JP5347813B2 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents
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Description
本発明は、相手の装置のアンテナと近接させて非接触で無線通信を行う通信装置、及びその通信装置で通信を行う通信方法に関する。
近年、固定側の装置と可搬装置とを近接させて、両装置の間で非接触で無線通信を行うものが、各種実用化されている。例えば、可搬装置として非接触ICカードや無線タグなどの機器を用意し、その機器を固定側装置であるリーダに近接させて、無線通信を行うようなものが普及している。
非接触ICカードや無線タグのような用途の場合、リーダ側のアンテナは比較的大型に構成し、そのリーダ側のアンテナで無線通信可能な範囲内にカードやタグを近接させることで、無線通信が行える。無線通信が可能な範囲としては、例えばリーダのアンテナから数センチ以内とすることが考えられる。非接触で無線通信を行う構成とすることで、従来の端子を有するICカードなどの可搬装置を、コネクタを介して固定側に装着させる場合のような挿抜回数の制約などが無くなり、可搬装置の使い勝手を向上させることができる。
一方、このような非接触の無線通信を、例えば数Gbps以上の高速で効率良く行うことを考えた場合、各装置それぞれにアンテナを複数配置し、それぞれのアンテナ間で個別に非接触無線通信を行い、複数の無線通信系でパラレルに通信を行うことが考えられる。各種情報処理装置とその周辺機器との間のデータ伝送に、このような高速の非接触近接無線通信を適用することで、周辺機器をコネクタなどで接続させる場合のような挿抜回数の制約などがない、頻繁な着脱が可能なシステムが構築できる。
また、2つの装置を近接させて非接触で無線通信を行う処理とは別に、それぞれの装置に無線LANなどの無線通信部を内蔵させて、ある程度離れた状況でも無線通信が行えるようにしたり、別の機器ともデータ伝送が行えるようにするものが実用化されている。通常、1台の機器に複数の無線通信機能を搭載した場合、それぞれの無線通信機能は単独で作動し、他の無線通信機能の作動状態は無関係である。
特許文献1には、近接させた機器間で、非接触で無線通信を行う例についての記載がある。特許文献2には、複数の機器間で、有線伝送路で高速伝送を行う場合において、活線挿抜を行うための技術についての記載がある。
ところが、1台の機器に複数の無線通信機能を搭載させると、一方での無線通信動作が他方の無線通信動作に悪影響を及ぼすことがある。特に、高速の非接触近接無線通信を行う構成の場合、非接触近接無線通信で伝送される信号は高周波信号となってしまう。一方、無線LANについても使用する伝送帯域が高周波数化する傾向にあり、2つの無線通信機能で使用する帯域が重なるなどして、相互に干渉する可能性が高くなっている。2つの無線通信機能が干渉することがあると、誤動作してしまう問題があった。
従来、例えば特許文献2に記載のように、有線伝送路で複数の機器間を接続する場合には、データ伝送中に機器を取り外すいわゆる活線挿抜があっても、通信エラーが生じないように対処することが提案されている。しかしながら、非接触近接無線通信と他の無線通信との干渉については、従来考慮がされていなかった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、高速の非接触近接無線通信を行う場合に、他の無線通信と干渉しないようにすることを目的とする。
本発明は、所定位置に配置された近接無線通信用アンテナを使って、近接させた相手の機器と非接触近接無線通信を行う第1の無線通信処理と、その第1の無線通信処理とは異なる無線通信方式で無線通信を行う第2の無線通信処理とを行う装置に適用される。
そして、近接無線通信用アンテナで無線通信を行う相手の機器が、非接触近接無線通信可能な状態に接続されたことを検出した場合に、第2の無線通信処理を禁止させる。さらに、その禁止された状態で、近接無線通信用アンテナの周囲に配置された接地電位部が、相手の機器の接地電位部と接続された状態となった後に、その禁止を解除する。
そして、近接無線通信用アンテナで無線通信を行う相手の機器が、非接触近接無線通信可能な状態に接続されたことを検出した場合に、第2の無線通信処理を禁止させる。さらに、その禁止された状態で、近接無線通信用アンテナの周囲に配置された接地電位部が、相手の機器の接地電位部と接続された状態となった後に、その禁止を解除する。
相手の機器が接続された場合、接続状態が完全である場合には、近接無線通信用アンテナの周囲の接地電位部が、相手の機器の接地電位部と接続されて、近接無線通信用アンテナの周囲がシールドされた状態となり、非接触近接無線通信が安定して行える。これに対して、その接続状態が安定するまでは、第2の無線通信処理が、非接触近接無線通信である第1の無線通信処理に妨害を与える可能性がある。このため、接続状態が安定するまでは、一時的に第2の無線通信処理を禁止し、近接無線通信用アンテナの周囲の接地電位部が、相手の機器の接地電位部と接続された後に、その禁止を解除することで、第1の無線通信処理に妨害を与えることがなくなる。
本発明によると、非接触近接無線通信機能としての第1の無線通信処理と、それとは異なる第2の無線通信処理を行う場合に、非接触近接無線通信を行うために相手の機器に近づけた際に、一時的に第2の無線通信処理が禁止されるようになる。その禁止の解除は、非接触近接無線通信機能用のアンテナの周囲のシールドが完了した後に行われ、非接触近接無線通信が、他の無線通信に妨害されることなく確実に行えるようになる。
本発明の一実施の形態の例を、以下の順序で説明する。
