JP2021190997A - 複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム - Google Patents

複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム Download PDF

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Abstract

【課題】電磁波の影響を避けることができ、データの転送速度にも優れた複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムを提供する。【解決手段】データ処理回路は常態的に第１のアンテナ制御モードで無線通信モジュールを制御して少なくとも１本の内蔵アンテナと少なくとも１本の外部アンテナの信号発射強度を設定し、且つ、接近検出ユニットがオブジェクトの接近を検出したとき、データ処理回路は第２のアンテナ制御モードで無線通信モジュールを制御して少なくとも１本の内蔵アンテナと少なくとも１本の外部アンテナの各信号発射強度を設定し、前記第２のアンテナ制御モードは前記少なくとも１本の内蔵アンテナの前記信号発射強度を低下させる。【選択図】図３

Description

本発明は複数のアンテナと関係するデータ処理システムに関し、特に、複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムに関する。
無線データ伝送は、電子機器の分野で広く利用されている。既存の無線通信技術の多くは、小型アンテナを電子機器に内蔵し、外部アンテナについてもオプションとして取り付けることができる。
しかし、電子機器を移動する場合には、先ず移動の邪魔になり易い外部アンテナを取り外し、電子機器と、取り外した外部アンテナを何れも新たな場所へ移動してから、再度外部アンテナを取り付けて調整しなおす必要があり、使い勝手の良さに課題が残されていた。
更に、多くの人々は依然として電磁波が人間の健康に悪影響があると考えている。そして、上述した外部アンテナは、多くの場合ユーザーから遠く離れている場所にあるが、電子機器に内蔵された小型のアンテナはユーザーが電子機器を持ち運ぶ限り、常に距離的に近い位置にある。
ここで、電磁波への対処方法としては、電子機器に内蔵された小型アンテナをオフにすることが考えられる。この場合、内蔵アンテナによる近距離からの電磁波の影響を避けることができる。
しかし、電子機器に内蔵する小型アンテナをオフにしてしまうと、これに伴い無線信号を受信できるポイントと送信できるポイントが狭くなってしまい、データの転送速度に悪影響を与えてしまう場合がある。
本発明は、このような従来の問題に鑑みて、分散するように独立して存在する電子機器のアンテナを効率的に利用し得るように整合を取り、複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムを提供することを目的とする。
本発明は上記の問題に鑑みて以下の構成を備える。
表示装置と、接近検出ユニットと、無線データ処理装置と、少なくとも１本の外部アンテナを備えた複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムであって、前記表示装置は表示パネルと、少なくとも１本の内蔵アンテナと、ディスプレイコネクタを備え、前記ディスプレイコネクタは前記表示パネルと前記少なくとも１本の内蔵アンテナと電気的に接続され、前記接近検出ユニットは、前記ディスプレイコネクタと電気的に接続され、前記接近検出ユニットはオブジェクトが接近したか否か検出するのに用いられ、前記無線データ処理装置は、データ処理回路と、無線通信モジュールと、デバイスコネクタを備え、前記データ処理回路と前記無線通信モジュールは前記デバイスコネクタと電気的に接続され、且つ前記無線通信モジュールは前記データ処理回路と電気的に接続され、前記少なくとも１本の外部アンテナは、直接的又は間接的に前記無線通信モジュールに電気的に接続され、前記デバイスコネクタは、前記データ処理回路を前記表示装置に接続し得るように、前記ディスプレイコネクタに接続するのに用いられ、前記接近検出ユニットは前記データ処理回路に接続され、且つ前記少なくとも１本の内蔵アンテナを前記無線通信モジュールに連接し、前記データ処理回路は表示信号を前記表示パネルに出力するのに用いられ、前記データ処理回路は常態的に第１のアンテナ制御モードで前記無線通信モジュールを制御して前記少なくとも１本の内蔵アンテナと前記少なくとも１本の外部アンテナの信号発射強度を設定し、且つ、前記接近検出ユニットが前記オブジェクトの接近を検出したとき、前記データ処理回路は第２のアンテナ制御モードで前記無線通信モジュールを制御して前記少なくとも１本の内蔵アンテナと前記少なくとも１本の外部アンテナの各前記信号発射強度を設定し、前記第２のアンテナ制御モードには前記少なくとも１本の内蔵アンテナの前記信号発射強度を低下させることが少なくとも含まれる。
また、前記接近検出ユニットがオブジェクトの接近を検出したとき、前記データ処理回路は入力装置信号を受信するか否か更に判断し、前記オブジェクトが接近し、且つ前記入力装置信号を受信したとき、前記データ処理回路は前記第２のアンテナ制御モードで、前記無線通信モジュールを制御する。
更に、前記接近検出ユニットが前記オブジェクトの接近を検出し、且つ前記無線通信モジュールの動作状況が変更されたとき、前記データ処理回路は前記第２のアンテナ制御モードで、前記無線通信モジュールを制御する。
また、前記無線データ処理装置は電源ユニットを更に備え、前記電源ユニットは前記デバイスコネクタに電気的に接続され、前記電源ユニットは、前記データ処理回路と前記無線通信モジュールを駆動するための動作電力を供給すると共に、前記デバイスコネクタを介して前記動作電力を出力するために用いられる。
