JP2008135975A

JP2008135975A - 携帯用無線機

Info

Publication number: JP2008135975A
Application number: JP2006320580A
Authority: JP
Inventors: Akira Kobayashi; 晃小林
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2026-11-28
Also published as: JP4893266B2

Abstract

【課題】携帯用無線機の操作性を向上させる。
【解決手段】携帯用無線機１０は、筐体１２と、筐体１２から突出するように配設されるチャンネルツマミ１６と、チャンネルツマミ１６の内部に内蔵されるヘリカルアンテナ３０とを有する。また、アンテナを人工衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナとしたものである。更に、ツマミを、アンテナを中心として周方向に回動するように配置し、アンテナを、ツマミが操作された場合であっても不動の状態としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯用無線機に関する。

従来の携帯用無線機では、スピーカとマイクを内蔵したスピーカマイクを無線機に接続し、当該スピーカマイクを用いて音声の送受信を行うものが知られている。特許文献１には、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星電波を受信して自己位置を検出することが可能な携帯用無線機が開示されている。この携帯用無線機は、ＧＰＳアンテナと、スピーカと、マイクを内蔵したスピーカマイク装置と、無線機本体とから構成されている。

特開平９−１３９６９１号公報（図１）

しかしながら、特許文献１に開示されている携帯用無線機では、スピーカマイク装置が本体とは独立した別体として構成されるため、携帯性および操作性が低下するという問題がある。

そこで、ＧＰＳアンテナを無線機本体の一部に設けることも考えられる。ところで、ＧＰＳアンテナは、衛星とアンテナとの間に遮蔽物が介在しないことが望ましいため、無線機本体の上部に設けることが理想的である。しかしながら、無線機本体の上部には、地上波用アンテナおよびチャンネルや音声レベルを変更するためのツマミが配設されている。このため、無線機本体の上部にはＧＰＳアンテナを配設する十分なスペースが存在しないという問題がある。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは操作性および携帯性の良い携帯用無線機を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明の携帯用無線機は、筐体と、筐体から突出するように配設されるツマミと、ツマミの内部に内蔵されるアンテナとを有するものである。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、アンテナをヘリカルアンテナとしたものである。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、アンテナを、人工衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナとしたものである。

さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、ツマミを、アンテナを中心として周方向に回動するように配置し、アンテナを、ツマミが操作された場合であっても不動の状態としたものである。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、ツマミをアンテナの周方向に回動させると、送受信する電波の周波数帯域が切り替わるものである。

さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、ツマミをアンテナの周方向に回動させると、出力される音量が調節されるものである。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、ツマミを、筐体の上部に取り付けたものである。

さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、筐体のツマミが配置される領域およびその周辺領域には、電波を反射させる導電性部材を設けたものである。

本発明によると、携帯用無線機の操作性を向上させることが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態に係る携帯用無線機１０について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図１および図２にける紙面表側を「前」、紙面裏側を「後ろ」、紙面左側を「左」、紙面右側を「右」、紙面上方を「上」および紙面下方を「下」とそれぞれ規定する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る携帯用無線機１０の外観斜視図である。図２は、携帯用無線機１０に配置されるＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８の構成を説明するための図であり、（Ａ）は、ＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８の構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は、ヘリカルアンテナ３０の構成を示す斜視図である。

携帯用無線機１０は、人工衛星からの信号を受信して自己位置を検出するＧＰＳ機能と、例えば、ＶＨＦ（Very High Frequency）無線機能とを兼ね備えた無線機である。図１に示すように、携帯用無線機１０は、筐体１２に覆われており、筐体１２の上面１３には、音量の調整を行うための音量ツマミ１４と、交信チャンネルの切り替えを行うためのチャンネルツマミ１６と、ＶＨＦ無線用の電波の送受信および自己位置情報に関する電波の送信を行うための無線アンテナ１８が設けられている。筐体１２の内部には、金属製のシャーシ２０（不図示）が設けられている。なお、筐体１２自体を金属製としたり、筐体１２の内部に金属膜を蒸着したりしても良い。チャンネルツマミ１６の内部には人工衛星からの電波を受信するヘリカルアンテナ３０が内蔵されている。

筐体１２の左側面には、電源のＯＮ／ＯＦＦを行う電源スイッチ２２と、ＶＨＦ無線によって通話を行う際に、送信と受信の切り替えを行うためのＰＴＴ（Push-to-Talk）スイッチ２４が設けられている。筐体１２の前方には、無線機内からの音声を外部に放出すると共に無線機内に音声を送り込む音声窓部２６が形成されている。