1.システム全体の構成(図1)
2.可搬型装置の構成(図2)
3.ベース装置の構成(図3)
4.アンテナの構成例(図4,図5)
5.通信制御処理例(図6〜図8)
6.動作例(図9〜図11)
7.実施の形態の変形例の説明
1.システム全体の構成(図1)
2.可搬型装置の構成(図2)
3.ベース装置の構成(図3)
4.アンテナの構成例(図4,図5)
5.通信制御処理例(図6〜図8)
6.動作例(図9〜図11)
7.実施の形態の変形例の説明
[1.システム全体の通信構成]
図1は、通信システム全体の構成を示した図である。本実施の形態においては、可搬型装置100とベース装置200とで構成されるシステムとしてある。
可搬型装置100は、ハードディスクドライブ(HDD)などの記憶手段で構成される主記録部154を備える。主記録部154は、ソリッドステートドライブ(SSD)と称されるHDDに代わる半導体メモリを使った記憶手段でもよい。主記録部154には、例えば映像データやオーディオデータなどの比較的大容量のデータが記憶(記録)される。また、インデックス記録部155を備え、主記録部154に記憶させたデータのインデックス情報が記憶される。インデックス記録部155は、例えば不揮発性のメモリで構成する。
図1は、通信システム全体の構成を示した図である。本実施の形態においては、可搬型装置100とベース装置200とで構成されるシステムとしてある。
可搬型装置100は、ハードディスクドライブ(HDD)などの記憶手段で構成される主記録部154を備える。主記録部154は、ソリッドステートドライブ(SSD)と称されるHDDに代わる半導体メモリを使った記憶手段でもよい。主記録部154には、例えば映像データやオーディオデータなどの比較的大容量のデータが記憶(記録)される。また、インデックス記録部155を備え、主記録部154に記憶させたデータのインデックス情報が記憶される。インデックス記録部155は、例えば不揮発性のメモリで構成する。
主記録部154への書き込み及び読出しと、インデックス記録部155でのインデックス情報の書き込み及び読出しは、中央制御ユニット(CPU)151の制御で実行される。インデックス情報は、外部からインデックス情報が得られる場合には、そのままインデックス記録部155に記憶させれば良いが、CPU151がインデックス情報を生成させるようにしてもよい。
また可搬型装置100は、無線通信部152を備える。この無線通信部152は、アンテナ153が接続してあり、例えばIEEE802.11規格で規定された無線LAN用の無線通信を行う。この無線通信部152は、相手の機器と数mから最大でも100m程度までの距離で行われる比較的近距離の無線通信である。無線通信部152での無線通信は、可搬型装置100に内蔵された二次電池であるバッテリ156からの電源で作動するようにしてあり、可搬型装置100単独(即ち後述するベース装置と接続されていない状態)で、無線通信が可能である。
無線通信部152での無線通信は、CPU151の制御で実行され、例えばインデックス記録部155に記憶されたインデックス情報のやり取りが相手の機器との間で行われる。本実施の形態においては、CPU151の制御で、無線通信部152での無線通信について、一時的に禁止させる場合がある。その無線通信を禁止させる場合の処理と、その無線通信の禁止を解除する処理の詳細は後述する。
また、主記録部154には、非接触通信部161が接続してあり、インデックス記録部155には、非接触通信部162が接続してあり、それぞれ接触する程度に近接したベース装置側と非接触無線通信が行われる。
それぞれの非接触通信部161,162には、非接触無線通信用の複数のアンテナ111が接続してある。アンテナ111は、図1では非接触通信部161,162に1個ずつ接続してあるが、後述するように、実際には多数のアンテナで構成してあり、複数のアンテナで分散してデータを無線伝送する構成としてある。アンテナ111の具体的構成例については、図4及び図5の説明で後述する。
それぞれの非接触通信部161,162には、非接触無線通信用の複数のアンテナ111が接続してある。アンテナ111は、図1では非接触通信部161,162に1個ずつ接続してあるが、後述するように、実際には多数のアンテナで構成してあり、複数のアンテナで分散してデータを無線伝送する構成としてある。アンテナ111の具体的構成例については、図4及び図5の説明で後述する。
また可搬型装置100は、電源検出部163を備え、電源端子121,122に所定の電圧の電源が得られる場合に、そのことを検出する。電源検出部163で電源を検出した場合、電源検出信号をCPU151に供給する。この電圧検出信号については、電源検出部163内で電圧が安定したことを検出して出力される信号であり、電源端子121,122がベース装置側に接続されてから、ある程度の時間か経過して出力される。
先に説明したバッテリ156で駆動される無線通信部152やCPU151などの一部の部分を除いて、可搬型装置100は、電源端子121,122に得られる電源で作動する。少なくとも、主記録部154や非接触通信部161,162は、この電源端子121,122に得られる電源で作動する。
先に説明したバッテリ156で駆動される無線通信部152やCPU151などの一部の部分を除いて、可搬型装置100は、電源端子121,122に得られる電源で作動する。少なくとも、主記録部154や非接触通信部161,162は、この電源端子121,122に得られる電源で作動する。
