。

アンテナ１０３および１０６は、異なる指向性を有するように、情報端末、例えば携帯電話の異なる面に配置され、ＲＦＩＤタグの信号を受信する。アンテナ切替制御部１１６は、後述する移動方向検出部１１０からの命令に基づいて、アンテナ１０３およびアンテナ１０６のうちいずれか一方のアンテナに切り替える。移動方向検出部１１０は、例えば加速度センサーにより構成され、携帯電話が移動する方向、すなわち向きを検出する。リーダライタ部１０４は、ＲＦＩＤタグに記録されたデータを読み込む。

次に、本実施例にかかるアンテナ装置を備えた情報端末について、図４Ａおよび図４Ｂを参照して説明する。

本実施例においては、一例として携帯電話について説明する。

本実施例にかかる携帯電話１００は、下部筐体１０１と上部筐体１０２とを備える。下部筐体１０１には、電話番号や名前などの入力キーや送受信キー、ＲＦＩＤ用アンテナ１０３、このＲＦＩＤ用アンテナ１０３と接続されたリーダライタ１０４と、リーダライタ１０４と接続された移動方向検出部１１０と、リーダライタ１０４、移動方向検出部１１０およびこれらを駆動、制御するデータ処理回路などを備えた回路基板（ＰＣＢ）１０５を備える。アンテナ切替制御部１１６は回路基板１０５に形成される。また、上部筐体１０２には、ＲＦＩＤ用アンテナ１０６と、例えば表示部（図示なし）を駆動、制御する回路基板（ＰＣＢ）１０８を備える。ＲＦＩＤ用アンテナ１０６は回路基板１０５と接続される。

また、アンテナ切り替え部１１６は、図４Ｂに示すように移動方向検出部１１０、例えば加速度センサーにより検出された携帯電話１００の向きに基づいて、アンテナ１０６およびアンテナ１０３のいずれか一方に切り替える。図４Ｂの場合、アンテナ１０６への切り替えが行われる。リーダライタ１０４は、切り替えられたアンテナ１０６を使用して、ＲＦＩＤタグ１５０のデータを読み込む。

次に、本実施例にかかる携帯電話１００の動作について、図５を参照して説明する。

最初に、移動方向検出部１１０は、携帯電話１００の移動の向きを検出し、携帯電話１００の移動の向きを示す情報をアンテナ切替制御部１１６に入力する（ステップＳ５０２）。

次に、アンテナ切替制御部１１６は、入力された携帯電話の移動の向きを示す情報に基づいて、アンテナを切り替える（ステップＳ５０４）。例えば、図４Ａに示すように、上部筐体１０２の長手方向と略垂直な方向に携帯電話が移動している場合、アンテナ切替制御部１１６は、アンテナ１０６に切り替える。また、下部筐体１０１の長手方向と略垂直な方向に携帯電話が移動している場合、アンテナ切替制御部１１６は、アンテナ１０３に切り替える。

次に、リーダライタ１０４は切り替えられたアンテナを使用して通信を行う（ステップＳ５０６）。例えば、アンテナ１０６を使用して、ＲＦＩＤタグ１５０に記録されたデータを読み込む。

このように構成することにより、リーダライタが１個で済むため、実装面積の削減を行うことができる。また、移動方向検出部１１０により検出された結果を用いて、アンテナを切り替えることができるため、アンテナ調整が容易となる。

本実施例においては、２個のアンテナを備えたアンテナ装置について説明したが、２個以上の場合についても適用できる。この場合、情報端末の側面に、アンテナを配置し、アンテナ切り替えを行うようにすることにより、アンテナ調整が容易となる。

次に、本発明の第２の実施例にかかるアンテナ装置について、図６を参照して説明する。

本実施例にかかるアンテナ装置２２０は、アンテナ２１４_１と、アンテナ２１５_１と、アンテナ２１４_１およびアンテナ２１５_１と接続されたアンテナ切り替え手段としてのアンテナ切替制御部２１６と、アンテナ切替制御部２１６と接続された状態検出手段としての傾斜検出部２１０とを備える。

アンテナ２１４_１および２１５_１は、無線モジュールなどの側面に、互いに偏波面が異なるように配置され、他の情報端末から送信される信号を受信する。アンテナ切替制御部２１６は、後述する傾斜検出部２１０からの命令に基づいて、アンテナ２１４_１および２１５_１のうちいずれか一方のアンテナに切り替える。傾斜検出部２１０は、例えば傾斜センサーにより構成され、携帯電話の傾斜角を検出する。

