JP2007124671A

JP2007124671A - 中継装置

Info

Publication number: JP2007124671A
Application number: JP2006300968A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yanagi; 政宏柳
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2007-05-17
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP4519826B2

Abstract

【課題】コンピュータとその周辺機器との中継を行う中継装置に関し、周辺機器との間でチェック信号を用いることなくノイズレベルを表示し、電波の状態が通信に好適かどうかの判断し、良好な受信状態を確保できる中継装置を提供することを目的とする。
【解決手段】コンピュータと該コンピュータの周辺機器との中継を行う中継装置において、周辺のノイズ信号を測定するノイズ信号測定手段と、該ノイズ信号測定手段で測定した測定結果により得られたノイズにより影響を受ける通信チャネルを分析する分析手段と、該分析手段によって得られた結果を表示する表示手段とを有する。
【選択図】図１４

Description

本発明は、無線を用いて通信を行う中継装置に関し、特にコンピュータとその周辺機器との中継を行う中継装置に関する。

有線でコンピュータと接続されていたマウスやキーボードは、接続の煩わしさの解消や操作性の向上を図るため、近年ではワイヤレス化されることが多い。このワイヤレス化の方法として電磁式や赤外線式などがあるが、電磁式は、赤外線式のように赤外線ポート同士を有効範囲内かつ有効角度内で向き合わせる必要がなく、周囲に物体が存在しても電波が回り込んだり反射したりして通信することが可能であるため、赤外線式と比較し多く用いられている。しかし、電磁式を用いた場合でも、電波の強さが変動するフェージング現象により通信ができないことがある。

しかしながら、上記公報のチェック信号は、周辺機器であるマウスやキーボードの電源である電池を用いるため、電池の消耗を早めることになる。また、情報処理装置またはＩ／Ｏ装置に送受信部が搭載されるため、受信状態によっては情報処理装置またはＩ／Ｏ装置を良好な受信状態となる位置に移動しなければならず、使い勝手が良くない。

請求項１に記載の発明は、コンピュータと該コンピュータの周辺機器との中継を行う中継装置において、周辺のノイズ信号を測定するノイズ信号測定手段と、該ノイズ信号測定手段で測定した測定結果により得られたノイズにより影響を受ける通信チャネルを分析する分析手段と、該分析手段によって得られた結果を表示する表示手段とを有する。

請求項１によれば、中継装置の置き場所を位置決めする際に、周辺のノイズ情報を測定することにより、電波の状態が通信に好適かどうかの判断ができることが可能な中継装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、前記周辺機器との間の変調方式として、ディジタル振幅変調方式、ディジタル周波数変調方式、ディジタル位相変調方式、スペクトラム拡散変調方式のいずれか１つの方式を用いることを特徴とする。

請求項２によれば、従来からモデムなどに用いられている方式を用いることができるため、簡易に実装を行えるとともに、例えばディジタル周波数変調方式を用いることにより、フェージングの影響をほとんど受けない中継装置を提供することができる。

以上説明したように、中継装置の置き場所を位置決めする際に、周辺のノイズ情報を測定することにより、電波の状態が通信に好適かどうかの判断ができることが可能な中継装置を提供することができる。

以下、３種類の本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、その説明に先立ち、それら実施の形態に共通であるシステム全体構成、ワイヤレスキーボード、ワイヤレスマウスについて説明する。

以上説明したシステム全体構成を用いて、以下、本発明の実施の形態を３種類説明する。

最初に第１の実施の形態における中継装置１０について説明する。まず、中継装置１０の正面図と側面図について図５、図６、図７を用いて説明する。中継装置の正面及び側面は、それぞれ図５と図６のような形状をしている。そして中継装置１０は、図７の分解斜視図に示されるように、ケース半体３７_１、３７_２と表示パネル３７_３の３つの部材からなり、このうちケース半体３７_１、３７_２は、収納部４１_１、４１_２とアンテナ部３６_１、３６_２と台座部３９_１、３９_２とを一体に樹脂モールド成型されるため、中継装置１０の成型及び組立を容易に行うことができる。また、アンテナ部３６_１、３６_２は、収納部４１_１、４１_２前方（矢印Ａ方向）端部上面に形成され、内部にはアンテナ素子が収納される。台座部３９_１、３９_２は、収納部４１_１、４１_２の後方（矢印Ｂ方向）下側部に形成され、収納部４１_１、４１_２の矢印Ｃ方向への転倒を防止する形状となっている。このような成型方法及び組立方法は他の実施の形態でも同じである。