また可搬型装置100は、接続検出端子123,124を備え、バッテリ156の電源出力を、抵抗器157を介して接続検出端子124から出力させる構成としてある。そして、接続検出端子123はCPU151に接続してあり、接続検出端子123に得られる電圧を、挿抜検出信号としてCPU151で検出する構成としてある。図1に示されるように、可搬型装置100をベース装置200に接続した状態では、接続検出端子123と接続検出端子124とは、ベース装置200側の接続検出端子252,253を介して導通状態となり、そのことからCPU151が接続を検出する。この挿抜検出信号の検出は、可搬型装置100を後述するベース装置200の接続部210〜240に載せて接続させたとき、直ちに切り替わる信号である。
次に、ベース装置200側の内部構成について説明する。
ベース装置200は、無線通信部262を備える。この無線通信部262は、アンテナ263が接続してあり、可搬型装置100側の無線通信部152と同じ無線通信方式で無線通信を行う処理部である。即ち、例えばIEEE802.11規格で規定された無線LAN用の無線通信を行う。無線通信部262での無線通信は、CPU261の制御で実行され、後述する非接触通信部264,265での非接触近接無線通信とは無関係に行われる。
ベース装置200は、無線通信部262を備える。この無線通信部262は、アンテナ263が接続してあり、可搬型装置100側の無線通信部152と同じ無線通信方式で無線通信を行う処理部である。即ち、例えばIEEE802.11規格で規定された無線LAN用の無線通信を行う。無線通信部262での無線通信は、CPU261の制御で実行され、後述する非接触通信部264,265での非接触近接無線通信とは無関係に行われる。
この無線通信部262での無線通信を行うことで、ベース装置200の近傍に存在する全ての可搬型装置100に記憶されたインデックス情報を読出して、例えば所望のデータが記憶(記録)された可搬型装置100を探し出す処理などが行われる。
またベース装置200は、非接触通信部264,265を備え、それぞれ非接触無線通信用の複数のアンテナ251が接続してある。アンテナ251は、図1では非接触通信部264,265に1個ずつ接続してあるが、可搬型装置100側と同様に、実際には多数のアンテナで構成してあり、複数のアンテナで分散してデータを無線伝送する構成としてある。
またベース装置200は、電源部266を備え、商用交流電源などを変換して得た電源をベース装置200内の各部に供給する。また、電源部266には、電源端子254,255を備え、可搬型装置100と接続させた際に、可搬型装置100の電源端子121,122に電源を供給する構成としてある。
なお図1では、ベース装置200側のデータ処理構成は省略してあるが、例えばデータ入力部やデータ出力部、映像データの処理部や表示部など各種処理部を備えて、可搬型装置100から得たデータの処理が行える構成とすることができる。
なお図1では、ベース装置200側のデータ処理構成は省略してあるが、例えばデータ入力部やデータ出力部、映像データの処理部や表示部など各種処理部を備えて、可搬型装置100から得たデータの処理が行える構成とすることができる。
[2.可搬型装置の構成]
図2は、可搬型装置100の形状の例である。
可搬型装置100は、図2に示すように、箱形の筐体101に構成させてある。筐体101は、例えば合成樹脂などで構成させてある。
筐体101は、薄型形状としてあり、底面104にアンテナ基板110が配置してある。アンテナ基板110には、表面に複数のアンテナが並列に配置してある。アンテナの構成と配置状態の詳細については後述するが、それぞれのアンテナは、2つの直線状導体部303,304を表面に配置した差動アンテナとして構成してある。
図2は、可搬型装置100の形状の例である。
可搬型装置100は、図2に示すように、箱形の筐体101に構成させてある。筐体101は、例えば合成樹脂などで構成させてある。
筐体101は、薄型形状としてあり、底面104にアンテナ基板110が配置してある。アンテナ基板110には、表面に複数のアンテナが並列に配置してある。アンテナの構成と配置状態の詳細については後述するが、それぞれのアンテナは、2つの直線状導体部303,304を表面に配置した差動アンテナとして構成してある。
図2に示すように、この直線状導体部303,304は、筐体101の厚さ方向(図1中のx方向)に伸びるように配置してある。そして、複数のアンテナは、その直線状導体部303,304が伸びる方向(長手方向)と直交する方向(図1中のy方向)に、一定間隔で配列してある。アンテナを構成する直線状導体部303,304の周囲は、接地導体部301(図4)としてある。
さらに、各アンテナの直線状導体部303,304の長手方向と直交する方向(即ちy方向)の筐体100の一方及び他方の端部を、テーパ状傾斜面102及び103としてある。テーパ状傾斜面102及び103は、この例では平面としてあり、アンテナ基板110の配置面である底面104側がすぼまる形状としてある。また、テーパ状傾斜面102及び103の内部には、シールド作用を有する板(シールド板)を配置する。
また、底面104に配置されたアンテナ基板110の所定位置には、電源端子121,122と接続検出端子123,124とが配置してある。これらの端子121〜124は、接地導体部301とは非接続の状態で配置してある。
[3.ベース装置の構成]
次に、図3を参照して、可搬型装置100が接続されるベース装置200の構成を説明する。
ベース装置200は、図3に示すように、可搬型装置接続部210,220,230,240を備え、それぞれの接続部210〜240に、1個ずつの可搬型装置100が接続可能である。図3の例では、接続部210だけが可搬型装置100が接続されていない状態であり、3つの接続部220,230,240に、可搬型装置100を配置した状態を示している。各接続部210〜240は同一構成である。
