JP2013031323A - アンテナ装置および無線通信機 - Google Patents

Abstract

【課題】スポットサービスの提供側装置から利用側の携帯端末に対して動作電圧を供給することが望まれていた。
【解決手段】実施形態のアンテナ装置は、漏洩同軸ケーブルと給電手段とを含む。給電手段は、高周波信号が供給された際に漏洩同軸ケーブルから放射される電波を受信する携帯端末を動作させるための電圧を供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、アンテナ装置および無線通信機に関する。

スポットサービスを利用して通信を行う携帯端末は、その携帯端末装置に搭載されたバッテリより動作電圧を得て動作する。

特開２００５−２３６７４５号公報

携帯端末がバッテリ切れになると、その携帯端末による通信を継続できなくなってしまう。

このような事情から、スポットサービスの提供側装置から利用側の携帯端末に対して動作電圧を供給することが望まれていた。

実施形態のアンテナ装置は、漏洩同軸ケーブルと給電手段とを含む。給電手段は、高周波信号が供給された際に漏洩同軸ケーブルから放射される電波を受信する携帯端末を動作させるための電圧を供給する。

一実施形態に係る無線通信機の斜視図。 一実施形態に係る無線通信機の一部断面図。

以下実施の形態の一例を図面を用いて説明する。

図１は本実施形態に係る無線通信機１の斜視図である。

無線通信機１は、カバー１０、給電ユニット１１および支持台１２を含む。

カバー１０は、細長い円筒状をなす。カバー１０は、その一端側に、発光窓１０ａ、通気孔群１０ｂおよび表示窓１０ｃをそれぞれ有する。カバー１０は、その他端側にセンサ窓１０ｄを有する。発光窓１０ａは、光を透過する。通気孔群１０ｂは、空気を通す複数の開口を配列したものである。表示窓１０ｃは、透明な窓である。センサ窓１０ｄは、赤外線を透過する。なお、発光窓１０ａ、通気孔群１０ｂ、表示窓１０ｃおよびセンサ窓１０ｄの位置および形状は、それぞれ任意に変更が可能である。

給電ユニット１１は、カバー１０の外側面に取り付けられている。

支持台１２は、底面が平坦であり、この底面が無線通信機１の設置場所における床面に接する。支持台１２は、カバー１０の長手方向が支持台１２の底面にほぼ直交する方向に向くようにカバー１０のセンサ窓１０ｄが設けられた側の端部を保持する。

図２は無線通信機１の一部断面図である。なお、図２においては、図１に示されるのと同一の部分には同一の符号を付している。

図２に示すように、カバー１０は中空である。ただし図２においては、発光窓１０ａ、通気孔群１０ｂ、表示窓１０ｃおよびセンサ窓１０ｄの図示は省略している。またカバー１０は、その内部に配置されるデバイスを支持するための構造を持つが、それらの図示は省略している。

無線通信機１は、カバー１０、給電ユニット１１および支持台１２に加えて、漏洩同軸（ＬＣＸ）ケーブル１３、無線回路１４、バイアス・ティー１５，１６、終端器１７、ＬＥＤインジケータ１８、アロマ・ディフューザ１９、ピコイオン発生器２０、表示器２１、人感センサ２２および電源スイッチ２３を含む。これらの各デバイスは、カバー１０の内部空間に配置される。なお、図２においては、カバー１０内における各デバイスの大まかな位置と電気的な接続状態とを模式的に表している。

ＬＣＸケーブル１３は、一端から供給された高周波信号を他端に向けて伝送するとともに、この高周波信号のエネルギの一部を中間部に設けられたスロットから電波として放射する。またＬＣＸケーブル１３は、周囲の電磁波に応じて生じる高周波信号を伝送する。ＬＣＸケーブル１３は、カバー１０の長手方向に沿って、ほぼ直線状で配置される。