図２（Ａ）に示すように、チャンネルツマミ１６は、ＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８の一部を構成している。ＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８は、上述したチャンネルツマミ１６と、ヘリカルアンテナ３０と、エンコーダ部３２とから構成されている。ＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８は、図１に示すように、チャンネルツマミ１６のみが筐体１２の上方に露出するように配置されている。すなわち、エンコーダ部３２は筐体１２の内部に収まっている。

エンコーダ部３２は、外形が略直方体形状を有している。エンコーダ部３２の前面における上方には、後述するＧＰＳ受信部３４に接続されるＧＰＳアンテナ端子３６が設けられている。また、エンコーダ部３２における前面における下方には、後述する制御回路３８に接続されるエンコーダ端子４０が左右に３つ並んで設けられている。このエンコーダ端子４０からは、チャンネルツマミ１６の操作量に応じた信号が出力される。ヘリカルアンテナ３０は、エンコーダ部３２における上面３２ａの略中央に上方に向かって突出するように固定されている。該ヘリカルアンテナ３０は人工衛星からの電波を受信するＧＰＳ用アンテナとして用いられている。

チャンネルツマミ１６は略円柱状の形態を有しており、その略中央には下方から上方に向かって２つの異なる半径の略円柱状にくり抜かれた中空部４２が設けられている。中空部４２の上方に位置する半径が小さい方の上部中空部４２ａの内部には、ヘリカルアンテナ３０が遊嵌状態で係止される。すなわち、ヘリカルアンテナ３０は、チャンネルツマミ１６の内部に内蔵され、エンコーダ部３２の上面３２ａに固定された状態となっている。また、中空部４２の下方に位置する半径が大きい方の下部中空部４２ｂには、エンコーダ部３２の内部から突出した回転軸３３が固着される。回転軸３３は、エンコーダ部３２の内部に配置されたスリット円盤（不図示）に接続されている。チャンネルツマミ１６は、ヘリカルアンテナ３０を中心として周方向（矢示Ａ−Ａ方向）に回動可能となっている。したがって、チャンネルツマミ１６を周方向に回動させることにより、スリット円盤（不図示）が駆動され、スリット円盤に形成されたスリットを光学的に読み取ることで、操作量に応じた信号がエンコーダ端子４０から出力される。なお、この例では、チャンネルツマミ１６の材料として樹脂が採用されている。しかしながら、チャンネルツマミ１６の材料を樹脂に限定することなく、他の非金属の材料としても良い。また、回転軸３３は、ヘリカルアンテナ３０の一部を覆い隠すことから、受信感度を低下させないために、電波を通過させる非金属材料であることが望ましい。また、回転軸３３が金属材料である場合には、覆い隠す領域を少なくするために、回転軸３３の上下方向の長さはできるだけ短い方がよい。なお、回転軸３３とチャンネルツマミ１６との摩擦を大きくするために、回転軸３３の外周および下部中空部４２ｂの内周にローレット（ぎざぎざ）を設けてこれらが嵌合するようにしてもよい。

図２（Ｂ）に示すように、ヘリカルアンテナ３０は、円柱状の巻芯４４とその外側に巻回される巻線４６とから構成されている。巻芯４４は、エンコーダ部３２の上面３２ａの略中心部に固着されている。また、巻芯４４の材料として樹脂が採用されている。しかしながら、巻芯４４の材料を樹脂に限定することなく、他の非金属の材料としても良い。巻線４６は、一端が開放状態とされ、他端がＧＰＳアンテナ端子３６に接続されている。巻線４６は、導電性が良好な銅線を巻回することにより構成されている。しかしながら、巻線４６を銅線に限定することなく、他の金属線から構成するようにしても良い。また、巻線４６は、巻芯４４に固定されているため、チャンネルツマミ１６を回動させても巻線４６は、巻芯４４の周りを周回することはない。なお、チャンネルツマミ１６を回動させると、巻線４６がチャンネルツマミ１６と共に、巻芯４４の周りを周回するような構成を採用しても良い。その場合、ＧＰＳアンテナ端子３６と巻線４６とは、十分なたわみを有する状態で接続することが望ましい。すなわち、チャンネルツマミ１６を操作すると、これらの距離が変化するため、巻線４６が引っ張られて断線することを防止するためである。

ＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８では、ヘリカルアンテナ３０で受信した信号をＧＰＳアンテナ端子３６から出力させて、当該ＧＰＳアンテナ端子３６に接続されているＧＰＳ受信部３４に入力させている。また、チャンネルツマミ１６を周方向に回動させることによってエンコーダ端子４０から操作量に応じた信号（交信チャンネルを指定する信号）が制御回路３８に入力される。携帯用無線機１０に設けられるチャンネルとしては、例えば、３０ＭＨｚ〜９０ＭＨｚの帯域において予め複数のチャンネルを設定しておき、チャンネルツマミ１６を回動させていずれかのチャンネルが選択されるようにすればよい。

次に、携帯用無線機１０の内部構成について説明する。

図３は、本発明の一実施の形態に係る携帯用無線機１０の内部構成を示す概略図である。

携帯用無線機１０は、ＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８と、ＧＰＳ受信部３４と、ＣＰＵ５０と、制御回路３８と、ＲＦ回路５１と、ＡＦ回路５２と、可変抵抗５３と、マイクロフォン５４と、スピーカ５５と、ＰＴＴスイッチ２４と、電源回路５６と、電源スイッチ２２と、バッテリ５７と、から、主に構成されている。

ＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８は、ヘリカルアンテナ３０で人工衛星からの電波を受信すると共に、例えば、基地局等との間で通信する際の交信チャンネルの切り替えを行う部分である。ＧＰＳ受信部３４は、ＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８から入力された信号に基づいてＧＰＳ受信データを作成する部分である。ＣＰＵ５０は、ＧＰＳ受信部３４から入力された受信データに基づいて自己位置データを作成すると共に、ＰＴＴスイッチ２４の操作に応じて受信および送信の切り替えを行う部分である。制御回路３８は、ＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８からの信号（チャンネルツマミ１６の操作量に応じた信号）に基づいて、ＲＦ回路５１の交信チャンネルを設定するとともに、ＣＰＵ５０から入力された自己位置データをＲＦ回路５１に供給する部分である。ＲＦ回路５１は、制御回路３８から供給される自己位置データと、ＡＦ回路５２から供給される音声データとに基づいて、制御回路３８によって選択された交信チャンネルに対応する所定の周波数の搬送波を変調し、無線アンテナ１８を介して電波として放射させる部分である。また、ＲＦ回路５１は、無線アンテナ１８によって捕捉された電波を復調し、当該電波に含まれている音声データを抽出してＡＦ回路５２に供給する。ＡＦ回路５２は、ＲＦ回路５１から供給された音声データ（受信した音声データ）を、対応する音声信号に変換した後、スピーカ５５から音声として出力させる部分である。また、ＡＦ回路５２は、マイクロフォン５４から供給された音声信号（携帯用無線機１０を携行するユーザの発話した音声に対応する音声信号）を対応する音声データに変換し、ＲＦ回路５１に供給する。無線アンテナ１８は、ＶＨＦ無線用の電波を受信すると共に、ＲＦ回路５１から供給された高周波信号を電波として送信する部分である。

可変抵抗５３は、音量ツマミ１４にその回転軸が接合されており、当該音量ツマミ１４が操作されると、ＡＦ回路５２内部の図示せぬ増幅回路の利得を制御し、スピーカ５５から出力される音声の音量を調整する部分である。マイクロフォン５４は、携帯用無線機１０を携行するユーザの発話した音声を対応する電気信号に変換する部分である。マイクロフォン５４から出力された音声信号は、ＡＦ回路５２に供給される。スピーカ５５は、ＡＦ回路５２から供給された音声信号（受信した音声信号）を音声に変換する部分である。ＰＴＴスイッチ２４は、送信および受信の切り替えを行う場合に操作されるスイッチである。ＰＴＴスイッチ２４が押されると、ＣＰＵ５０はこれを検出し、制御回路３８に対して送信状態とするように要求を行う。また、ＰＴＴスイッチ２４が放されると、ＣＰＵ５０はこれを検出し、制御回路３８に対して受信状態とするように要求を行う。バッテリ５７は直流電源であり、電源スイッチ２２は、バッテリ５７からの電源供給のＯＮ／ＯＦＦ動作を行う部分である。電源回路５６は、例えば、レギュレータ等によって構成され、装置の各部に一定電圧の電力を供給する部分である。