また、前記表示装置はディスプレイ電源管理回路を更に備え、前記ディスプレイ電源管理回路は前記表示パネルと前記ディスプレイコネクタに電気的に接続され、前記ディスプレイ電源管理回路は前記デバイスコネクタを介して前記電源ユニットに接続されることにより、前記ディスプレイ電源管理回路に前記動作電力を入力して、前記表示パネルを駆動するための駆動電力を生成させる。
また、前記表示装置はディスプレイシェルを更に備え、前記ディスプレイシェルは正面と背面を備え、前記表示パネルは前記正面に設けられ、且つ前記ディスプレイ電源管理回路と前記少なくとも１本の内蔵アンテナは前記ディスプレイシェルの内部に設けられる。
また、前記無線データ処理装置は機器シェルを更に備え、前記データ処理回路、前記無線通信モジュール、前記電源ユニットは前記機器シェルの内部に設けられ、前記デバイスコネクタは前記機器シェルの表面に設けられる。
また、前記ディスプレイシェルは取付部を更に備え、前記取付部は前記背面に設けられ、且つ前記ディスプレイコネクタは前記取付部に設けられ、前記デバイスコネクタを前記ディスプレイコネクタと接続することにより、前記機器シェルは着脱可能に前記取付部に設置される。
また、前記第１のアンテナ制御モードにおいて、前記データ処理回路は前記表示信号の出力を一時停止する。
また、前記デバイスコネクタと前記ディスプレイコネクタの間は直接差し込むか又はケーブルを介して連接される。
また、前記表示装置はアンテナポートを備え、前記アンテナポートは前記ディスプレイコネクタに電気的に接続され、前記少なくとも１本の外部アンテナは、前記ディスプレイコネクタと前記デバイスコネクタを介して前記無線通信モジュールに接続されるように、前記アンテナポートに接続される。
また、前記無線データ処理装置は更にアンテナポートを備え、前記アンテナポートは前記無線通信モジュールに電気的に接続され、前記少なくとも１本の外部アンテナは、前記無線通信モジュールと電気的に接続し得るように前記アンテナポートに接続される。
また、前記データ処理回路は、前記無線データ処理回路に機器異常が生じたか否か判断し、機器異常が生じていれば前記データ処理回路は異常警告メッセージを生成して、前記表示パネルに前記異常警告メッセージを表示するよう駆動する。
また、前記データ処理回路は前記少なくとも１本の内蔵アンテナと前記少なくとも１本の外部アンテナの受信信号に異常が発生したか否か判断し、前記受信信号に異常が発生していれば、前記データ処理回路は前記外部アンテナと前記少なくとも１本の内蔵アンテナのアンテナ設定パラメータを調整する。
また、前記第１のアンテナ制御モードが実行中の場合には、前記データ処理回路は前記第１のアンテナ制御モードの各前記アンテナ設定パラメータを更新し、前記第２のアンテナ制御モードが実行中の場合には、前記データ処理回路は前記第２のアンテナ制御モードの各前記アンテナ設定パラメータを更新する。
また、前記接近検出ユニットは距離測定器であり、前記距離測定器は検出距離値を継続して取得するのに用いられ、且つ前記データ処理回路は前記検出距離値が閾値より小さいか否か継続して判断することにより、前記オブジェクトの接近を判断する。
また、前記接近検出ユニットはカメラと顔分析モジュールを備え、前記カメラは検出画像を継続して取得するのに用いられ、且つ前記顔分析モジュールは前記検出画像を受信すると共に、前記検出画像において人の顔が存在するか否か継続して分析し、前記検出画像の前記人の顔の面積比が閾値比を超えている場合には、前記データ処理回路は前記接近検出ユニットは前記オブジェクトが接近を検出したものと判断する。
更に、前記接近検出ユニットはマイクロフォンと、音声分析モジュールを備え、前記マイクロフォンは音声を継続的に取得するために用いられ、前記音声分析モジュールは前記音声を受信すると共に、前記音声にボイスが存在しているか否か継続的に分析し、且つ前記ボイスのデシベル値が閾値デシベル値を超えているか否か継続的に分析し、前記音声に前記ボイスが存在し、且つ前記ボイスのデシベル値が前記閾値デシベル値を超えているとき、前記データ処理回路は前記接近検出ユニットが前記オブジェクトの接近を検出したものと判断する。
第１のアンテナ制御モードで無線通信モジュールを制御して内蔵アンテナと外部アンテナの信号発射強度を設定し、且つ、接近検出ユニットがオブジェクトの接近を検出したとき、データ処理回路は第２のアンテナ制御モードで無線通信モジュールを制御して内蔵アンテナと外部アンテナの各前記信号発射強度を設定し、且つ第２のアンテナ制御モードには内蔵アンテナの信号発射強度を低下させるので、データの転送速度を確保しつつ、電磁波の人体への悪影響が少ない。
本発明の第１の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの斜視図である。 本発明の第１の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムを他の角度からみた斜視図である。 本発明の第１の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態の電気回路のブロック図である。 本発明の第１の実施形態を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの要部を説明する側面図である。 第２の実施形態の無線データ処理装置を取付部に取り付けた状態を説明する側面図である。 本発明の第３の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの電気回路のブロック図である。 本発明の第４の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの要部を説明する側面図である。 本発明の第４の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの電気回路のブロック図である。 本発明の第５の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの電気回路のブロック図である。 本発明の実施形態を説明するフローチャートである。