無線回路１４は、ＬＡＮ（local area network）回線などの通信回線２に接続される。無線回路１４は、通信回線２を介して送られてくる伝送データをＬＣＸケーブル１３から無線送信するための高周波信号を生成する。また無線回路１４は、ＬＣＸケーブル１３で生じた高周波信号から伝送データを抽出して通信回線２へと送出する。無線回路１４は、ＡＣアダプタ３がＡＣ電源から生成した直流電圧が電源スイッチ２３を介して供給され、この直流電圧を動作電圧として動作する。

バイアス・ティー１５は、キャパシタ１５ａとインダクタ１５ｂとを含む。キャパシタ１５ａの一端、インダクタ１５ｂの一端およびＬＣＸケーブル１３の第１の端部が互いに接続されている。キャパシタ１５ａの他端は、無線回路１４の高周波信号の入出力端子に接続される。インダクタ１５ｂの他端には、ＡＣアダプタ３が出力する直流電圧が電源スイッチ２３を介して供給される。

バイアス・ティー１６は、キャパシタ１６ａとインダクタ１６ｂとを含む。キャパシタ１６ａの一端、インダクタ１６ｂの一端およびＬＣＸケーブル１３の第２の端部が互いに接続されている。キャパシタ１６ａの他端は、終端器１７に接続される。インダクタ１６ｂの他端は、ＬＥＤインジケータ１８、アロマ・ディフューザ１９、ピコイオン発生器２０および表示器２１のそれぞれの電源端子と、給電ユニット１１とに接続される。

終端器１７は、典型的には電気抵抗器であり、ＬＣＸケーブル１３の第２の端部のインピーダンスを整合し、第２の端部における高周波信号の反射を抑える。

ＬＥＤインジケータ１８は、ＬＥＤ（light emitting diode）を発光源として含み、そのＬＥＤが発した光が発光窓１０ａよりカバー１０の外部へと出射されるように配置される。ＬＥＤインジケータ１８は、発光状態を変化させることで、無線通信機１の動作状態などを表示する。

アロマ・ディフューザ１９は、芳香をもつ化合物を発生する。

ピコイオン発生器２０は、微細なイオンを発生する。

アロマ・ディフューザ１９は発生した化合物およびピコイオン発生器２０が発生したイオンを含む空気は、通気孔群１０ｂを介してカバー１０の外部へと放出される。

表示器２１は、任意の画像、動画、文字などを表示する。表示器２１は、その表示面を表示窓１０ｃに向けて配置され、表示した画像、動画、文字などを表示窓１０ｃを介してカバー１０の外部から目視できる。表示器２１としては、液晶表示デバイス（ＬＣＤ）などの周知の表示デバイスが利用できる。

人感センサ２２は、赤外線を利用して無線通信機１に近接して存在する人間を検出する。人感センサ２２は、人間を検出しているか否かを表す検出信号を出力する。人感センサ２２は、赤外線以外の例えば超音波などを利用して人間を検出するデバイスにて代替することも可能である。

電源スイッチ２３は、人感センサ２２が出力する検出信号に応じてオン・オフする。

給電ユニット１１は、ホルダ１１ａの内部に給電回路１１ｂを配置して構成される。

ホルダ１１ａは、図２に示すように携帯端末４を載置可能な形状を持つ。

給電回路１１ｂは、バイアス・ティー１６から供給される直流電圧により動作し、ホルダ１１ａに載置された携帯端末４に対して給電する。給電回路１１ｂとしては、電磁波を利用して給電する周知の非接触式のものが好適である。しかし給電回路１１ｂとしては、ホルダ１１ａに設けた接点と携帯端末４に設けた接点との接触により携帯端末４との接続を図るようにしたものや、ケーブルを介して携帯端末４との接続を図るようにしたものも適用できる。これらの方式のうちの複数の方式に対応した給電回路１１ｂを備えても良い。