次に、図3を参照して、可搬型装置100が接続されるベース装置200の構成を説明する。
ベース装置200は、図3に示すように、可搬型装置接続部210,220,230,240を備え、それぞれの接続部210〜240に、1個ずつの可搬型装置100が接続可能である。図3の例では、接続部210だけが可搬型装置100が接続されていない状態であり、3つの接続部220,230,240に、可搬型装置100を配置した状態を示している。各接続部210〜240は同一構成である。
図3に示すように、可搬型装置接続部210は、細長い窪みが形成されたスロット状の形状であり、テーパ状傾斜面202,203を有し、両テーパ状傾斜面202,203の間にアンテナ配置面204を設けてある。テーパ状傾斜面202,203の配置間隔は、可搬型装置100側のテーパ状傾斜面102,103の配置と全く同じとしてあり、傾斜角度も同じである。また、テーパ状傾斜面202及び203の内部には、シールド作用を有する板(シールド板)を配置する。
アンテナ配置面204に配置されるアンテナについても、可搬型装置100側のアンテナ基板110に配置されるアンテナと同様の配置状態である。即ち、アンテナ配置面204には、それぞれが直線状導体部303,304を有するアンテナを複数並べてあり、その複数のアンテナを並べる間隔なども、可搬型装置100側のアンテナ基板110側と等しくしてある。
アンテナ配置面204に配置されるアンテナについても、可搬型装置100側のアンテナ基板110に配置されるアンテナと同様の配置状態である。即ち、アンテナ配置面204には、それぞれが直線状導体部303,304を有するアンテナを複数並べてあり、その複数のアンテナを並べる間隔なども、可搬型装置100側のアンテナ基板110側と等しくしてある。
また図3には示していないが、アンテナ配置面204には、可搬型装置100側の電源端子121,122と接続検出端子123,124に対応した、電源端子254,255と接続検出端子252,253が配置してある。
このように構成されるベース装置200の各接続部210〜240には、基本的に可搬型装置100を載せるだけで接続が完了する構成としてある。
[4.アンテナの構成例]
次に、可搬型装置100のアンテナ基板110に配置されるアンテナの構成と、その周辺構成について、図4及び図5を参照して説明する。アンテナ基板上のアンテナそのものについては、ベース装置200のアンテナ配置面204に配置されるアンテナについても同一の構成である。
次に、可搬型装置100のアンテナ基板110に配置されるアンテナの構成と、その周辺構成について、図4及び図5を参照して説明する。アンテナ基板上のアンテナそのものについては、ベース装置200のアンテナ配置面204に配置されるアンテナについても同一の構成である。
アンテナ基板110は、硬質の配線基板で構成される。アンテナ基板110は、図1及び図2に示した可搬型装置100の底面104に配置できるように、細長い形状としてある。
図4に示すように、アンテナ基板110の表面には、接地導体部301がほぼ全面に設けてあり、楕円形の非導電部302が、それぞれのアンテナ配置部ごとに設けてある。非導電部302は、接地導体部301が形成されていない箇所である。
図4に示すように、アンテナ基板110の表面には、接地導体部301がほぼ全面に設けてあり、楕円形の非導電部302が、それぞれのアンテナ配置部ごとに設けてある。非導電部302は、接地導体部301が形成されていない箇所である。
それぞれの非導電部302内には、2つの直線状導体部303,304が配置してある。この2つの直線状導体部303,304は、可搬型装置100の厚さ方向(図1でのx方向)を長手方向として、平行に配置してある。この2本の直線状導体部303,304で、差動アンテナが構成される。
直線状導体部303,304の長さLは、例えば25mmとしてあり、2つの直線状導体部303と直線状導体部304との幅Wは、例えば6mmとする。これらの値は、無線通信を行う信号の周波数として7.5GHz帯の信号とし、転送レートを5Gbpsとしたときの一例の値である。なお、可搬型装置100側のアンテナのこれらの寸法の数値と、ベース装置側のアンテナのこれらの数値は等しくしてある。
直線状導体部303,304の長さLは、例えば25mmとしてあり、2つの直線状導体部303と直線状導体部304との幅Wは、例えば6mmとする。これらの値は、無線通信を行う信号の周波数として7.5GHz帯の信号とし、転送レートを5Gbpsとしたときの一例の値である。なお、可搬型装置100側のアンテナのこれらの寸法の数値と、ベース装置側のアンテナのこれらの数値は等しくしてある。
図5は、1つのアンテナの詳細を示した図である。
接地導体部301で囲まれた楕円形の非導電部302内に、同じ太さの2本の直線状導体部303及び304が平行に配置してあり、各直線状導体部303,304の一端に給電点303a,304aが設けてある。給電点303a,304aには、アンテナ基板110に設けたスルーホールを介して、通信基板130側のアンテナ接続用導電部が接続してある。1つのアンテナの一方の給電点303aと他方の給電点304aには、相互に逆位相の信号である差動信号を供給する。
接地導体部301で囲まれた楕円形の非導電部302内に、同じ太さの2本の直線状導体部303及び304が平行に配置してあり、各直線状導体部303,304の一端に給電点303a,304aが設けてある。給電点303a,304aには、アンテナ基板110に設けたスルーホールを介して、通信基板130側のアンテナ接続用導電部が接続してある。1つのアンテナの一方の給電点303aと他方の給電点304aには、相互に逆位相の信号である差動信号を供給する。