以下の説明で使用される「モジュール」という用語は、１個又は複数のソフトウェア又はファームウェアプログラムを実行し得る集積回路（ＡＳＩＣ）、電子回路、マイクロプロセッサ、チップ、又は電気回路を意味する。
また、モジュールは、種々のアルゴリズム、変換、又は論理処理の少なくともいずれかを実行することにより、１種又は複数の信号を生成し得るよう設けられる。
更に、モジュールがソフトウェアによって構成される場合、モジュールは、チップ及び電気回路によって読み取り可能なプログラムとして、プログラムを実行し得るものとしてメモリ内に記録される。
本発明の第１の実施形態を図１〜図３を参照して説明する。ここで、図１は本発明の第１の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの斜視図であり、図２は他の角度からみた斜視図であり、図３は本発明の第１の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの機能ブロック図である。
図１〜図３に示すように、複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムは、表示装置１００と、接近検出ユニット２００と、無線データ処理装置３００と、外部アンテナ４００を備える。
図１〜図３に示すように、表示装置１００は表示パネル１１０、１本又は複数本（２本以上）の内蔵アンテナ１２０、ディスプレイコネクタ１３０、ディスプレイ電源管理回路１４０、ディスプレイシェル１５０を備える。
表示パネル１１０は、概して、表示媒体（図示せず）と、表示媒体を駆動するための駆動回路（図示せず）を備える。駆動回路は、詳しくは後述する表示信号を受信して表示媒体を駆動し画像を表示させることができる。表示媒体は、液晶アレイ、有機発光ダイオードアレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ， ＯＬＥＤ Ａｒｒａｙ）であっても差し支えないが、これらに限定されるものではない。
ディスプレイコネクタ１３０は、表示パネル１１０と内蔵アンテナ１２０に電気的に接続されている。本実施形態では、一例として内蔵アンテナ１２０の数は２本であるが、実際には２本に限定されない。
図１、図２に示すディスプレイシェル１５０は、図２に示した正面１５２と、図１に示した背面１５４を有し、表示パネル１１０は、正面１５２に設けられる。
図３に示したディスプレイ電源管理回路１４０と内蔵アンテナ１２０は、図１のディスプレイシェル１５０内に設けられる。また、ディスプレイ電源管理回路１４０は、図３に示すように、表示パネル１１０とディスプレイコネクタ１３０に電気的に接続されている。
図１〜図３に示した接近検出ユニット２００は、表示装置１００に設けられているか、表示装置１００に隣接する位置に設けられている。また、接近検出ユニット２００は、オブジェクトが接近しているかどうかを検出するために、ディスプレイコネクタ１３０に電気的に接続されている。ここで、前述のオブジェクトは、表示装置１００に接近するユーザの人体であり得る。
接近検出ユニット２００は、通常、ディスプレイシェル１５０の正面１５２に配置されているので、ユーザが表示パネル１１０に近づき、表示パネル１１０を見る準備をしているか否かを検出するために利用できる。第１の実施形態において、接近検出ユニット２００は、赤外線距離測定装置、レーザー距離測定装置、飛行時間測定装置（ＴｏＦ：Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）、又は超音波距離測定装置等の距離測定器であっても良い。これらの装置は、接近検出ユニット２００と前述のオブジェクトとの間の距離を検出するために使用される。
図３に示すように、無線データ処理装置３００は、データ処理回路３１０、無線通信モジュール３２０、電源ユニット３３０、デバイスコネクタ３４０に加え、図１に示す機器シェル３５０を備える。そして、図３に示すように、データ処理回路３１０、無線通信モジュール３２０、および電源ユニット３３０は、デバイスコネクタ３４０に電気的に接続されている。
無線通信モジュール３２０は、データ処理回路３１０と電源ユニット３３０に電気的に接続されている。また、電源ユニット３３０は、データ処理回路３１０と無線通信モジュール３２０を駆動するための動作電力を提供するために使用され、電源ユニット３３０は、デバイスコネクタ３４０を介して動作電力を（表示装置１００側へ）出力する。
デバイスコネクタ３４０は、ディスプレイコネクタ１３０に接続するために使用され、無線データ処理装置３００は、デバイスコネクタ３４０を介してディスプレイコネクタ１３０に接続されることにより、ディスプレイ電源管理回路１４０には、電源ユニット３３０から上述した動作電力が入力される。ディスプレイ電源管理回路１４０には、動作電力が入力されることにより、表示パネル１１０を駆動するための駆動電力を生成する。
図１〜図３に示すように、データ処理回路３１０、無線通信モジュール３２０と、電源ユニット３３０は、機器シェル３５０内に設けられる。さらに、デバイスコネクタ３４０は、機器シェル３５０の表面に設けられる。
デバイスコネクタ３４０は、ディスプレイコネクタ１３０に接続して、データ処理回路３１０を表示装置１００に接続すると共に、接近検出ユニット２００をもデータ処理回路３１０に接続するために使用され、加えて、無線通信モジュール３２０を外部アンテナ４００に接続する。