図５に戻り中継装置１０に備えられている発光ダイオード３８、４０、４２、４４、４６について説明する。発光ダイオード３８、４０、４２、４４はそれぞれ「Num Lock」、「Caps Lock」、「Scroll Lock」、「Low Battery」の状態を表す。また、発光ダイオード４６は、ワイヤレスキーボード１２やワイヤレスマウス１４からの受信信号レベルの強さを示し、受信信号レベルの強さが所定の閾値を超えると点灯し、その閾値以下であると消灯するようになっている。なお「Num Lock」は、ワイヤレスキーボードに備わるテンキーを数字入力キーとして固定することを示し、「Caps Lock」はアルファベットキーを大文字入力に固定することを示し、「Scroll Lock」は特定のアプリケーション上のセルの位置を固定することを示し、「Low Battery」は電源の残りがわずかであることを示している。

次に、中継装置１０のブロック図を図８に示す。図８には、アンテナ４８と、アンプ５０と、フィルタ５１と、復調器５２と、データ処理部５４と、ダイオード５９と、平滑回路５６と、コンパレータ５８と、基準電圧６２と、接地６４、６６と、アンプ６０と、発光ダイオード４６とが示されている。

このようなデータの中継とともに、受信した信号のレベルの測定が行われる。この測定は、フィルタ５１でフィルタリングされた信号に対し、上記ダイオード５９と平滑化回路５６とコンパレータ５８とを用いることにより行う。まず、ダイオード５９はフィルタリングされた信号を整流する。そして抵抗５３とコンデンサ５５と接地５７からなる平滑化回路５６は、抵抗５３とコンデンサ５５の接続点にダイオード５９の出力が供給され、この平滑化回路５６から、受信信号のレベルに対応した信号がコンパレータ５８に出力される。

コンパレータ５８は、平滑化回路５６からの入力電圧が、基準電圧６２の電圧値より大きければプラスを出力し、逆であればマイナスを出力する比較回路である。従って、基準電圧値を閾値とし、その値よりも平滑化回路５６から出力された電圧値が高ければ、電流はアンプ６０で増幅され発光ダイオード４６を点灯させる。そして基準電圧値より電圧値が低い場合は、発光ダイオードは点灯しない。

以上のように第１の実施の形態では、１つの発光ダイオードが点灯または消灯することにより、使用者は電波の状態を確認することができる。その電波の状態により、使用者は通信状態が良好な位置へ中継装置を位置決め固定することができる。また、この受信レベルの強さは、データ信号を受信した際にその強さを計測するため、チェック信号は必要としない。なお、発光ダイオードは、点灯するだけではなく、点滅するようにしても良い。

次に、第２の実施の形態における中継装置６８を説明する。この第２の実施の形態と第１の実施の形態との違いは、第１の実施の形態における受信信号レベルの強弱を表す発光ダイオードの部分である。まず、中継装置６８の正面図と側面図を図９と図１０を用いて説明する。発光ダイオード７０、７２、７４、７６は第１の実施の形態と同様に、それぞれ「Num Lock」、「Caps Lock」、「ScrollRock」、「Low Battery」の状態を表している。そして、発光ダイオード７８は、複数の発光ダイオードで構成され、ワイヤレスキーボード１２やワイヤレスマウス１４からの受信信号レベルの強さを示し、受信信号レベルが複数の閾値を超えるごとに、点灯する発光ダイオードの数が増えるようになっている。

次に、中継装置６８のブロック図を図１１に示す。図１１には、アンテナ８２と、アンプ８４、９４_１、…９４_ｎと、フィルタ８５と、復調器８６と、データ処理部８８と、ダイオード９７と、平滑化回路９０と、コンパレータ９２_１、…９２_ｎと、基準電圧９１_１、…９１_ｎと、発光ダイオード７８_１、…７８_ｎと、接地９３_１、…９３_ｎ、９５_１、…９５_ｎとが示されている。このように、図１１における中継装置６８は、第１の実施の形態と異なり、コンパレータとアンプと発光ダイオードからなる直列回路をｎ個有する。この構成において、コンピュータ１６へデータを送信するための処理は、第１の実施の形態と同じで、中継装置８２は、アンテナ８４で電波を受信し、アンプ８４で受信した信号の増幅を行う。そしてフィルタ８５は、中継装置８２が用いる周波数帯の信号を通過させる。復調器８６は、受信信号をその変調方式に対応した復調を行う。データ処理部８８は、復調器８６で復調されたデータをコンピュータ１６が処理できる信号に変換するための処理を行う。このように、第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様にアンテナ８２で受信した信号は、アンプ８４で増幅され、フィルタ８５を介し、復調器８６で復調されてデータ処理部８８からコンピュータ１６へ送信される。

