JP2007060076A - 移動体通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 内蔵される非接触型ＩＣカードの受信感度を低下させずに安定的に動作させる移動体通信装置を実現する。
【解決手段】 非接触型ＩＣカード機能を有するＩＣチップ１１を内蔵した携帯電話１００の電池パック１０の外周に配設したアンテナコイルＬおよび直列接続されたコンデンサＣ１，Ｃ２により共振／整合回路１０ａを形成し、その共振／整合回路１０ａの出力を電池パック１０の電池端子に接続する。電池パック１０が携帯電話１００に接続されると、電池端子から携帯電話１００に駆動電圧が供給される一方、ＩＣチップ１１に常時電源が供給された状態で、共振／整合回路１０ａがリーダ・ライタ装置が発生するキャリア信号を受信する為、内蔵される非接触型ＩＣカードの受信感度を低下させずに安定的に動作させる。
【選択図】 図３
【解決手段】 非接触型ＩＣカード機能を有するＩＣチップ１１を内蔵した携帯電話１００の電池パック１０の外周に配設したアンテナコイルＬおよび直列接続されたコンデンサＣ１，Ｃ２により共振／整合回路１０ａを形成し、その共振／整合回路１０ａの出力を電池パック１０の電池端子に接続する。電池パック１０が携帯電話１００に接続されると、電池端子から携帯電話１００に駆動電圧が供給される一方、ＩＣチップ１１に常時電源が供給された状態で、共振／整合回路１０ａがリーダ・ライタ装置が発生するキャリア信号を受信する為、内蔵される非接触型ＩＣカードの受信感度を低下させずに安定的に動作させる。
【選択図】 図３
Description
本発明は、非接触型ＩＣカード機能を備える移動体通信装置に関する。
近年、電子マネーや電子乗車券等の機能を備えるデータキャリアとして非接触型ＩＣカードが実用化されており、この非接触型ＩＣカード機能を備える携帯電話などの移動体通信装置も開発されている。例えば、特許文献１には、携帯電話の筺体を成す樹脂内に、金属導体をコイル状に配線したアンテナとそれに電気的に接続されるＩＣ部品とからなる非接触型ＩＣカード機能部品を内蔵封止する技術が開示されている。
ところで、非接触型ＩＣカードはリーダ・ライタ装置から無線送信されるキャリア信号を受信して駆動電力を発生するが、携帯電話に実装された状態では受信感度が低下して十分な電力を受けられなくなり、非接触型ＩＣカードの動作が不安定になるという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、内蔵される非接触型ＩＣカードの受信感度を低下させずに安定的に動作させることができる移動体通信装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、非接触型ＩＣカード機能を有するＩＣチップを内蔵した移動体通信装置において、当該移動体通信装置の電源である電池パックの外周に配設したアンテナコイルおよび直列接続された第１および第２のコンデンサにより共振／整合回路を形成し、その共振／整合回路の出力を電池パックの電池端子に接続することを特徴とする。
上記請求項１に従属する請求項２に記載に発明では、前記アンテナコイルは、電池パックの側面外周に金属導体をコイル状に複数巻回して形成されることを特徴とする。
上記請求項１に従属する請求項３に記載に発明では、前記アンテナコイルは、電池パックの側面外周に強磁性材を敷設した上に金属導体をコイル状に複数巻回して形成されることを特徴とする。
上記請求項１に従属する請求項４に記載に発明では、前記共振／整合回路は、アンテナコイルおよび直列接続された第１および第２のコンデンサが並列共振回路を形成する一方、第１のコンデンサが電池パックからの直流成分を遮断すると共に、前記ＩＣチップとのインピーダンス整合を図ることを特徴とする。