また、データ処理回路３１０は、デバイスコネクタ３４０とディスプレイコネクタ１３０を介して表示装置１００の表示パネル１１０に表示信号を出力することができる。
デバイスコネクタ３４０とディスプレイコネクタ１３０との間の電気的な接続方法は、プラグによって直接接続しても良いが、ケーブルを介して接続しても良い。
図３に加えて図４を参照して本発明のデータ処理回路３１０の構成を説明する。ここで、図４は本発明の第１の実施形態の電気回路のブロック図である。図４に示すように、本発明では、データ処理回路３１０は、ハードウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせで構成しても良い。例えば、データ処理回路３１０は、システムチップセット３１２、中央処理装置３１４、不揮発性メモリモジュール３１６、揮発性メモリモジュール３１８、及びグラフィックスチップ３１９を更に備える。
不揮発性メモリモジュール３１６は、プログラムコードを格納するために使用され、中央処理装置３１４は、プログラムコードを不揮発性メモリから揮発性メモリにロードして実行し、後述する動作モード切り替えてプロセスを開始することができる。
なお、上述した説明は、データ処理回路３１０の単なる構成例であり、コンポーネントの一部又は全部が単一の集積回路コンポーネントに統合されたものを使用することを本発明の範囲から排除するものではない。また、他の回路素子等を使用することにより、データ処理回路３１０としての上述した構成要素を置き換えても差し支えない。
図１〜図３に示すように、本実施形態では、外部アンテナ４００の数は一例として２本であるが、実際の数は２本に限定されない。また、外部アンテナ４００は、無線通信モジュール３２０に直接的に又は間接的に電気的に接続することができる。
図３に示すように、本実施形態では、表示装置１００は、ディスプレイコネクタ１３０に電気的に接続されたアンテナポート１６０を備える。
さらに、外部アンテナ４００は、アンテナポート１６０に接続され、ディスプレイコネクタ１３０とデバイスコネクタ３４０を介して無線通信モジュール３２０に間接的に電気的に接続される。
無線通信モジュール３２０は、３Ｇ／４Ｇ／５Ｇのモバイルデータモジュールであり得るが、これらに限定されない。また、無線通信モジュール３２０のアンテナの信号の送受信の品質には、受信信号の強度と信号発射強度が含まれる。なお、受信信号の強度は、基地局とその周辺の環境によって決定され、信号発射強度は、無線通信モジュール３２０によって切り替えることができる。
不揮発性メモリモジュール３１６は、オペレーティングシステムと動作モード切り替えプログラムを記録すると共に、第１のアンテナ制御モード及び第２のアンテナ制御モードのアンテナ設定パラメータをも記録している。
これらのアンテナ設定パラメータは、データ処理回路３１０に記録された内容を読み出すことにより、無線通信モジュール３２０の信号強度（発射効率、ｄｂｍ若しくはｍＫｗ）を制御して、内蔵アンテナ１２０と外部アンテナ４００によって無線信号を出力するために使用される。
５Ｇのモバイルデータモジュールには、８つのワイヤレス信号チャネルを含めることができる。したがって、外部アンテナ４００と内部アンテナ１２０の総数を８つに拡張することができ、例えば、４個の外部アンテナ４００と４個の内部アンテナ１２０とを組み合わせて使用しても良い。
図３〜図５に示すように、無線通信モジュール３２０が起動された後、データ処理回路３１０は、上述したオペレーティングシステムと、動作モード切り替えプログラムをロードして起動する。そして、図５の第１の実施形態のフローチャートのＳｔｅｐ（ステップ）１１０に示されるように、第１のアンテナ制御モードと第２のアンテナ制御モードをロードする。
第１のアンテナ制御モードのアンテナ設定パラメータは、外部アンテナ４００と内部アンテナ１２０に対して最適化されている。そして、ここで言う最適化された設定には、信号強度の設定に加えて、アンテナの周波数帯域（Ｂａｎｄ）も含まれる。
たとえば、アンテナと移動体通信業者のワイヤレス基地局との間で複数の周波数帯域が利用できる場合がある。そして、所定の周波数帯域では、送信するワイヤレス信号の信号強度は、優れたデータ送信効果（アップリンクとダウンリンクの伝送速度）を得るために過度に大きくする必要はない。このときのアンテナ設定パラメータは、この所定の周波数帯域を動作周波数帯域として指定すると共に、対応する信号強度として指定することができる。
したがって、所謂最適化は、信号強度の増加に限定されるものではなく、最適化には、無線通信モジュール３２０の負荷を低減し、無線通信モジュール３２０の温度が上がり過ぎないようにするために、動作周波数帯域を調整すると共に適切な信号強度に選択することも含まれる。
また、デバイスコネクタ３４０とディスプレイコネクタ１３０との間が接続されていることを利用して、データ処理回路３１０は、表示信号を表示パネル１１０に送信する。また、電源ユニット３３０は、動作電力をディスプレイ電源管理回路１４０に出力して、表示装置１００を起動することにより、表示パネル１１０に画像を表示する。
次に、図３〜図５に示されるように、データ処理回路３１０は、第１のアンテナ制御モードで動作できるようにする。
図３の無線通信モジュール３２０は、常態的に第１のアンテナ制御モードで制御されて、図５のＳｔｅｐ１２０に示されるように、無線通信モジュール３２０は、内部アンテナ１２０と外部アンテナ４００が出力する無線信号の信号発射強度を設定する。
Ｓｔｅｐ１２０において、データ処理回路３１０は、表示信号の出力を一時的に停止することができるので、表示パネル１１０は、表示せずに一時的にスリープ状態に入る。
また、図３〜図５に示すように、接近検出ユニット２００は、検出距離値を連続して取得する。データ処理回路３１０は、Ｓｔｅｐ１３０のように、検出距離値が閾値よりも小さいか否かを継続的に判断することにより、オブジェクトが接近しているか（ユーザが接近しているか）を判断する。