次に、受信信号レベルの測定について説明する。第２の実施の形態における測定方法は、第１の実施の形態と原理的にほとんど同じであり、フィルタ８５でフィルタリングされ、ダイオード９７で整流された信号は、抵抗８３とコンデンサ８７と接地８９とで構成される平滑化回路９０で平滑化される。そして平滑化された信号を、コンパレータと基準電圧によって計測する形態となっている。この場合、コンパレータ９２_１、…９２_ｎに入力される基準電圧がそれぞれのコンパレータ９２_１、…９２_ｎで異なっており、図の場合、基準電圧９１_１、…９１_ｎの添え字が大きくなるほど大きな電圧を発生するようになっているため、受信信号レベルに応じて段階的に発光ダイオードを点灯もしくは消灯することができる。

以上のように第２の実施の形態では、中継装置６８に設けられた複数の発光ダイオードのうち、点灯している発光ダイオードの個数により、使用者は電波の状態を確認することができる。その電波の状態により、使用者は通信状態が良好な位置へ中継装置を位置決め固定することができる。また、この受信レベルは、データ信号を受信した際にその強さを計測するため、チェック信号は必要としない。なお、発光ダイオードは、点灯するだけではなく、点滅するようにしても良い。

次に、第３の実施の形態における中継装置９８を説明する。この第３の実施の形態と第１の実施の形態との違いは、第１の実施の形態における受信レベルの強弱を表す発光ダイオードの部分がＬＣＤ表示となったことである。中継装置９８の正面図と側面図を図１２と図１３を用いて説明する。中継装置９８に備えられている発光ダイオード１０２、１０４、１０６、１０８は第１の実施の形態と同様にそれぞれ「Num Lock」、「Caps Lock」、「Scroll Rock」、「Low Battery」の状態を表している。そして、ＬＣＤ１１０は、ワイヤレスキーボード１２やワイヤレスマウス１４からの受信レベルの強さを数値で表示するようになっている。

次に、中継装置９８のブロック図を図１４に示す。図１４には、アンテナ１１２と、アンプ１１４と、フィルタ１１５と、復調器１１６と、データ処理部１１８と、平滑化回路１２０と、Ａ／Ｄ変換器１２２と、ＬＣＤドライバ１２４と、ＬＣＤ１２６とが示されている。

この構成において、コンピュータ１６へデータを送信するための処理は、第１の実施の形態と同じで、中継装置９８は、アンテナ１１２で電波を受信し、アンプ１１４で受信した信号の増幅を行う。そしてフィルタ１１５は、中継装置９８が用いる周波数帯の信号を通過させる。復調器１１６は、受信信号をその変調方式に対応した復調を行う。データ処理部１１８は、復調器１１６で復調されたデータをコンピュータ１６が処理できる信号に変換するための処理を行う。このように、第３の実施の形態においても第１の実施の形態と同様に、アンテナ１１２で受信した信号は、アンプ１１４で増幅され、フィルタ１１５を介し、復調器１１６で復調されてデータ処理部１１８からコンピュータ１６へ送信される。

次に、受信信号レベルの測定について説明する。第３の実施の形態における測定方法は、第１、第２の実施の形態と比べ、ダイオード１２３と、抵抗１１３とコンデンサ１１７と接地１１９からなる平滑化回路１２０までは同じであるので、Ａ／Ｄ変換器１２２から説明する。このＡ／Ｄ変換器１２２は、平滑化回路１２０から出力される信号を、サンプリングし、量子化ビット数を例えば８として量子化する。その量子化されたデータは、ＬＣＤドライバ１２４に出力され、ＬＣＤドライバは、量子化されたデータに基づき、例えば０〜２５５の間の数字をＬＣＤ１２６に表示する。

以上のように第３の実施の形態では、中継装置９８に設けられたＬＣＤ１２６により、使用者は受信レベルの強さを確認することができる。その受信レベルの強さにより、使用者は通信状態が良好な位置へ中継装置を位置決め固定することができる。また、この受信レベルの強さは、データ信号を受信した際にその強さを計測するため、チェック信号は必要としない。なお、発光ダイオードは、点灯するだけではなく、点滅するようにしても良い。

以上説明した第３の実施の形態の変形例として、中継装置９８近傍のノイズの測定も可能とする実施の形態を、図１５を用いて説明する。この変形例は、図１４の中継装置９８のフィルタ１１５をバンドパスフィルタとし、このバンドパスフィルタの中心周波数を制御信号により変化させることにより、中継装置９８が使用するすべてのチャネルにわたりフィルタ１１５が通過させる周波数帯域を変化させることが可能な形態である。そして、このノイズの測定は、キーボードあるいはマウスなどの周辺機器を使用する際に行い、測定されたノイズに基づいて中継装置９８の通信状態が良好な位置の決定、又はチャネルを設定するために行われる。

