JPH10190552A - 無線通信機能付き情報処理装置及びアンテナ位置制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通信機能を内蔵したＰＤＡ機器において、デー
タの送受信性能の効率を最も良い状態にすることで、確
実なデータ通信を可能とする。 【解決手段】アンテナを装置本体の表示画面に対して水
平な位置と垂直な位置との間で任意の角度で調整可能に
支持する回転機構を設ける。データ通信に際し、まず、
回転機構を駆動してアンテナの位置に応じた電界強度を
測定し、その結果をメモリに順次記憶する（Ｓ１１〜Ｓ
１６）。そして、メモリのの中で電界強度が最大となる
位置にアンテナを位置決めした後（Ｓ１７〜Ｓ１９）、
データ通信を開始する（Ｓ２０）。これにより、アンテ
ナの感度が低下している状態でデータ通信が行われるこ
とを回避して、常に安定したデータ通信を行い得るよう
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話やＰＨＳ
（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ ｓｙｓｔ
ｅｍ）などの無線通信機能を備えた携帯型の情報処理装
置に係り、特にデータ通信時におけるアンテナ位置の制
御に特徴を有する無線通信機能付き情報処理装置及びア
ンテナ位置制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子手帳としての機能を持った携
帯情報端末（ＰＤＡ）の利用が盛んになってきたが、一
方では書き込んだＰＤＡの情報を、モデムを介してＰＨ
Ｓや携帯電話と接続することにより、ＦＡＸ等の無線デ
ータ通信機器として利用することも多くなってきた。

【０００３】また、ＰＤＡ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｄｉｇ
ｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）をデータ通信機器と
して使用する者にとっては、予めモデムやＰＨＳ、携帯
電話の通信機能を内蔵してあった方が使い勝手がいいと
いうこともあり、各社が通信機能を内蔵したＰＤＡの開
発を進めている。

【０００４】ところで、ＰＤＡが通信機能を内蔵してい
ない場合には、データの送受信性能に関わる部分は、外
部に接続されるＰＨＳや携帯電話にまかせておけば良か
ったが、通信機能を内蔵したＰＤＡでは、データの送受
信性能に関わる性能も自ら満足されたものにしておく必
要が出てくる。

【０００５】この場合、ＲＦアンテナの位置がデータの
送受信性能に大きな影響を与えることが分かっている
が、従来、この種のＰＤＡにおいて、ＲＦアンテナの位
置制御を行うものは存在しなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通信機能を内蔵したＰ
ＤＡ機器にあっては、ＲＦアンテナの位置によって、デ
ータの送受信性能が大きく変化してしまい、効率良くデ
ータ伝送しようとした場合に問題となることが多かっ
た。

【０００７】特に、ＰＨＳでは、端末の送信出力が１０
ｍＷに規定されており、また、屋外の公衆基地局の送信
出力は通常２０ｍＷ、上限値は５００ｍＷと携帯電話に
比べて非常に小さいため、データの送受信性能はアンテ
ナを含めた機器の入力部分の性能に依存するところが大
きい。なお、データの転送速度という点では、ＰＨＳが
３２ｋｂｐｓのベアラ伝送が可能であるのに対し、携帯
電話（ＰＤＣ）では９６００ｂｐｓに制限されるため、
ＰＨＳの方が有利である。

【０００８】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、通信機能を内蔵したＰＤＡ機器において、データ
の送受信性能の効率を最も良い状態にすることで、確実
なデータ通信を可能とする無線通信機能付き情報処理装
置及びアンテナ位置制御方法に関する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の無線通信機能付
き情報処理装置は、データの送受信を行うためのアンテ
ナと、このアンテナを装置本体の表示画面に対して水平
な位置と垂直な位置との間で任意の角度で調整可能に支
持する回転機構と、この回転機構を駆動して上記アンテ
ナを回転させながら、上記アンテナの位置に応じた電界
強度を測定する測定手段と、この測定手段によって得ら
れる上記アンテナの位置に応じた電界強度を記憶する記
憶手段と、上記回転機構を駆動して上記記憶手段の中で
電界強度が最大となる位置に上記アンテナを位置決めし
た後、データ通信を開始する通信制御手段とを具備した
ものである。