また図5に示すように、各直線状導体部303,304の他端には、抵抗接続点303b,304bが設けてあり、その抵抗接続点303bと抵抗接続点304bgとの間に、抵抗器305を接続してある。抵抗器305についても、アンテナ基板110の裏面側に配置してある。なお、図5の例では抵抗器で接続した例としてあるが、他の素子で接続してもよい。
この図5に示す1個のアンテナが、図4に示すように複数並列に連続して配置してある。
この図5に示す1個のアンテナが、図4に示すように複数並列に連続して配置してある。
[5.通信制御処理例]
次に、可搬型装置100の無線通信部152での無線通信の制御処理について、図6〜図8のフローチャートを参照して説明する。この無線通信部152での無線通信の制御は、CPU151で実行される。
図6〜図8はそれぞれ別の例を示したものである。
まず図6の例について説明する。CPU151は、通常状態では無線通信部152での無線通信を許可するイネーブル状態とする(ステップS11)。このイネーブル状態は無線通信部152での無線通信を許可する状態であり、近隣の他の機器(ベース装置など)との無線通信を随時行う(ステップS12)。即ち、例えば無線通信部152での受信信号に応じて、インデックス記録部155に記憶された情報を読出し、無線通信部152からの無線送信で返送する。
次に、可搬型装置100の無線通信部152での無線通信の制御処理について、図6〜図8のフローチャートを参照して説明する。この無線通信部152での無線通信の制御は、CPU151で実行される。
図6〜図8はそれぞれ別の例を示したものである。
まず図6の例について説明する。CPU151は、通常状態では無線通信部152での無線通信を許可するイネーブル状態とする(ステップS11)。このイネーブル状態は無線通信部152での無線通信を許可する状態であり、近隣の他の機器(ベース装置など)との無線通信を随時行う(ステップS12)。即ち、例えば無線通信部152での受信信号に応じて、インデックス記録部155に記憶された情報を読出し、無線通信部152からの無線送信で返送する。
その後、CPU151は、端子123に得られる挿抜検出信号で、ベース装置200との接続を検出したか否か判断し(ステップS13)、接続を検出しない状態では、ステップS11のイネーブル状態を継続させる。
一方、ステップS13で接続への変化を検出した場合には、CPU151は、直ちにディスイネーブル状態に変化させ(ステップS14)、無線通信部152での無線通信を禁止させる。
一方、ステップS13で接続への変化を検出した場合には、CPU151は、直ちにディスイネーブル状態に変化させ(ステップS14)、無線通信部152での無線通信を禁止させる。
ステップS14でディスイネーブル状態に変化させた場合、可搬型装置100の非接触通信部161,162で、ベース装置200と通信可能になったか否か判断する(ステップS15)。ここで、ベース装置200と通信可能になったと判断した場合に、ステップS11に戻り、無線通信部152での無線通信を許可するイネーブル状態に変化させ、無線通信禁止を解除する。可搬型装置100の非接触通信部161,162で無線通信が可能になるということは、接続されたベース装置200の電源部266から電源が供給されて、非接触通信部161,162が作動している状態である。非接触通信部161,162に電源が供給されて、作動するようになった状態では、可搬型装置100のアンテナ基板110の接地電位部302が、ベース装置200側の接地電位部211と接続された状態となって、アンテナの周囲のシールド状態が完了した状態である。
図6のフローチャートの処理例では、非接触通信部161,162での動作状態に基づいて、無線通信禁止を解除するようにしたが、アンテナ基板110の接地電位部302の状態から、直接、シールド状態が完了したか否か判断するようにしてもよい。
図7のフローチャートは、この場合の処理例である。
図7の処理を説明すると、CPU151は、通常状態では無線通信部152での無線通信を許可するイネーブル状態とする(ステップS21)。このイネーブル状態では、無線通信部152が近隣の他の機器との無線通信を随時行う(ステップS22)。即ち、例えば無線通信部152での受信信号に応じて、インデックス記録部155に記憶された情報を読出し、無線通信部152からの無線送信で返送する。
図7のフローチャートは、この場合の処理例である。
図7の処理を説明すると、CPU151は、通常状態では無線通信部152での無線通信を許可するイネーブル状態とする(ステップS21)。このイネーブル状態では、無線通信部152が近隣の他の機器との無線通信を随時行う(ステップS22)。即ち、例えば無線通信部152での受信信号に応じて、インデックス記録部155に記憶された情報を読出し、無線通信部152からの無線送信で返送する。
その後、CPU151は、端子123に得られる挿抜検出信号で、ベース装置200との接続を検出したか否か判断し(ステップS23)、接続を検出しない状態では、ステップS21のイネーブル状態を継続させる。
一方、ステップS23で接続への変化を検出した場合には、CPU151は、直ちにディスイネーブル状態に変化させ(ステップS24)、無線通信部152での無線通信を禁止させる。
一方、ステップS23で接続への変化を検出した場合には、CPU151は、直ちにディスイネーブル状態に変化させ(ステップS24)、無線通信部152での無線通信を禁止させる。
ステップS24でディスイネーブル状態に変化させた場合、CPU151は、アンテナ基板110の接地電位部302が、ベース装置200側の接地電位部211と接続されて、シールド状態が完了したか否か判断する(ステップS25)。ここで、シールド状態が完了していない場合には待機し、完了した場合には、ステップS21に戻り、無線通信部152での無線通信を許可するイネーブル状態に変化させ、無線通信禁止を解除する。