上記請求項１に従属する請求項２に記載に発明では、前記共振／整合回路の共振周波数を可変設定する可変設定手段をさらに備えることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、移動体通信装置の電源である電池パックの外周に配設したアンテナコイルおよび直列接続された第１および第２のコンデンサにより共振／整合回路を形成し、その共振／整合回路の出力を電池パックの電池端子に接続すると、電池端子から移動体通信装置に駆動電圧が供給される一方、ＩＣチップに常時電源が供給された状態で、共振／整合回路がリーダ・ライタ装置が発生するキャリア信号を受信する為、内蔵される非接触型ＩＣカードの受信感度を低下させずに安定的に動作させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、電池パックの側面外周に金属導体をコイル状に複数巻回してアンテナコイルを形成することにより、リーダ・ライタ装置からの磁力線に対する鎖交磁束を大きくすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、電池パックの側面外周に強磁性材を敷設した上に金属導体をコイル状に複数巻回してアンテナコイルを形成することにより、コイルインダクタンスを増大させてアンテナ感度の向上を図ることができる。
請求項４に記載に発明によれば、前記共振／整合回路は、アンテナコイルおよび直列接続された第１および第２のコンデンサが並列共振回路を形成する一方、第１のコンデンサが電池パックからの直流成分を遮断すると共に、ＩＣチップとのインピーダンス整合を図るので、効率的に電力伝送し得る。
請求項５に記載に発明によれば、前記共振／整合回路の共振周波数を可変設定することにより、例えば使用環境による共振周波数の変化や、電池パック毎の共振周波数のばらつきを個別に調整することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の一形態による携帯電話１００の背面構造を示す外観図である。この図に図示する通り、携帯電話１００の裏面側には、電池パック１０を収納する収納部１００ａが設けられている。収納部１００ａには、接触子ａ〜ｃが配設され、電池パック１０を収納した状態で、当該電池パック１０の端子Ａ〜Ｃ（後述する）が接触子ａ〜ｃに各々圧着されて電気的に接続されるようになっている。収納部１００ａに収納される電池パック１０は、当該収納部１００ａに嵌合装着される蓋体２０により保持固定される。
図２は、電池パック１０の外観を示す外観図である。直方体形状を成す電池パック１０の側面外周には、金属導体をコイル状に巻回したアンテナコイルＬが形成される。電池パック１０の側面外周にアンテナコイルＬを形成した理由は次の通りである。携帯電話１００をリーダ・ライタ装置に対向させるように移動させる一般的な使用状態では、リーダ・ライタ装置からの磁力線が携帯電話１００の裏面側から表面側に貫通する。この為、できるだけ鎖交磁束を大きくする必要性から電池パック１０の側面外周にアンテナコイルＬを巻回する。
なお、図２に図示した一例による電池パック１０では、アンテナコイルＬは３ターン巻回されているが、これに限らず必要に応じた巻回数でアンテナコイルＬを形成し得る。また、電池パック１０の側面外周に強磁性材を敷設した上に金属導体をコイル状に巻回したアンテナコイルＬを形成すれば、コイルインダクタンスを増大させてアンテナ感度の向上を図ることも可能になる。
電池パック１０の短辺側の一側面には、携帯電話１００の収納部１００ａに設けられた接触子ａ〜ｃ（図１参照）に圧着して電気的に接続する端子Ａ〜Ｃが設けられている。接触子ａ〜ｃを有する携帯電話１００と、端子Ａ〜Ｃを備えた電池パック１０とは、図３に図示する回路構成にて接続される。以下、図３を参照して回路構成を説明する。端子Ａには、高周波阻止用コイルＬ１が直列接続された電池セルＢＣ（リチウムイオン電池）の正極側が接続され、その負極側は端子Ｂに接続される。また、端子Ａには、電池パック１０の側面外周に巻回されるアンテナコイルＬの一端および直列接続されたコンデンサＣ１，Ｃ２の一端が接続される。アンテナコイルＬの他端および直列接続されたコンデンサＣ１，Ｃ２の他端は、端子Ｃに接続される。なお、コンデンサＣ１，Ｃ２は、電池パック１０の外周の所定箇所または、電池パック１０の内部に配設される。