【００１０】このような構成によれば、データ通信に際
し、まず、回転機構の駆動によりアンテナの位置に応じ
た電界強度が測定され、その結果が記憶手段に順次記憶
される。そして、記憶手段の中で電界強度が最大となる
位置にアンテナが位置決めされた後、データ通信が開始
される。これにより、アンテナの感度が低下している状
態でデータ通信が行われることを回避して、常に安定し
たデータ通信を行い得るようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る
無線通信機能付き情報処理装置の外観構成を示す斜視図
である。図１において、１１は装置本体である。この装
置本体１１の上面には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙ
ｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１２とタブレット１３から
なる入出力装置の表示画面と操作ボタン部１４が設けら
れている。

【００１２】この入出力装置において、ＬＣＤ１２はス
ケジュールやアドレス手帳等の各種情報を表示するため
の情報表示装置として使用され、また、このＬＣＤ１２
の上部に重ね合わされたタブレット１３は各種情報を入
力するための情報入力装置として使用される。操作ボタ
ン部１４には、装置電源をオン／オフするための電源ボ
タン１４ａ、電話を受けるときに操作するＰＨＳボタン
１４ｂ、データ通信を行うときに操作する通信ボタン１
４ｃ等が設けられている。

【００１３】また、入出力装置（１２、１３）の両側に
は、受話器として用いられるスピーカ１５、送話器とし
て用いられるマイク１６が設けられている。このような
構成では、本装置を携帯電話として使用する場合には、
装置本体１１を縦にして携帯電話の如く持ち、表示画面
を頬に当て、装置本体１１の上部に位置するスピーカ１
５（受話器）に耳を当て、装置本体１１の下部に位置す
るマイク１６（送話器）を通して話す。一方、本装置を
データ通信機器として使用する場合には、装置本体１１
の表示画面を上にしてテーブルの上に置いて使用する
（図１の状態）。

【００１４】ここで、データ通信性能に直接影響を与え
るＲＦアンテナ１７は装置本体１１の側面部に設けられ
ている。図２にＲＦアンテナ１７の取付け構造を示す。
なお、図２は図１の矢印Ａ方向から見た透視図である。

【００１５】図２に示すように、ＲＦアンテナ１７は装
置本体１１の側面部に回転機構１８を介して取付けられ
ている。回転機構１８は、回転装置（モータ）１９の駆
動により、ＲＦアンテナ１７を装置本体１１の表示画面
に対して水平な位置と垂直な位置との間で任意の角度で
調整可能に支持する。このＲＦアンテナ１７の回転機構
１８の近傍にはアンテナ位置検出回路２０が設けられて
いる。アンテナ位置検出回路２０は、回転装置１９によ
って回転したときのＲＦアンテナ１７の位置を検出する
ものであり、具体的にはＲＦアンテナ１７の回転ととも
に分割抵抗値が変わる可変抵抗器で構成され、アンテナ
の回転角を電圧値に変換して出力する。このアンテナ位
置検出回路２０の出力信号は装置本体１１の内部に設け
られたＲＦユニット２１に与えられる。

【００１６】図３に本装置の回路構成を示す。図３は同
実施形態における本装置の回路構成を示すブロック図で
ある。本装置は、携帯電話やＰＨＳ等の無線通信機能を
内蔵した電池駆動型のＰＤＡからなり、メモ機能、スケ
ジュール機能、アドレス機能といった個人情報を管理す
るためのＰＩＭ機能を備えている。

【００１７】図３において、ＲＦユニット２１、ベース
バンドＬＳＩ２２、ＡＤＰＣＭコーデック２３は本装置
の無線通信機能を実現するためのものである。ＲＦユニ
ット２１は、無線信号の増幅や周波数変換を行う部分で
ある。ベースバンドＬＳＩ２２は、デモジュレータ２２
ａ、モジュレータ２２ｂ、ＴＤＭＡ／ＴＤＤブロック２
２ｃからなり、通信処理を行う部分である。また、この
ベースバンドＬＳＩ２２は電界強度の検出処理も行い、
その結果を電界強度データ３０としてＣＰＵ２４に出力
する。ＡＤＰＣＭコーデック２３は、音声処理を行う部
分であり、受信信号をアナログの音声信号に変えてスピ
ーカ１５から出力したり、マイク１６から入力されるア
ナログの音声信号をデジタルの信号に変えてベースバン
ドＬＳＩ２２に与える。