そして、検出距離値が閾値よりも小さい場合には、データ処理回路３１０は、接近検出ユニット２００が接近するオブジェクト（ユーザの接近）を検出したものと判断する。次に、データ処理回路３１０は、第１のアンテナ制御モードでの動作を停止し、第２のアンテナ制御モードでの動作を起動する。
データ処理回路３１０は、Ｓｔｅｐ１４０に示されるように、第２のアンテナ制御モードで内部アンテナ１２０と外部アンテナ４００が出力する無線信号の信号発射強度を制御する。
そして、表示パネル１１０が一時的にスリープ状態の場合には、データ処理回路３１０は、表示信号の出力を開始することにより、表示パネル１１０をスリープ状態から復帰させる。
オブジェクト（物体であるユーザが接近する）が接近する場合には、通常ユーザは表示装置１００の使用を開始する必要があり、これはすなわち、ユーザが内蔵アンテナ１２０に近づくことを意味する。そして、ユーザの接近により、ユーザがより強い電磁波を受けてしまうことを防止するべく、このときの第２のアンテナ制御モードは、内蔵アンテナ１２０が出力する無線信号の発射強度を弱くする。
外部アンテナ４００は、例えば、窓際等のより離れた場所に設けられるので、外部アンテナ４００は最適な設定を維持することができる。具体的には、第２のアンテナ制御モードでは、内蔵アンテナ１２０によって出力される無線信号の信号発射強度には上限が設定され、信号発射強度は上限を超えない範囲に設定される。
図３〜図５に示すように、データ処理回路３１０は、無線データ処理装置３００の状態を継続的に監視して、図５のＳｔｅｐ１５０に示すように、装置が異常であるか否かを判断する。
ここで、装置が異常であるか否か判断する基準としては、システム環境温度が環境温度閾値よりも高いことが含まれるが、これには限定されず、例えば、データ処理回路３１０の温度が回路温度閾値よりも高いことや、データ処理回路３１０の負荷が負荷閾値よりも高い場合等も含まれ、これらは何れもシステムの効率低下を引き起こす可能性がある。
装置が異常である場合（「機器異常」が発生した場合）、Ｓｔｅｐ１５２に示されるように、データ処理回路３１０は異常警告メッセージを生成して、異常警告メッセージを表示するように表示パネル１１０を駆動する。なお、異常警告メッセージには、「温度が回路温度閾値よりも高い」、「負荷が負荷閾値よりも高い」等といった装置が異常である理由を含ませても良い。
図３〜図６を参照して説明する。ここで、図６は本発明の第１の実施形態を説明するフローチャートである。データ処理回路３１０はＳｔｅｐ１６０に示すように、各アンテナ（外部アンテナ４００及び内蔵アンテナ１２０）から出力された信号の受信状態を監視して、受信した信号が異常であるか否かを判断する。
受信した信号が異常な場合には、データ処理回路３１０は、外部アンテナ４００と内部アンテナ１２０のアンテナ設定パラメータを調整することにより、これらのアンテナから出力される信号強度を調整し、又は動作周波数帯域を変更する。ただし、これら信号強度の調整と帯域変更以外の措置を行っても差し支えない。
このとき、Ｓｔｅｐ１７０、１８２に示すように、第１のアンテナ制御モードが実行されている場合、データ処理回路３１０は、第１のアンテナ制御モードの各アンテナ設定パラメータを更新する。
一方、Ｓｔｅｐ１７０、１８４に示すように、第２のアンテナ制御モードが実行されている場合、データ処理回路３１０は、第２のアンテナ制御モードの各アンテナ設定パラメータを更新する。
最後に、データ処理回路３１０は、Ｓｔｅｐ１３０に戻って、オブジェクトが接近しているか否か（ユーザが接近しているかどうか）を継続的に判断する。
次に、図７と図８を参照して、本発明の第２の実施形態による複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムを説明する。ここで、図７は本発明の第２の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの要部を説明する側面図であり、図８は第２の実施形態の無線データ処理装置を取付部に取り付けた状態を説明する側面図である。
第２の実施形態では、ディスプレイシェル１５０は、背面１５４に設けられる取付部１５６を更に備え、ディスプレイコネクタ１３０は、取付部１５６に設けられる。
機器シェル３５０の外枠形状は、取付部１５６によって画成される収容空間と一致し、取付部１５６に着脱可能に設けられる。そして、図７に示すように、デバイスコネクタ３４０はディスプレイコネクタ１３０に接続される。このように、第２の実施形態では、無線データ処理装置３００と表示装置１００とを一体的に組み立てることができる。
以下、デバイスコネクタ３４０とディスプレイコネクタ１３０のピンについて具体的に説明する。
デバイスコネクタ３４０とディスプレイコネクタ１３０は、それぞれ、いずれも図示しないが、拡張ポート接続ピン、表示信号送信ピン、電力伝送ピン、アンテナ信号送信ピン、及び検出ピンを備える。拡張ポート接続ピンには、データ処理回路３１０の拡張ポート（図示せず）をディスプレイデバイスの拡張ポート（図示せず）に接続するためのＵＳＢポートピンであるが、これに限定されるものではない。
表示信号送信ピンは、ＥＤＰ、ＬＶＤＳ、ＤＰ、ＨＤＭＩ（登録商標）等の表示信号の仕様に適合したピン構成であり得る。また、表示信号送信ピンは、データ処理回路３１０のグラフィックスチップ３１９を表示パネル１１０に接続して、表示信号を表示パネル１１０に送信するために使用される。電力伝送ピンは、電源ユニット３３０をディスプレイ電源管理回路１４０に接続するために使用される。
アンテナ信号送信ピンは、無線通信モジュール３２０を内部アンテナ１２０と外部アンテナ４００に接続するために使用される。