アンテナコイルＬと、直列接続されたコンデンサＣ１，Ｃ２とは共振／整合回路１０ａを形成し、図示されていないリーダ・ライタ装置が発生するキャリア信号（１３．５６ＭＨｚ）に共振して得られるキャリア受信信号を、整合回路を形成するコンデンサＣ１の両端に接続される端子Ａおよび端子Ｂから出力する。またコンデンサＣ２は、電池パック１０からアンテナコイルＬ側に直流電流が流れないように遮断する役目を担うと同時に、ＩＣチップ１１とのインピーダンス整合を図るものである。ところで、携帯電話１００の接触子ｂを介して接地される端子Ｂに、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２との接続点を接続するのは、端子Ｃが高インピーダンスになるのを防ぐ為である。
このような構成において、電池パック１０の端子Ａ〜Ｃを携帯電話１００の接触子ａ〜ｃに接続すると、端子Ａから電池セルＢＣの駆動電圧が高周波阻止用コイルＬ２を介して携帯電話１００本体の電源回路（不図示）に供給される。また、端子Ａから電池セルＢＣの駆動電圧と共に、キャリア受信信号がＩＣチップ１１に供給される。すなわち、ＩＣチップ１１は、電池セルＢＣから常時電源供給された状態で、共振／整合回路１０ａが発生するキャリア受信信号を受信する為、内蔵される非接触型ＩＣカードの受信感度を低下させずに安定的に動作させることが可能になっている。
なお、本実施の形態では、電池セルＢＣの駆動電圧が印加される端子Ｃを開放状態としているが、この端子Ｃに印加される駆動電圧レベルをチェックして電池パック１０が正常に装着されているかどうかを確認することも可能になっている。
また、上述した実施の形態では、共振／整合回路１０ａの共振周波数を固定としたが、これに替えて、例えば図４に図示するように、直流阻止用コンデンサＣ３を介して端子Ｃに接続されるバリキャップＶＣに、抵抗Ｒを介して可変電源ＶＰを並列接続し、可変電源ＶＰの出力電圧に応じてバリキャップＶＣの静電容量を変化させることにより共振／整合回路１０ａの共振周波数を可変設定することが可能になる。これにより、例えば携帯電話１００の使用環境による共振周波数の変化や、電池パック毎の共振周波数のばらつきを個別に調整することが可能になる。
１０ 電池パック
１１ ＩＣチップ
２０ 蓋体
１００ 携帯電話
Ｌ アンテナコイル
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ コンデンサ
ＢＣ 電池セル
Ｌ１、Ｌ２ 高周波阻止用コイル
１１ ＩＣチップ
２０ 蓋体
１００ 携帯電話
Ｌ アンテナコイル
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ コンデンサ
ＢＣ 電池セル
Ｌ１、Ｌ２ 高周波阻止用コイル
Claims (5)
- 非接触型ＩＣカード機能を有するＩＣチップを内蔵した移動体通信装置において、
当該移動体通信装置の電源である電池パックの外周に配設したアンテナコイルおよび直列接続された第１および第２のコンデンサにより共振／整合回路を形成し、その共振／整合回路の出力を電池パックの電池端子に接続する構成を具備することを特徴とする移動体通信装置。 - 前記アンテナコイルは、電池パックの側面外周に金属導体をコイル状に複数巻回して形成されることを特徴とする請求項１記載の移動体通信装置。
- 前記アンテナコイルは、電池パックの側面外周に強磁性材を敷設した上に金属導体をコイル状に複数巻回して形成されることを特徴とする請求項１記載の移動体通信装置。
- 前記共振／整合回路は、アンテナコイルおよび直列接続された第１および第２のコンデンサが並列共振回路を形成する一方、第１のコンデンサが電池パックからの直流成分を遮断すると共に、前記ＩＣチップとのインピーダンス整合を図ることを特徴とする請求項１記載の移動体通信装置。
- 前記共振／整合回路の共振周波数を可変設定する可変設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の移動体通信装置。
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