次に以上のように構成された無線通信機１の動作について説明する。

無線通信機１に人間が近づき、それを人感センサ２２が検出すると、電源スイッチ２３がオンとなる。これにより、ＡＣアダプタ３が出力する直流電圧が無線回路１４に供給されるようになり、無線回路１４が動作する。

無線回路１４が入出力端子から出力する高周波信号は、キャパシタ１５ａを通過するが、インダクタ１５ｂは通過しない。一方でＡＣアダプタ３が出力する直流電圧は、インダクタ１５ｂを通過するが、キャパシタ１５ａは通過しない。かくして、高周波信号に直流電圧が重畳された伝送信号がバイアス・ティー１５によって生成される。つまり、バイアス・ティー１５は、重畳回路として機能する。

ＬＣＸケーブル１３は、バイアス・ティー１５から第１の端部へと伝送信号が供給されると、この伝送信号を第２の端部に向けて伝送するとともに、伝送信号に含まれる高周波信号のエネルギの一部を電波として放射する。なお、伝送信号に含まれる高周波信号のうちの電波として放射されなかったものは、バイアス・ティー１６においてキャパシタ１６ａを通過し、終端器１７によって終端される。一方で、ＬＣＸケーブル１３の周囲の電磁波によりＬＣＸケーブル１３に生じた高周波信号は、バイアス・ティー１５においてキャパシタ１５ａを通過し、無線回路１４の入出力端子に与えられる。かくして、無線通信機１の近くに存在する携帯端末４は、無線通信機１を介して通信回線２にアクセスできる。つまり無線通信機１は、無線アクセスポイントとして動作する。

一方、伝送信号に含まれる直流電圧は、バイアス・ティー１６においてインダクタ１６ｂを通過し、ＬＥＤインジケータ１８、アロマ・ディフューザ１９、ピコイオン発生器２０および表示器２１の電源端子に供給される。かくしてＬＥＤインジケータ１８、アロマ・ディフューザ１９、ピコイオン発生器２０および表示器２１に動作電圧が供給されることになり、これらの各部が動作する。このように、バイアス・ティー１６は、伝送信号から高周波信号と直流電圧とを分離しており、分離回路として動作する。

またインダクタ１６ｂを通過した直流電圧は、給電回路１１ｂにも供給される。このため、携帯端末４をホルダ１１ａに載置しておけば、給電回路１１ｂから携帯端末４に給電される。つまり給電回路１１ｂは、供給手段として機能する。

そして、高周波信号はインダクタ１５ｂ，１６ｂによって阻止され、無線回路１４、ＬＥＤインジケータ１８、アロマ・ディフューザ１９、ピコイオン発生器２０および表示器２１の電源端子、給電回路１１ｂ、ならびにＡＣアダプタ３の出力端子には与えられない。従って、無線回路１４、ＬＥＤインジケータ１８、アロマ・ディフューザ１９、ピコイオン発生器２０、表示器２１および給電回路１１ｂへの供給電圧は一定に維持されて、高周波信号に起因する電源変動により異常動作が生じることがない。また、ＡＣアダプタ３の出力端子へと高周波信号が入力されてしまうことがなく、高周波信号に起因する障害をＡＣアダプタ３に生じさせてしまうことがない。

以上のように本実施形態によれば、携帯端末４は、無線通信機１からの給電を受けながら、無線通信機１を介しての通信回線２にアクセスできる。これにより、携帯端末４のバッテリ切れにより通信が継続できなくなってしまうことが防止できる。

また本実施形態では、給電ユニット１１はＬＣＸケーブル１３の第１の端部よりも第２の端部に近い。給電ユニット１１への直流電圧の供給に電源ケーブルを用いて行うならば、その電源ケーブルをＬＣＸケーブル１３に並行してカバー１０の内部空間に配置しなければならない。しかしながら無線通信機１では、給電ユニット１１に動作電圧を供給するための電源ケーブルをＬＣＸケーブル１３に並行して設けておらず、カバー１０の内部空間を整然とすることが可能である。