【００１８】一方、ＣＰＵ２４は、本装置全体の制御を
行うものであり、入力指示に従ったプログラムの起動に
より各種処理を実行するものであり、ここでは図４に示
すようなアンテナ位置制御処理を実行する。ＥＣＣ（Ｅ
ｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅ
ｒ）２５は、データの誤り訂正を行う。

【００１９】表示コントローラ２６は、ＬＣＤ１２の表
示制御を行う。タブレットコントローラ２７は、タブレ
ット１３の入力制御を行う。なお、ここでは、ＬＣＤ１
２とタブレット１３とが一体化されており、同一画面に
て表示と入力（ペン入力）の両方を行う構成となってい
る。

【００２０】ＲＡＭ２８には、本装置に必要な各種デー
タが記憶されており、ここではスケジュールデータやア
ドレス帳データ等のＰＩＭデータを記憶するためのＰＩ
Ｍデータ記憶領域２８ａ、通信データを記憶するための
通信データ記憶領域２８ｂ、アンテナ位置に応じた電界
強度データを記憶するための電界強度データ記憶領域２
８ｃが設けられている。

【００２１】モータ駆動回路２９は、ＣＰＵ２４の制御
の下で回転装置（モータ）１９を順方向あるいは逆方向
に駆動する。アンテナ位置検出回路２０は、この回転装
置１９の駆動により、回転機構１８を介して回転するＲ
Ｆアンテナ１７の位置を検出し、その検出信号をＣＰＵ
２４に与える。

【００２２】このような構成において、受信時を例にす
ると、ＲＦアンテナ１７で受信された１．９ＧＨｚのＲ
Ｆ信号は、ＲＦユニット２１でベースバンド信号に変換
され、ベースバンドＬＳＩ２２に入力される。ベースバ
ンドＬＳＩ２２では、入力信号をＱＰＳＫ復調した後、
ＴＤＭＡ／ＴＤＤブロック２２ｃで当該入力信号の存在
するスロットのみを選択して信号の切り抜きを行う。

【００２３】入力信号が音声信号の場合には、ＡＤＰＣ
Ｍコーデック２３で符号化されてスピーカ１５から出力
される。一方、入力信号がデジタル通信用信号の場合に
は、ＰＨＳの誤り訂正制御付きデータリンクコントロー
ルＬＳＩであるＥＣＣ２５で誤り訂正された後、ＣＰＵ
２４に与えられる。ＣＰＵ２４は、この誤り訂正後のデ
ータを表示コントローラ２６を介してＬＣＤ１２に表示
する。

【００２４】ただし、以上の動作は十分な受信電界強度
が得られている場合であって、電界強度が微弱な場合に
はＥＣＣ２５でデータの誤りを訂正しきれないために、
ＬＣＤ１２に正しいデータに基づく画像を表示すること
ができなくなる。

【００２５】これは、入力信号が音声信号の場合でも、
デジタル通信用信号の場合でも同様であり、ＲＦアンテ
ナ１７とＲＦユニット２１とのインピーダンスの整合が
全体の受信感度に大きな影響を与えることに起因する。
同様のことが、音声信号あるいはデジタル通信用信号を
送信する場合にもあてはまる。

【００２６】特に、データ通信を行う場合には、図１に
示すように、装置本体１１をテーブルの上に画面を上に
向けた状態で置いて使用するのが一般的である。このよ
うな場合、図２に示すように、ＲＦアンテナ１７とテー
ブル面１０との角度θがアンテナのインピーダンスに影
響を与え、ひいてはＰＤＡの感度に大きな影響を与える
ことになる。また、テーブル面１０が金属で形成されて
いると、その影響力は大きくなる。