検出ピンは、接近検出ユニット２００の距離測定器（図示せず）をデータ処理回路３１０に接続するために使用することができる。
つまり、距離測定器（図示せず）は、ディスプレイコネクタ１３０に電気的に接続されることができると共に、デバイスコネクタ３４０とディスプレイコネクタ１３０を介してデータ処理回路３１０に接続される。
また、デバイスコネクタ３４０とディスプレイコネクタ１３０は、その他の信号送信ピンを更に備えることができ、その結果、データ処理回路３１０を使用して、装飾ランプセット等の表示装置１００に付随して利用される機器を併せて制御できる。
また、他の実施形態としては、デバイスコネクタ３４０は、フラットケーブルを介してデータ処理回路３１０に接続されるソケットであっても良く、ディスプレイコネクタ１３０はカードエッジコネクタ（基板の表面の端部に等間隔に並べられた複数の導電性の端子）であっても良く、表示装置１００のケース背面１５４に設けられ又は取付部１５６に設けられるものである。
図９の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムを参照して本発明の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態では、アンテナポート１６０は、無線データ処理装置３００に設けられ、無線通信モジュール３２０に直接電気的に接続されている。
図９に示すように、外部アンテナ４００は、アンテナポート１６０に接続され、このアンテナポート１６０を介して無線通信モジュール３２０に電気的に接続されている。
第３の実施形態では、ディスプレイコネクタ１３０とデバイスコネクタ３４０は、それぞれ、外部アンテナ４００に対応する信号ピンを省略できる。
図１０と図１１を参照して説明する。ここで、図１０は本発明の第４の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの要部を説明する側面図であり、図１１は本発明の第４の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの電気回路のブロック図である。
図１１に示すように、第４の実施形態では、接近検出ユニット２００（図１１では図示を省略）は、カメラ２１０と顔分析モジュール２２０を備える。
図１０に示すように、カメラ２１０は、検出された画像（検出画像）を連続的に取得する（キャプチャーする）ために、ディスプレイシェル１５０の正面１５２に設けられる。また、図１１に示すように、顔分析モジュール２２０は、カメラ２１０にて検出された画像を受信し、検出された画像に顔が存在するか分析することに加え、検出された画像における顔の面積の比が閾値比を超えているかどうかをも継続的に分析して判断する。
そして、検出された画像に人の顔があり、検出された画像における顔の面積比が閾値比を超えている場合には、データ処理回路３１０は、接近検出ユニット２００（図１１においては図示を省略している）が接近するオブジェクト（ユーザの接近）を検出したと判断する。
図１２を参照して説明する。ここで、図１２は本発明の第５の実施形態を説明する複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムの電気回路のブロック図である。第５の実施形態では、接近検出ユニット２００（図１２においては図示を省略している）は、マイクロフォン２３０と音声分析モジュール２４０を備える。
マイクロフォン２３０は、音を連続的に取得するために使用される。また、音声分析モジュール２４０は、マイクロフォン２３０が取得した音声を連続的に受信し、この音の中にボイス（人が発する声）が存在するかどうか判断する。加えて、音声分析モジュール２４０は、音声の中に存在しているボイスのデシベル値が閾値デシベル値より大きいかどうかを継続的に分析して判断する。そして、マイクロフォン２３０が取得した音にボイスが存在しており、且つボイスのデシベル値が閾値デシベル値より大きい場合、データ処理回路３１０は、接近検出ユニット２００（図１２では図示を省略）がオブジェクトの近接（ユーザの近接）を検出したと判断する。
上述した顔分析モジュール２２０と音声分析モジュール２４０は、ハードウェア又はソフトウェアによって構成することができる。ソフトウェアによって構成された場合には、データ処理回路３１０は、プログラムコードを図示しない記憶装置からロードして実行する。また、各実施形態における接近検出ユニット２００は、マイクロフォン２３０、カメラ２１０等を組み合わせて実施することができ、オブジェクトが接近しているか否かを、音声分析モジュール２４０を利用した音声（ボイス）による判断に加え、カメラ２１０を利用した顔分析等の２種以上の判断要素を総合的に分析して判断することにより、判定ミスが生ずる確立をより一層低減することができる。
図１３を参照して説明する。ここで、図１３は本発明の実施形態を説明するフローチャートである。本発明の１又は複数の実施形態では、データ処理回路３１０は、Ｓｔｅｐ１３２に示されるように、入力装置信号が入力デバイスによって生成されたか否かを判断するために入力デバイスの監視機能を更に備えても良い。なお、入力デバイスには、キーボード、マウス、及びタッチパッド等が含まれるが、その他の入力デバイスであっても差し支えない。
また、データ処理回路３１０は、オブジェクトの接近を確認すると共に、入力デバイスによって、第２のアンテナ制御モードに切り替えるためのトリガー条件を受信する（つまり、入力装置信号を受信する）ことを条件に、ユーザが表示装置１００を現在使用している最中であることを更に正確に判断することができる。
このように２種以上の条件を満足した際にユーザの使用があったものと判断することにより、ユーザが表示装置１００の近くを通りかかっただけ（オブジェクトの近接という単一の条件）で、ユーザが表示装置１００を使用していると判断してしまう恐れを回避することができる。