図8のフローチャートは、シールド状態の完了を、電源の供給の検出から判断するようにしたものである。
図8の処理を説明すると、CPU151は、通常状態では無線通信部152での無線通信を許可するイネーブル状態とする(ステップS31)。このイネーブル状態では、無線通信部152が近隣の他の機器との無線通信を随時行う(ステップS32)。即ち、例えば無線通信部152での受信信号に応じて、インデックス記録部155に記憶された情報を読出し、無線通信部152からの無線送信で返送する。
図8の処理を説明すると、CPU151は、通常状態では無線通信部152での無線通信を許可するイネーブル状態とする(ステップS31)。このイネーブル状態では、無線通信部152が近隣の他の機器との無線通信を随時行う(ステップS32)。即ち、例えば無線通信部152での受信信号に応じて、インデックス記録部155に記憶された情報を読出し、無線通信部152からの無線送信で返送する。
その後、CPU151は、端子123に得られる挿抜検出信号で、ベース装置200との接続を検出したか否か判断し(ステップS33)、接続を検出しない状態では、ステップS31のイネーブル状態を継続させる。
一方、ステップS33で接続への変化を検出した場合には、CPU151は、直ちにディスイネーブル状態に変化させ(ステップS34)、無線通信部152での無線通信を禁止させる。
一方、ステップS33で接続への変化を検出した場合には、CPU151は、直ちにディスイネーブル状態に変化させ(ステップS34)、無線通信部152での無線通信を禁止させる。
ステップS34でディスイネーブル状態に変化させた場合、CPU151は、電源検出部163から供給される電源検出信号で、電源の供給が開始されたか否か判断する(ステップS35)。ここで、電源の供給が開始されていない場合には待機し、完了した場合には、ステップS31に戻り、無線通信部152での無線通信を許可するイネーブル状態に変化させ、無線通信禁止を解除する。
[6.動作例]
次に、図6〜図8のフローチャートで制御処理を行った場合の、実際の信号状態を示したのが、図9〜図11のタイミングチャートである。
図9〜図11の処理は、可搬型装置100をベース装置200に接続して、ディスイネーブル状態が解除されるまでの処理は、ほぼ同じである。図9と図10では、主記録部154の駆動状態を行うイネーブル状態が、ディスイネーブル状態に制限される状態を示し、図11では、無線通信部152での無線通信が許可されるイネーブル状態を示す。
次に、図6〜図8のフローチャートで制御処理を行った場合の、実際の信号状態を示したのが、図9〜図11のタイミングチャートである。
図9〜図11の処理は、可搬型装置100をベース装置200に接続して、ディスイネーブル状態が解除されるまでの処理は、ほぼ同じである。図9と図10では、主記録部154の駆動状態を行うイネーブル状態が、ディスイネーブル状態に制限される状態を示し、図11では、無線通信部152での無線通信が許可されるイネーブル状態を示す。
まず図9の処理について説明すると、図9(a)はシールド状態を示し、図9(b)は接地電位部の接続状態を示す。図9(b)の状態がローレベルのとき、相互に接地電位部が接続された状態であり、ハイレベルのときには、相手の接地電位部とは接続されていない状態を示す。この図9(b)の状態がローレベルで、相互に接地電位部が接続された状態となることで、図9(a)に示すようにシールドが有効な状態(available)であり、相接続されていない状態では、シールドが不定な状態(unavailable)である。
図9(c)は、電源検出部163で検出される電源検出信号を示したものであり、シールドが有効になって、多少時間が経過した後に、電源供給有りを示すオン状態となる。
図9(d)は、主記録部154の駆動状態が、イネーブル状態かディスイネーブル状態かを示す。この図9のタイミングチャートでは、最初の状態では、既にディスイネーブル状態となっており、その状態から、図9(c)の電源検出信号がオフ状態からオン状態に変化することで、イネーブル状態となる。このイネーブル状態となることで、主記録部154の駆動が開始されて、記憶されたデータの読出し及びデータの書き込みが可能となる。この主記録部154が駆動される状態は、非接触通信部161,162で非接触近接無線通信が行われる状態でもある。
図9(d)は、主記録部154の駆動状態が、イネーブル状態かディスイネーブル状態かを示す。この図9のタイミングチャートでは、最初の状態では、既にディスイネーブル状態となっており、その状態から、図9(c)の電源検出信号がオフ状態からオン状態に変化することで、イネーブル状態となる。このイネーブル状態となることで、主記録部154の駆動が開始されて、記憶されたデータの読出し及びデータの書き込みが可能となる。この主記録部154が駆動される状態は、非接触通信部161,162で非接触近接無線通信が行われる状態でもある。
図9の例では、その後、可搬型装置100がベース装置200から外されて、図9(c)の電源検出信号がオフ状態に変化すると同時に、図9(d)に示すようにイネーブル状態からディスイネーブル状態に変化し、主記録部154が作動しなくなる。
図10の例は、可搬型装置100をベース装置200から外す際に、取り外し信号を生成させて、主記録部154及び非接触通信部161,162をディスイネーブル状態に変化させるようにしたものである。
即ち、図10(a)のシールド状態と、図10(b)の接地電位部の接続状態と、図10(c)の電源検出状態は、図9に示した各状態と同じである。