この場合、中継装置９８は、バンドパスフィルタの中心周波数を中継装置９８が使用するすべてのチャネルにわたり変化させ、最もノイズが少ないチャネルを通信に用いる。また、この測定の結果、ノイズが多く、適当なチャネルが見つからなかった場合は、エラー音を発生したり、エラー表示をＬＣＤ１２６に表示したりするなどし、使用者に位置の変更を促し、位置が変更されると再び測定を行う。

このようにすることにより、中継装置９８周辺のノイズを測定することができるとともに、中継装置９８が良好な通信状態となるチャネルの設定をすることが可能となる。また、上記説明において、バンドパスフィルタは、第３の実施の形態に限らず、第１、第２の実施の形態においてもそれぞれのフィルタ５１、８５（図８、図１１参照）バンドパスフィルタに置き換えることにより、上記方法でノイズの測定及び良好な通信状態となるチャネルの設定をすることができる。

以上で３種類の実施の形態および変形例の説明を終えるが、３種類の実施の形態は、いずれも中継装置本体に受信信号レベルを表示するものであった。そこで次は、中継装置と接続されたコンピュータ１６の表示装置１８上に、受信信号レベルを表示する例を説明する。最初に第１の実施の形態における表示例を図１６を用いて説明する。第１の実施の形態における電界表示方法は電位が所定の閾値を超えたときに１つの発光ダイオードが点灯する表示方法であるので、図１６のように、中継装置１０からの通知により、コンピュータ１６は、丸いグラフィック１５２の色を変化させることにより表示を行う。

次に、第２の実施の形態における表示例を、図１７を用いて説明する。第２の実施の形態における電界表示方法は受信信号レベルが所定の閾値を超えるごとに点灯する発光ダイオードの数が増える表示方法であるので、例えば図１７のように、コンピュータ１６は中継装置６８からの通知により、長方形のグラフィック１５４の色を左から濃くさせることにより表示を行う。

本発明の実施の形態におけるシステムの全体構成図である。ワイヤレスキーボードのブロック図である。ワイヤレスマウスのブロック図である。コンピュータのブロック図である。第１の実施の形態における中継装置の正面図である。第１の実施の形態における中継装置の側面図である。中継装置の分解斜視図である。第１の実施の形態における中継装置のブロック図である。第２の実施の形態における中継装置の正面図である。第２の実施の形態における中継装置の側面図である。第２の実施の形態における中継装置のブロック図である。第３の実施の形態における中継装置の正面図である。第３の実施の形態における中継装置の側面図である。第３の実施の形態における中継装置のブロック図である。第３の実施の形態の変形例における中継装置のブロック図である。コンピュータ表示例を示す図である。コンピュータ表示例を示す図である。コンピュータ表示例を示す図である。

符号の説明

１０、６８、９８…中継装置
１１…ＵＳＢインタフェース
１２…ワイヤレスキーボード
１３…ＣＰＵ
１４…ワイヤレスマウス
１５…ドライブ装置
１６…コンピュータ
１７…主記憶装置
１８…表示装置
１９…補助記憶装置
２０、２８…ＭＣＵ
２２…キーマトリクス
２４、３２…メモリ部
２６、３４…無線通信部
３０…移動検出部
３６、４８、８０、８２、１００、１１２…アンテナ
３６_１、３６_２…アンテナ部
３７_１、３７_２…ケース半体
３７_３…表示パネル
３９_１、３９_２…台座部
３８、４０、４２、４４、４６、７０、７２、７４、７６、７８、７８_１、７８_ｎ、１０２、１０４、１０６、１０８…発光ダイオード
４１_１、４１_２…収納部
５０、６０、８４、９４_１、９４_ｎ、１１４、１３０…アンプ
５１、８５、１１５…フィルタ
５３、８３、１１３…抵抗
５４、８８、１１８…データ処理部
５５、８７、１１７…コンデンサ
５６、９０、１２０…平滑化回路
５８、９２_１、９２_ｎ…コンパレータ
５９、９７、１２１、１２３…ダイオード
６２、９１_１、９１_ｎ…基準電圧
５７、６４、６６、８９、９３_１、９３_ｎ、９５_１、９５_ｎ、１１９…接地
１２２…Ａ／Ｄ変換器
１２４…ＬＣＤドライバ
１２６…ＬＣＤ
１５２、１５４…グラフィック

Claims

コンピュータと該コンピュータの周辺機器との中継を行う中継装置において、
周辺のノイズ信号を測定するノイズ信号測定手段と、
該ノイズ信号測定手段で測定した測定結果により得られたノイズにより影響を受ける通信チャネルを分析する分析手段と、
該分析手段によって得られた結果を表示する表示手段とを有することを特徴とする中継装置。
前記周辺機器との間の変調方式として、ディジタル振幅変調方式、ディジタル周波数変調方式、ディジタル位相変調方式、スペクトラム拡散変調方式のいずれか１つの方式を用いることを特徴とする請求項１記載の中継装置。