また、ユーザは、無線通信モジュール３２０の動作状況を変更するように操作しても良い。これによれば、データ処理回路３１０は、無線通信モジュール３２０のデータ送信フロー、各アンテナの信号強度、ノイズ強度、及び無線受信モジュールのデータ送信フロー等を監視することにより、Ｓｔｅｐ１３４に示すように、無線通信モジュール３２０の動作状況が変化したことを確認し、オブジェクトが接近しており（ユーザの接近）、表示装置１００が現在使用されているものと判断できる。
本発明の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムでは、無線データ処理装置３００は、異なる表示装置１００に接続するために、容易に着脱可能に交換することができ、アンテナ（内蔵アンテナ１２０と外部アンテナ４００）を利用することができる。
同時に、複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムは、ユーザが表示装置１００を使用しているかどうかを検出し、各アンテナ（内蔵アンテナ１２０と外部アンテナ４００）の信号を出力する強度を適時に切り替えることができることで、最適なアンテナの利用を可能とし、データの伝送速度に優れると共に、電磁波による人体への影響も軽減できる。
１００ 表示装置
１１０ 表示パネル
１２０ 内蔵アンテナ
１３０ ディスプレイコネクタ
１４０ ディスプレイ電源管理回路
１５０ ディスプレイシェル
１５２ 正面
１５４ 背面
１５６ 取付部
１６０ アンテナポート
２００ 接近検出ユニット
２１０ カメラ
２２０ 顔分析モジュール
２３０ マイクロフォン
２４０ 音声分析モジュール
３００ 無線データ処理装置
３１０ データ処理回路
３１６ 不揮発性メモリモジュール
３１８ 揮発性メモリモジュール
３１９ グラフィックスチップ
３２０ 無線通信モジュール
３３０ 電源ユニット
３４０ デバイスコネクタ
３５０ 機器シェル
４００ 外部アンテナ

Claims (18)

  1. 表示装置と、接近検出ユニットと、無線データ処理装置と、少なくとも１本の外部アンテナを備えた複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システムであって、
    前記表示装置は表示パネルと、少なくとも１本の内蔵アンテナと、ディスプレイコネクタを備え、前記ディスプレイコネクタは前記表示パネルと前記少なくとも１本の内蔵アンテナと電気的に接続され、
    前記接近検出ユニットは、前記ディスプレイコネクタと電気的に接続され、前記接近検出ユニットはオブジェクトが接近したか否か検出するのに用いられ、
    前記無線データ処理装置は、データ処理回路と、無線通信モジュールと、デバイスコネクタを備え、
    前記データ処理回路と前記無線通信モジュールは前記デバイスコネクタと電気的に接続され、且つ前記無線通信モジュールは前記データ処理回路と電気的に接続され、
    前記少なくとも１本の外部アンテナは、直接的又は間接的に前記無線通信モジュールに電気的に接続され、
    前記デバイスコネクタは、前記データ処理回路を前記表示装置に接続し得るように、前記ディスプレイコネクタに接続するのに用いられ、前記接近検出ユニットは前記データ処理回路に接続され、且つ前記少なくとも１本の内蔵アンテナを前記無線通信モジュールに連接し、
    前記データ処理回路は表示信号を前記表示パネルに出力するのに用いられ、
    前記データ処理回路は常態的に第１のアンテナ制御モードで前記無線通信モジュールを制御して前記少なくとも１本の内蔵アンテナと前記少なくとも１本の外部アンテナの信号発射強度を設定し、且つ、前記接近検出ユニットが前記オブジェクトの接近を検出したとき、前記データ処理回路は第２のアンテナ制御モードで前記無線通信モジュールを制御して前記少なくとも１本の内蔵アンテナと前記少なくとも１本の外部アンテナの各前記信号発射強度を設定し、
    前記第２のアンテナ制御モードには前記少なくとも１本の内蔵アンテナの前記信号発射強度を低下させることが少なくとも含まれることを特徴とする、
    複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  2. 前記接近検出ユニットがオブジェクトの接近を検出したとき、前記データ処理回路は入力装置信号を受信するか否か更に判断し、前記オブジェクトが接近し、且つ前記入力装置信号を受信したとき、前記データ処理回路は前記第２のアンテナ制御モードで、前記無線通信モジュールを制御することを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  3. 前記接近検出ユニットが前記オブジェクトの接近を検出し、且つ前記無線通信モジュールの動作状況が変更されたとき、前記データ処理回路は前記第２のアンテナ制御モードで、前記無線通信モジュールを制御することを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  4. 前記無線データ処理装置は電源ユニットを更に備え、前記電源ユニットは前記デバイスコネクタに電気的に接続され、前記電源ユニットは、前記データ処理回路と前記無線通信モジュールを駆動するための動作電力を供給すると共に、前記デバイスコネクタを介して前記動作電力を出力するために用いられることを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  5. 前記表示装置はディスプレイ電源管理回路を更に備え、前記ディスプレイ電源管理回路は前記表示パネルと前記ディスプレイコネクタに電気的に接続され、前記ディスプレイ電源管理回路は前記デバイスコネクタを介して前記電源ユニットに接続されることにより、前記ディスプレイ電源管理回路に前記動作電力を入力して、前記表示パネルを駆動するための駆動電力を生成させることを特徴とする請求項４に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  6. 