図10の例では、取り外しを行う際に、図10(e)に示した取り外し許可信号をベース装置200側で生成させる。この取り外し許可信号は、例えばベース装置200に取り外しボタンを設けて、そのボタンが押された際に生成させる。取り外し許可信号は、例えば非接触近接無線通信で可搬型装置100に伝送する。
即ち、図10(a)のシールド状態と、図10(b)の接地電位部の接続状態と、図10(c)の電源検出状態は、図9に示した各状態と同じである。
図10の例では、取り外しを行う際に、図10(e)に示した取り外し許可信号をベース装置200側で生成させる。この取り外し許可信号は、例えばベース装置200に取り外しボタンを設けて、そのボタンが押された際に生成させる。取り外し許可信号は、例えば非接触近接無線通信で可搬型装置100に伝送する。
この取り外し許可信号が可搬型装置100のCPU151に供給されると、CPU151は、図10(d)に示すように、ディスイネーブル状態に変化させ、その状態で可搬型装置100の取り外しが行われる。その後、可搬型装置100が取り外されることで、電源オフとなり、図10(c)の電源検出状態がオフ状態となり、シールド状態も不定状態となる。
図11の例は、挿抜信号と電源検出信号との状態から、主記録部154及び非接触通信部161,162の駆動状態と、無線通信部152での無線通信の許可状態とを制御する例を示したものである。この図11の例が、図6〜図8のフローチャートに示した処理に相当する。
図11(a)は端子123(図1)に得られる挿抜信号の状態を示したものであり、可搬型装置100をベース装置200に接続したとき、最初に変化する。
この挿抜信号の変化で、図11(g)に示すように、無線通信部152の状態として、イネーブル状態からディスイネーブル状態に変化し、無線通信が一時的に禁止される。その後、図11(b)のシールド状態と、図11(c)の接地電位部の接続状態と、図11(d)の電源検出信号の状態から判るように、シールド接続が完了し、電源が供給される状態になって、図11(g)に示すように、イネーブル状態に変化する。このディスイネーブル状態からイネーブル状態への変化で、無線通信部152での無線通信の禁止が解除される。
また、電源検出信号がオン状態になって安定した後に、図11(e)に示すように、主記録部154及び非接触通信部161,162の駆動状態もイネーブル状態に変化する。ここまでが接続時の処理である。
この挿抜信号の変化で、図11(g)に示すように、無線通信部152の状態として、イネーブル状態からディスイネーブル状態に変化し、無線通信が一時的に禁止される。その後、図11(b)のシールド状態と、図11(c)の接地電位部の接続状態と、図11(d)の電源検出信号の状態から判るように、シールド接続が完了し、電源が供給される状態になって、図11(g)に示すように、イネーブル状態に変化する。このディスイネーブル状態からイネーブル状態への変化で、無線通信部152での無線通信の禁止が解除される。
また、電源検出信号がオン状態になって安定した後に、図11(e)に示すように、主記録部154及び非接触通信部161,162の駆動状態もイネーブル状態に変化する。ここまでが接続時の処理である。
次に、取り外し時の処理について説明する。
図11(f)に示すように、取り外し許可信号が可搬型装置100のCPU151に供給されると、CPU151は、図11(d)に示すように、主記録部154及び非接触通信部161,162の駆動状態をディスイネーブル状態に変化させる。
さらに、図11(c)の電源検出状態がオフ状態となることで、図11(g)に示すように、無線通信部152の状態がディスイネーブル状態に変化し、無線通信が一時的に禁止される。その後、図11(a)に示す挿抜信号で取り外しが検出されると、図11(g)に示すように、無線通信部152の状態がイネーブル状態に変化し、無線通信の禁止状態が解除される。
図11(f)に示すように、取り外し許可信号が可搬型装置100のCPU151に供給されると、CPU151は、図11(d)に示すように、主記録部154及び非接触通信部161,162の駆動状態をディスイネーブル状態に変化させる。
さらに、図11(c)の電源検出状態がオフ状態となることで、図11(g)に示すように、無線通信部152の状態がディスイネーブル状態に変化し、無線通信が一時的に禁止される。その後、図11(a)に示す挿抜信号で取り外しが検出されると、図11(g)に示すように、無線通信部152の状態がイネーブル状態に変化し、無線通信の禁止状態が解除される。
この図11に示すように変化することで、無線通信部152での無線通信は、接続時に非接触近接通信用のアンテナの周囲のシールド状態が完了するまで一時的に無線通信が禁止され、シールド状態が完了して、その禁止が解除されるようになる。従って、非接触近接通信用のアンテナの周囲のシールド状態が完了しない状態では、無線通信部152での無線通信と、非接触通信部161,162での非接触近接通信とが同時に行われることがなく、非接触通信部161,162に妨害を与えることがない。シールドが完了した状態では、そのシールド状態で、外部からの妨害が抑えられるので、無線通信部152での無線通信と、非接触通信部161,162での非接触近接通信とが同時に行われても問題がない。
また、取り外し時にも、一時的に無線通信が禁止状態となることで、非接触近接通信用のアンテナの周囲のシールド状態が外れた状態で無線通信が行われることがなく、この点からも、妨害を与える状態で各通信が行われることがない。
[7.実施の形態の変形例の説明]