次に、本実施例にかかるアンテナ装置を備えた情報端末の動作について、図７および図８を参照して説明する。

本実施例においては、一例として無線モジュールの動作について説明する。ここでは、無線モジュール２２０_１と、無線モジュール２２０_２とが通信を行う場合について説明する。

最初に、各無線モジュールの傾斜検出部２１０は、無線モジュールの傾斜角を検出し、その結果をアンテナ切替制御部２１６に入力する（ステップＳ８０２）。

次に、各無線モジュールのアンテナ切替制御部２１６は、入力された傾斜角を示す情報に基づいて、アンテナを切り替える（ステップＳ８０４）。例えば、予め設定された偏波面になる向きのアンテナに切り替える。例えば、アンテナ２１５_１を使用して通信を行う無線モジュール２２０_１と通信を行う無線モジュール２２０_２は、アンテナ２１５_１が放射する電波と偏波面が一致するアンテナ２１５_２に切り替える。

次に、各無線モジュールは、切り替えられたアンテナを使用して通信を行う（ステップＳ８０６）。
このようにすることにより、通信を安定して行うことができる。また、移動により偏波面が変化した場合においても、途切れることなく通信を継続することができる。

上述した無線モジュールは、携帯電話、トランシーバ、リモコン、センサーネットワーク、移動体端末などに実装できる。

本実施例においては、２個のアンテナを備えた無線モジュールについて説明したが、２個以上の場合についても適用できる。この場合、無線モジュールなどの側面に、互いに偏波面が異なるようにアンテナを配置し、アンテナ切り替えを行うようにすることにより偏波面が変化した場合においても、途切れることなく通信を継続することができる。

上述した実施例によれば、アンテナが最も効率の良い向きでモジュールを使用することができ、十分な通信距離を得ることができる。

以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。

本発明は、アンテナ装置およびそれを備えた情報端末に適用できる。

複数のリーダライタを配置した情報端末を示す模式図である。 アンテナを１つにまとめた情報端末を示す模式図である。 移動無線モジュールを示す説明図である。 移動無線モジュールを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるアンテナ装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる情報端末を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるアンテナ装置を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる情報端末の動作を示すフロー図である。 本発明の一実施例にかかるアンテナ装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる無線モジュールを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる無線モジュールの動作を示すフロー図である。

符号の説明

１、１０１ 下部筐体
２、１０２ 上部筐体
３、６、９、１０３、１０６ アンテナ
４、７、１０４ リーダライタ
５、８、１０５、１０８ 回路基板
１０、１００ 携帯電話
１１、１５０ ＲＦＩＤタグ
１５_１、１５_２、２１５_１、２１５_２ アンテナ
２０_１、２０_２、２２０_１、２２０_２ 無線モジュール
１２０、２２０ アンテナ装置

Claims (9)

1. 複数のアンテナと、
   自装置の状態を検出する状態検出手段と、
   検出された自装置の状態に基づいて、前記複数のアンテナを切り替えるアンテナ切り替え手段と
   を備えることを特徴とするアンテナ装置。
2. 請求項１に記載のアンテナ装置において、
   前記複数のアンテナは、互いに異なる指向性を有し、
   前記状態検出手段は、自装置の移動方向を検出することを特徴とするアンテナ装置。
3. 請求項２に記載のアンテナ装置において、
   切り替えられたアンテナを使用して、通信を行うリーダライタ部を備えることを特徴とするアンテナ装置。
4. 請求項１に記載のアンテナ装置において、
   前記複数のアンテナは、互いに異なる偏波面を有し、
   前記状態検出手段は、自装置の傾斜角を検出することを特徴とするアンテナ装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のアンテナ装置を備えたことを特徴とする情報端末。
6. 自装置の状態を検出するステップと、
   検出された自装置の状態に基づいて、複数のアンテナを切り替えるステップと
   を有することを特徴とするアンテナ切り替え方法。
7. 請求項６に記載のアンテナ切り替え方法において、
   前記検出するステップは、自装置の移動方向を検出するステップを有することを特徴とするアンテナ切り替え方法。
8. 請求項６または７に記載のアンテナ切り替え方法において、
   切り替えられたアンテナを使用して、ＲＦＩＤタグと通信を行うステップを有することを特徴とするアンテナ切り替え方法。
9. 請求項６に記載のアンテナ切り替え方法において、
   前記検出するステップは、自装置の傾斜角を検出するステップを有することを特徴とするアンテナ切り替え方法。
   

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