【００２７】そこで、本発明では、ＲＦアンテナ１７を
回転させる回転装置１９、ＲＦアンテナ１７が表示画面
に対して何度のところに位置しているのかを検出するア
ンテナ位置検出回路２０（具体的には、アンテナの回転
とともに分割抵抗値が変わる可変抵抗器によって、可変
抵抗にかかっている電圧値が分割されてアンテナの回転
角が電圧値に変換される）、ＣＰＵ２４からの指示に従
って回転装置１９を駆動するモータ駆動回路２９、それ
にアンテナの角度に対する電界強度の値を順に記憶する
ＲＡＭ２８を付加することによって、本装置の送受信感
度を最良の状況に保った後にデータの送受信を開始する
ものである。

【００２８】以下、図４を参照してデータ通信時におけ
るアンテナ位置制御の動作を説明する。図４は同実施形
態のデータ通信時におけるアンテナ位置制御の動作を示
すフローチャートである。データの送受信性能に大きな
影響を与えるＲＦアンテナ１７は、回転機構１８を介し
て装置本体１１の側面部に取り付けられている。回転機
構１８は、回転装置１９の駆動により、ＲＦアンテナ１
７を装置本体１１の表示画面に対して水平な位置と垂直
な位置との間で任意の角度で調整可能に支持している。

【００２９】ここで、データ通信を行うに際し、ＣＰＵ
２４は、まず、モータ駆動回路２９を通じて回転装置１
９を駆動し、ＲＦアンテナ１７を画面に対して水平な位
置（θ＝０度）から一定の速度で順方向に回転させる
（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。このとき、ベースバンド
ＬＳＩ２２からＣＰＵ２４に対して、ＲＦアンテナ１７
の動きに従って変化する受信電界強度の強さを示すデー
タ３０が与えられる。ＣＰＵ２４は、この電界強度デー
タ３０をＲＦアンテナ１７の位置に対応するデータとし
て入力し（ステップＳ１４）、これをＲＡＭ２８の電界
強度データ記憶領域２８ｃに記憶する（ステップＳ１
５）。

【００３０】この場合、ＲＦアンテナ１７の位置（アン
テナ角度θ）は、図２に示すようにアンテナ位置検出回
路２０である可変抵抗器の２本の端子２０ａ，２０ｂの
間に加わる電圧値としてＣＰＵ２４に与えられる。ＣＰ
Ｕ２４は、このアンテナ位置に対応付けて上記電界強度
データ３０を電界強度データ記憶領域２８ｃに記憶す
る。図５にアンテナ位置検出回路２０として用いられる
可変抵抗器の等価回路を示す。

【００３１】このようにして、ＲＦアンテナ１７が画面
に対して垂直な位置を通過しながら１８０度の位置に回
転するまで、ＲＦアンテナ１７の位置（アンテナ角度
θ）に応じた電界強度を順次測定していく。このときの
アンテナ角度θと電界強度との関係を図６に示す。

【００３２】なお、図６に示す特性図では、アンテナ角
度θが９０度付近（つまりＲＦアンテナ１７が画面に対
して垂直な状態）で電界強度が最大値となっているが、
電界強度は周囲の環境によって変化するため、常に同じ
ような特性になるとは限らない。

【００３３】しかして、ＲＦアンテナ１７が１８０度の
位置まで回転すると（ステップＳ１６のＹｅｓ）、ＣＰ
Ｕ２４はモータ駆動回路２９を通じて回転装置１９を逆
駆動することにより、ＲＦアンテナ１７を現在の位置
（１８０度の位置）から０度の位置に向けて逆方向に回
転させる（ステップＳ１７）。そして、ＣＰＵ２４はＲ
ＡＭ２８の電界強度データ記憶領域２８ｃに格納された
測定結果を参照して、電界強度が最大となる位置で回転
装置１９の駆動を停止し、ＲＦアンテナ３をその位置で
固定する（ステップＳ１８、Ｓ１９）。このときのＲＦ
アンテナ１７の停止位置が図６のアンテナ角度θ′に相
当する。