次に、携帯用無線機１０の動作について説明する。

ユーザは、まず、電源スイッチ２２をＯＮにする。すると、バッテリ５７からの直流電力が電源回路５６を介して、ＧＰＳ受信部３４、ＣＰＵ５０、制御回路３８、ＲＦ回路５１およびＡＦ回路５２に供給される。そして、ＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８におけるヘリカルアンテナ３０が人工衛星からの電波を受信すると、エンコーダ部３２におけるＧＰＳアンテナ端子３６から、受信信号がＧＰＳ受信部３４に入力される。次に、ＧＰＳ受信部３４において、受信信号からＧＰＳ受信データが作成される。ＧＰＳ受信部３４で作成されたＧＰＳ受信データはＣＰＵ５０に入力され、ＣＰＵ５０において自己の位置を特定する自己位置データ（例えば、緯度、経度を示すデータ）が作成される。そして、ＣＰＵ５０において作成された自己位置データが制御回路３８を介してＲＦ回路５１に入力される。ＲＦ回路５１では、ユーザがチャンネルツマミ１６を切り替えて選択した周波数の搬送波が、自己位置データに応じて変調され、無線アンテナ１８を介して、例えば、基地局等に送信される。すると、自己位置データを受信した基地局等は、携帯用無線機１０の存在する位置を知ることができる。

また、ユーザは、マイクロフォン５４とスピーカ５５とを用いて、ＶＨＦ無線を介して音声の送受信を行うことができる。具体的には、ＰＴＴスイッチ２４を押した状態で携帯用無線機１０の音声窓部２６に向かって発話すると、マイクロフォン５４においてその音声は電気信号としての音声信号に変換され、ＡＦ回路５２に入力される。ＡＦ回路５２では、入力された音声信号を対応する音声データに変換し、ＲＦ回路５１に供給する。ＲＦ回路５１は、ＡＦ回路５２から供給された音声データに基づいて所定の周波数（チャンネルツマミ１６を操作して選択された周波数）の搬送波を変調し、無線アンテナ１８から他のＶＨＦ無線機（例えば基地局）に送信する。一方、ＰＴＴスイッチ２４が放された状態において、無線アンテナ１８が、他のＶＨＦ無線機から電波を受信すると、当該電波は、ＲＦ回路５１において復調され、音声データが抽出される。抽出された音声データはＡＦ回路５２において音声信号に変換された後、スピーカ５５に入力される。そして、スピーカ５５によって、入力された音声信号が音声に変換され、音声窓部２６からその音声が発生する。以上のように、携帯用無線機１０は、ＧＰＳ機能とＶＨＦ無線機能とを兼ね備えている。そのため、ＧＰＳ機能により、当該携帯用無線機１０の自己位置を基地局等に知らせることができると共に、ＶＨＦ無線機能を利用して、ＶＨＦ無線機相互間で音声の交信を行うことが可能である。

以上のように構成された携帯用無線機１０では、ヘリカルアンテナ３０がチャンネルツマミ１６に内蔵されている。このため、チャンネルツマミ１６のスペースを有効活用でき、装置の小型化に貢献することができる。

また、チャンネルツマミ１６は、携帯用無線機１０の上面１３に突出した状態で設けられており、携帯用無線機１０は上面１３を上に向けた状態で使用される。このため、ヘリカルアンテナ３０とＧＰＳ衛星との間に遮蔽物が存在することを排除でき、ＧＰＳ衛星からの電波を確実に捕捉することができる。また、ヘリカルアンテナ３０は、螺旋の軸方向に強い感度を有することから、当該方向に位置する衛星からの電波を確実に捕捉することができる。

また、ヘリカルアンテナ３０を、エンコーダ部３２の上面３２ａに固着し、当該ヘリカルアンテナ３０を中心軸としてチャンネルツマミ１６が回動するようにした。このため、チャンネルツマミ１６が操作された場合であっても、ヘリカルアンテナ３０を構成する巻線４６は不動の状態となることから、巻線４６の形状の変化に基づくインピーダンスの変化によって受信感度等が変化することを防止できる。

また、携帯用無線機１０では、筐体１２の内部に金属製のシャーシ２０が配置されており、また、ヘリカルアンテナ３０は、筐体１２の上面１３に突出した状態で設けられている。このため、衛星からの電波は、金属製のシャーシ２０によって反射され、ヘリカルアンテナ３０に導かれる。これにより、アンテナの指向性を上方（衛星が存在する方向）に対して強めることができるので、アンテナゲインを増加させることができる。

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。

上述の実施の形態では、携帯用無線機１０は、ＧＰＳ機能とＶＨＦ無線機能とを兼ね備えているが、ＶＨＦ無線機能の変わりにＵＨＦ（Ultra High Frequency）無線機能を備えるような構成としても良い。