なお、各図に図示したアンテナの配置状態は、構成が判り易いように比較的大きく示してあるが、図示したものよりもサイズの小さなアンテナをより多数配置するようにしてもよい。また、図4などに示した例では、複数のアンテナを1列に配置した例としたが、2列やそれ以上の複数列でアンテナを配置してもよい。
また、アンテナ素子そのものの構成として、2本の直線状導体を平行に配置して、差動信号を供給する差動アンテナとしたが、1本の直線状導体で構成されるアンテナとしてもよい。但し、図5に詳細を示した差動アンテナとして構成して、差動信号の無線伝送を行うことで、高周波信号による非接触近接無線通信が高い伝送効率で行える。
また、複数配置したアンテナの使い分けについては、単に並列に使用するとだけ述べたが、例えば送信に使用するアンテナ群と受信に使用するアンテナ群を分けるなどの、より高度な使い分けをしてもよい。
なお、各図に図示したアンテナの配置状態は、構成が判り易いように比較的大きく示してあるが、図示したものよりもサイズの小さなアンテナをより多数配置するようにしてもよい。また、図4などに示した例では、複数のアンテナを1列に配置した例としたが、2列やそれ以上の複数列でアンテナを配置してもよい。
また、アンテナ素子そのものの構成として、2本の直線状導体を平行に配置して、差動信号を供給する差動アンテナとしたが、1本の直線状導体で構成されるアンテナとしてもよい。但し、図5に詳細を示した差動アンテナとして構成して、差動信号の無線伝送を行うことで、高周波信号による非接触近接無線通信が高い伝送効率で行える。
また、複数配置したアンテナの使い分けについては、単に並列に使用するとだけ述べたが、例えば送信に使用するアンテナ群と受信に使用するアンテナ群を分けるなどの、より高度な使い分けをしてもよい。
また、図1〜図3に示した可搬型装置100やベース装置200の構成についても、好適な一例を示したものであり、その他の形状としてもよい。さらに、図1の構成例として示した可搬型装置100は、データ記憶(記録)を行う装置としたが、その他の処理を行う装置として構成してもよい。
また、図4などに示したアンテナ構成では、アンテナを構成するアンテナ基板上の直線状導電部303,304は、露出した状態としてある。これに対して、可搬型装置100やベース装置200に配置する際に、表面に何らかの保護部材を配置して、電極部材が露出しない構成としてもよい。
100…可搬型装置、101…筐体、102,103…テーパ状傾斜面、104…底面、110…アンテナ基板、111,111a〜111n…アンテナ、121,122…電源端子、123,124…接続検出端子、151…中央制御ユニット(CPU)、152…無線通信部、153…アンテナ、154…主記録部、155…インデックス記録部、156…バッテリ、157…抵抗器、161,162…非接触通信部、163…電源検出部、200…ベース装置、201…筐体、202,203…テーパ状傾斜面、204…アンテナ配置面、210,220,230,240…可搬型装置接続部、211…接地導体部、251a〜251n…アンテナ、252,253…接続検出端子、254,255…電源端子、261…中央制御ユニット(CPU)、262…無線通信部、263…アンテナ、264,265…非接触通信部、266…電源部、300…アンテナ基板、301…接地導体部、302…非導電部、303,304…直線状導体部、303a,304a…給電点、303b,304b…抵抗接続点、305…抵抗器
Claims (5)
- 近接させた相手の機器のアンテナと非接触近接無線通信を行うための近接無線通信用アンテナと、
前記近接無線通信用アンテナにより非接触近接無線通信を行う第1の無線通信処理部と、
前記第1の無線通信処理部とは異なる無線通信方式で無線通信を行う第2の無線通信処理部と、
前記近接無線通信用アンテナの周囲に配置され、前記相手の機器を近接させたときに、その機器の接地電位部と接続される接地電位部と、
前記近接無線通信用アンテナで無線通信を行う相手の機器が、非接触近接無線通信可能な状態に接続されたことを検出する検出部と、
前記検出部で接続が検出された場合に、前記第2の無線通信処理部での無線通信を禁止させ、その禁止された状態で、前記接地電位部で相手の機器の接地電位部とが接続された状態となった後に、その禁止を解除する制御部とを備えた
通信装置。 - 前記相手の機器から電源が供給される電源入力端子を備え、
前記制御部は、前記電源入力端子に電源が供給されたことを検出したとき、前記接地電位部で相手の機器の接地電位部とが接続された状態であると判断して、前記第2の無線通信処理部での無線通信禁止の解除を行う
請求項1記載の通信装置。 - 前記検出部は、前記第2の無線通信処理部を作動させる電源を使った検出処理を行う
請求項2記載の通信装置。 - データを記憶する主記憶部と、
前記主記憶部に記憶されたデータのインデックス情報を記憶するインデックス記憶部とを備え、
前記第1の無線通信処理部は、前記主記憶部に記憶されるデータの無線通信を行い、
前記第2の無線通信処理部は、前記インデックス記憶部に記憶されるインデックス情報の無線通信を行う
請求項1記載の通信装置。 - 所定位置に配置された近接無線通信用アンテナを使って、近接させた相手の機器と非接触近接無線通信を行う第1の無線通信処理と、
前記第1の無線通信処理とは異なる無線通信方式で無線通信を行う第2の無線通信処理と、
前記近接無線通信用アンテナで無線通信を行う相手の機器が、非接触近接無線通信可能な状態に接続されたことを検出した場合に、前記第2の無線通信処理を禁止させ、その禁止された状態で、前記近接無線通信用アンテナの周囲に配置された接地電位部が、相手の機器の接地電位部と接続された状態となった後に、その禁止を解除する
通信方法。
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