さて、携帯端末４が給電回路１１ｂからの給電によってバッテリを充電する機能を有するならば、給電ユニット１１は携帯端末４のバッテリ充電のためにも利用できる。しかしながら、無線通信機１を介した通信を行わずに、バッテリ充電だけを目的としてホルダ１１ａに携帯端末４が載置されたままとなると、無線通信機１を介した通信を行う別の携帯端末４に対する給電が行えなくなってしまう。しかしながら無線通信機１では、無線通信機１の近辺に人間が存在しないときにはバイアス・ティー１５への直流電圧の供給を停止するので、給電回路１１ｂから携帯端末４への給電も停止する。このため、バッテリ充電だけを目的とする携帯端末４のユーザは、充電を行っている間は無線通信機１の近辺に居る必要があり、バッテリ充電だけを目的とする携帯端末４がホルダ１１ａに放置されてしまうことが防止できる。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。

無線回路１４を備えないアンテナ装置として実現することも可能である。

無線回路１４へは、電源スイッチ２３を介さずに直流電圧を供給しても良い。

人感センサ２２および電源スイッチ２３は、無線通信機１に設けなくても良い。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…無線通信機、２…通信回線、３…ＡＣアダプタ、１０…カバー、１０ａ…発光窓、１０ｂ…通気孔群、１０ｃ…表示窓、１０ｄ…センサ窓、１１…給電ユニット、１１ａ…ホルダ、１１ｂ…給電回路、１２…支持台、１３…漏洩同軸（ＬＣＸ）ケーブル、１４…無線回路、１５，１６…バイアス・ティー、１５ａ，１６ａ…キャパシタ、１５ｂ，１６ｂ…インダクタ、１７…終端器、１８…ＬＥＤインジケータ、１９…アロマ・ディフューザ、２０…ピコイオン発生器、２１…表示器、２２…人感センサ、２３…電源スイッチ。

Claims (6)

1. 漏洩同軸ケーブルと、
   高周波信号が供給された際に前記漏洩同軸ケーブルから放射される電波を受信する携帯端末を動作させるための電圧を供給する給電手段とを具備したアンテナ装置。
2. 前記高周波信号と直流電圧とを重畳し、これにより得た伝送信号を前記漏洩同軸ケーブルの第１の端部に供給する重畳回路と、
   前記漏洩同軸ケーブルの第２の端部に接続され、前記漏洩同軸ケーブルで伝送された前記伝送信号から前記直流電圧を分離する分離回路とをさらに具備し、
   前記給電手段は、前記分離回路により分離された直流電圧を前記携帯端末に供給する請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 人間の近接を検出する人感センサと、
   前記人感センサにより前記近接が検出されていないときには前記給電手段から前記携帯端末への電圧の供給を停止するスイッチとをさらに具備する請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 漏洩同軸ケーブルと、
   無線通信のための高周波信号を生成する無線回路と、
   前記高周波信号が供給された際に前記漏洩同軸ケーブルから放射される電波を受信する携帯端末を動作させるための電圧を供給する給電手段とを具備した無線通信機。
5. 前記高周波信号と直流電圧とを重畳し、これにより得た伝送信号を前記漏洩同軸ケーブルの第１の端部に供給する重畳回路と、
   前記漏洩同軸ケーブルの第２の端部に接続され、前記漏洩同軸ケーブルで伝送された前記伝送信号から前記直流電圧を分離する分離回路とをさらに具備し、
   前記給電手段は、前記分離回路により分離された直流電圧を前記携帯端末に供給する請求項４に記載の無線通信機。
6. 人間の近接を検出する人感センサと、
   前記人感センサにより前記近接が検出されていないときには前記給電手段から前記携帯端末への電圧の供給を停止するスイッチとをさらに具備する請求項４または請求項５に記載の無線通信機。

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