【００３４】以上の動作が完了してから、ＣＰＵ２４は
データの送信または受信を開始するようにベースバンド
ＬＳＩ２２を制御する（ステップＳ２０）。具体的に
は、データの送信時であれば、ＲＡＭ２８の通信データ
記憶領域２８ｂから送信データを読み出し、これを送信
先情報と共にベースバンドＬＳＩ２２に渡す。ベースバ
ンドＬＳＩ２２では、この送信データを無線信号に変換
後、ＲＦユニット２１を介してＲＦアンテナ１７により
送信先に送信する。また、データの受信時であれば、Ｒ
Ｆアンテナ１７により受信したデータをＲＦユニット２
１を介してベースバンドＬＳＩ２２から取得し、これを
ＬＣＤ１２に表示するなどの処理を行う。

【００３５】いずれの場合も、ＲＦアンテナ１７は電界
強度が最大となる位置（図６のアンテナ角度θ′）にあ
る。したがって、ＲＦアンテナ１７の感度が低下してい
る状態でデータ通信が行われることを回避して、常に安
定したデータ通信を行い得るようになる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、通信
機能を内蔵したＰＤＡ機器において、アンテナの位置に
応じた電界強度を測定し、その中で電界強度が最大とな
る位置にアンテナを位置決めした後、データ通信を開始
する構成としたため、アンテナと装置本体が置かれたテ
ーブルとの間の電気的な干渉を最小限に抑えた状態で、
言い換えるならば、アンテナの感度が低下している状態
でのデータ通信を回避し、アンテナの感度が最も良い状
態でデータの送信あるいは受信を行うことができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に無線通信機能付き情報処
理装置の外観構成を示す斜視図。

【図２】同実施形態におけるＲＦアンテナの取付け構造
を示す図。

【図３】同実施形態における本装置の回路構成を示すブ
ロック図。

【図４】同実施形態のデータ通信時におけるアンテナ位
置制御の動作を示すフローチャート。

【図５】同実施形態におけるアンテナ位置検出回路とし
て用いられる可変抵抗器の等価回路を示す図。

【図６】同実施形態におけるアンテナ角度と電界強度と
の関係を示す図。

【符号の説明】

１１…装置本体 １２…ＬＣＤ １３…タブレット １４…操作ボタン部 １５…スピーカ １６…マイク １７…ＲＦアンテナ １８…回転機構 １９…回転装置（モータ） ２０…アンテナ位置検出回路 ２１…ＲＦユニット ２２…ベースバンドＬＳＩ ２３…ＡＤＰＣＭコーデック ２４…ＣＰＵ ２５…ＥＣＣ ２６…表示コントローラ ２７…タブレットコントローラ ２８…ＲＡＭ ２９…モータ駆動回路 ３０…電界強度データ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データの送受信を行うためのアンテナ
   と、 このアンテナを装置本体の表示画面に対して水平な位置
   と垂直な位置との間で任意の角度で調整可能に支持する
   回転機構と、 この回転機構を駆動して上記アンテナを回転させなが
   ら、上記アンテナの位置に応じた電界強度を測定する測
   定手段と、 この測定手段によって得られる上記アンテナの位置に応
   じた電界強度を記憶する記憶手段と、 上記回転機構を駆動して上記記憶手段の中で電界強度が
   最大となる位置に上記アンテナを位置決めした後、デー
   タ通信を開始する通信制御手段とを具備したことを特徴
   とする無線通信機能付き情報処理装置。
2. 【請求項２】 データの送受信を行うためのアンテナの
   位置を制御するためのアンテナ位置制御方法であって、 上記アンテナを装置本体の表示画面に対して水平な位置
   と垂直な位置との間で任意の角度で調整可能に支持する
   回転機構を有し、 この回転機構を駆動して上記アンテナを回転させなが
   ら、上記アンテナの位置に応じた電界強度を測定し、 このとき得られる上記アンテナの位置に応じた電界強度
   をメモリに順次記憶しておき、 上記回転機構を駆動して上記メモリの中で電界強度が最
   大となる位置に上記アンテナを位置決めした後、データ
   通信を開始するようにしたことを特徴とするアンテナ位
   置制御方法。