前記表示装置はディスプレイシェルを更に備え、前記ディスプレイシェルは正面と背面を備え、前記表示パネルは前記正面に設けられ、且つ前記ディスプレイ電源管理回路と前記少なくとも１本の内蔵アンテナは前記ディスプレイシェルの内部に設けられることを特徴とする請求項５に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  7. 前記無線データ処理装置は機器シェルを更に備え、前記データ処理回路、前記無線通信モジュール、前記電源ユニットは前記機器シェルの内部に設けられ、前記デバイスコネクタは前記機器シェルの表面に設けられることを特徴とする請求項６に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  8. 前記ディスプレイシェルは取付部を更に備え、前記取付部は前記背面に設けられ、且つ前記ディスプレイコネクタは前記取付部に設けられ、前記デバイスコネクタを前記ディスプレイコネクタと接続することにより、前記機器シェルは着脱可能に前記取付部に設置されることを特徴とする請求項７に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  9. 前記第１のアンテナ制御モードにおいて、前記データ処理回路は前記表示信号の出力を一時停止することを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  10. 前記デバイスコネクタと前記ディスプレイコネクタの間は直接差し込むか又はケーブルを介して連接されることを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  11. 前記表示装置はアンテナポートを備え、前記アンテナポートは前記ディスプレイコネクタに電気的に接続され、前記少なくとも１本の外部アンテナは、前記ディスプレイコネクタと前記デバイスコネクタを介して前記無線通信モジュールに接続されるように、前記アンテナポートに接続されることを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  12. 前記無線データ処理装置は更にアンテナポートを備え、前記アンテナポートは前記無線通信モジュールに電気的に接続され、前記少なくとも１本の外部アンテナは、前記無線通信モジュールと電気的に接続し得るように前記アンテナポートに接続されることを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  13. 前記データ処理回路は、前記無線データ処理装置に機器異常が生じたか否か判断し、機器異常が生じていれば前記データ処理回路は異常警告メッセージを生成して、前記表示パネルに前記異常警告メッセージを表示するよう駆動することを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  14. 前記データ処理回路は前記少なくとも１本の内蔵アンテナと前記少なくとも１本の外部アンテナの受信信号に異常が発生したか否か判断し、前記受信信号に異常が発生していれば、前記データ処理回路は前記外部アンテナと前記少なくとも１本の内蔵アンテナのアンテナ設定パラメータを調整することを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  15. 前記第１のアンテナ制御モードが実行中の場合には、前記データ処理回路は前記第１のアンテナ制御モードの各前記アンテナ設定パラメータを更新し、前記第２のアンテナ制御モードが実行中の場合には、前記データ処理回路は前記第２のアンテナ制御モードの各前記アンテナ設定パラメータを更新することを特徴とする請求項１４に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  16. 前記接近検出ユニットは距離測定器であり、前記距離測定器は検出距離値を継続して取得するのに用いられ、且つ前記データ処理回路は前記検出距離値が閾値より小さいか否か継続して判断することにより、前記オブジェクトの接近を判断することを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  17. 前記接近検出ユニットはカメラと顔分析モジュールを備え、前記カメラは検出画像を継続して取得するのに用いられ、且つ前記顔分析モジュールは前記検出画像を受信すると共に、前記検出画像において人の顔が存在するか否か継続して分析し、前記検出画像の前記人の顔の面積比が閾値比を超えている場合には、前記データ処理回路は前記接近検出ユニットは前記オブジェクトが接近を検出したものと判断することを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
  18. 前記接近検出ユニットはマイクロフォンと、音声分析モジュールを備え、前記マイクロフォンは音声を継続的に取得するために用いられ、前記音声分析モジュールは前記音声を受信すると共に、前記音声にボイスが存在しているか否か継続的に分析し、且つ前記ボイスのデシベル値が閾値デシベル値を超えているか否か継続的に分析し、前記音声に前記ボイスが存在し、且つ前記ボイスのデシベル値が前記閾値デシベル値を超えているとき、前記データ処理回路は前記接近検出ユニットが前記オブジェクトの接近を検出したものと判断することを特徴とする請求項１に記載の複数のアンテナ用に最適化されたデータ処理システム。
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