また、上述の実施の形態では、チャンネルツマミ１６に内蔵されているヘリカルアンテナ３０はＧＰＳ用アンテナであるが、チャンネルツマミ１６に内蔵されるヘリカルアンテナ３０をＧＰＳ用アンテナに限定することなく、ＶＨＦ無線用のアンテナ等、他の種類のアンテナとしても良い。

また、上述の実施の形態では、金属製のシャーシ２０を用いるようにしたが、これと共にまたはこれに代えて、例えば、筐体１２の上面１３またはその反対側の面に金属膜を蒸着したり、金属製のフィルムまたは金属板を配置したり、導電性の塗料を塗布したりするようにしてもよい。これらによっても衛星からの電波を反射させることによりアンテナゲインを増加させることができる。

また、上述の実施の形態では、交信チャンネルをＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダ２８の出力信号（エンコーダの出力信号）に基づいて選択するようにしたが、エンコーダの代わりに可変抵抗を内蔵し、当該可変抵抗の抵抗値（操作量に対応する値）に応じて交信チャンネルを選択するようにしてもよい。そのような場合であっても、チャンネルツマミ１６の内部にヘリカルアンテナ３０を内蔵することができる。

また、上述の実施の形態では、ヘリカルアンテナ３０はチャンネルツマミ１６の内部に内蔵されているが、図４に示すように、音量ツマミ１４の内部に内蔵し、人工衛星からの電波を受信すると共に、音量の調節を行うＧＰＳアンテナ内蔵可変抵抗６５としても良い。この例では、ＧＰＳアンテナ内蔵可変抵抗６５によって音量が調整され、エンコーダ６６によって交信チャンネルが選択される。なお、ヘリカルアンテナ３０を他の機能の調節を行うツマミの内部に内蔵するようにしても良い。

また、上述の実施の形態では、回転軸３３はヘリカルアンテナ３０の外側に配置するようにしたが、例えば、ヘリカルアンテナ３０の中心部分に回転軸を配置するようにしてもよい。具体的には、ヘリカルアンテナ３０を構成する巻芯４４の略中心に貫通孔を設け、当該貫通孔中に回転軸を遊嵌状態で配置するとともに、回転軸の先端部分とチャンネルツマミ１６とを接合するようにしてもよい。そのような構成によっても、前述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

本発明の携帯用無線機は、警察や救助隊等の無線において交信を行うことを必要とする産業において利用することができる。

本発明の一実施の形態に係る携帯用無線機の外観斜視図である。本発明の一実施の形態に係る携帯用無線機に配置されるＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダの構成を説明するための図であり、（Ａ）は、ＧＰＳアンテナ内蔵エンコーダの構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は、ヘリカルアンテナの構成を示す斜視図である。本発明の一実施の形態に係る携帯用無線機の内部構成を示す概略図である。本発明の変形例を示す図であり、音量ツマミの内部にヘリカルアンテナを内蔵した場合の携帯用無線機の内部構成を示す概略図である。

符号の説明

１０…携帯用無線機
１２…筐体
１４…音量ツマミ（ツマミの一部）
１６…チャンネルツマミ（ツマミの一部）
１８…無線アンテナ
２０…シャーシ
３０…ヘリカルアンテナ
３２…エンコーダ部
３６…ＧＰＳアンテナ端子（出力端子の一部）
４０…エンコーダ端子（出力端子の一部）

Claims

筐体と、
上記筐体から突出するように配設されるツマミと、
上記ツマミの内部に内蔵されるアンテナと、
を有することを特徴とする携帯用無線機。
前記アンテナをヘリカルアンテナとしたことを特徴とする請求項１記載の携帯用無線機。
前記アンテナは、人工衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナであることを特徴とする請求項１または２記載の携帯用無線機。
前記ツマミは、前記アンテナを中心として周方向に回動するように配置されており、
前記アンテナは、前記ツマミが操作された場合であっても不動の状態とされることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の携帯用無線機。
前記ツマミを前記アンテナの周方向に回動させると、送受信する電波の周波数帯域が切り替わることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の携帯用無線機。
前記ツマミを前記アンテナの周方向に回動させると、出力される音量が調節されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の携帯用無線機。
前記ツマミは、前記筐体の上部に取り付けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の携帯用無線機。
前記筐体の前記ツマミが配置される領域およびその周辺領域には、電波を反射させる導電性部材が設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の携帯用無線機。