(57)【要約】【課題】部品点数の増加を抑制しつつ、Ｎｕｌｌ点を回避することができるアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置１０は、筐体６０の内部に設けられ、電波を送信するアンテナ１１と、筐体６０に対してアンテナ１１を相対的に変位させる変位部１４と、を含んで構成される。このようなアンテナ装置１０に従えば、アンテナ１１は筐体６０に対して変位部１４によって変位させられるので、Ｎｕｌｌ点７０を変位させることができる。これによって通信先がＮｕｌｌ点７０に存在しても、アンテナ１１を変位することによって通信先をＮｕｌｌ点７０から回避させることができる。【選択図】図４
2020195087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（６０）に内蔵されるアンテナ装置（１０）であって、
前記筐体の内部に設けられたアンテナ（１１）と、
前記筐体に対して前記アンテナを相対的に変位させる変位部（１４）と、を含むアンテナ装置。
【請求項２】
前記変位部は、電力を用いて駆動力を発生する駆動源（１７）を有し、前記駆動源の駆動力を用いて前記アンテナを変位させる請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記変位部は、前記アンテナを前記筐体に対して回転させる請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記変位部は、前記アンテナが通信できない場合に前記アンテナを変位させる請求項１〜３のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記アンテナは、複数設けられ、
前記変位部は、１つの前記アンテナが通信できない場合に、他の前記アンテナを変位させる請求項１〜４のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記変位部は、前記筐体の外方から前記筐体に作用する外力を用いて前記アンテナを変位させる請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記変位部は、前記アンテナを変位させる位置を位置決めする位置決め構造（２７）を有する請求項１〜６のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、無線通信機器に内蔵されるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信機器には、電波を送受信するためのアンテナが設けられている。アンテナは、無線通信機器に内蔵されている（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１１７１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線通信は特性上、反射や回折の影響で電波干渉により通信ができなくなるＮｕｌｌ点が発生する。Ｎｕｌｌ点の発生を抑制するために、無線通信機器に複数のアンテナを内蔵する方法がある。しかし複数のアンテナを内蔵すると、部品点数が増加するという問題がある。
【０００５】
そこで、開示される目的は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、部品点数の増加を抑制しつつ、Ｎｕｌｌ点を回避することができるアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
ここに開示されたアンテナ装置は、筐体（６０）に内蔵されるアンテナ装置（１０）であって、筐体の内部に設けられたアンテナ（１１）と、筐体に対してアンテナを相対的に変位させる変位部（１４）と、を含むアンテナ装置である。
【０００８】
このようなアンテナ装置に従えば、アンテナは筐体に対して変位部によって変位させられるので、Ｎｕｌｌ点を変位させることができる。これによって通信先がＮｕｌｌ点に存在しても、アンテナを変位することによって通信先をＮｕｌｌ点から回避させることができる。したがってアンテナを増加することなく、通信可能領域を確保することができる。
【０００９】
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の無線通信機器１００を示すブロック図。
【図２】アンテナ装置１０を示す平面図。
【図３】アンテナ装置１０を示す側面図。
【図４】アンテナ１１とＮｕｌｌ点７０の関係の一例を示す図。
【図５】第２実施形態のアンテナ装置１０Ａを示す平面図。
【図６】アンテナ装置１０Ａを示す側面図。
【図７】アンテナ１１とＮｕｌｌ点７０の関係の一例を示す図。
【図８】第３実施形態のアンテナ装置１０Ｂを示す側面図。
【図９】第４実施形態のアンテナ装置１０Ｃを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本開示を実施するための形態を、複数の形態を用いて説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１２】
（第１実施形態）
本開示の第１実施形態に関して、図１〜図４を用いて説明する。図１に示す無線通信機器１００は、他の装置と無線通信によって信号を送受信し、各種処理を実行する。無線通信機器１００は、アンテナ装置１０、入力部２０、制御部３０、記憶部４０、出力部５０を含んで構成される。無線通信機器１００は、外殻を構成する筐体６０を有し、各部が筐体６０に内蔵されている。
【００１３】
アンテナ装置１０は、所定の対象周波数の電波を送受信するように構成されている。他の実施形態としてアンテナ装置１０は、送信と受信の何れか一方のみに利用されても良い。対象周波数は、たとえば８５０ＭＨｚなど適宜設定される。
【００１４】
アンテナ装置１０は、アンテナ１１と通信部１２とを含んで構成される。アンテナ１１は、所定の対象周波数の電波を受信し、受信した電波に基づく信号を通信部１２に与える。アンテナ１１は、たとえばチップアンテナ、パターンアンテナおよびポール型アンテナによって実現される。
【００１５】
通信部１２は、アンテナ１１が受信した電波からデータを取得し、取得したデータを制御部３０に与える。また通信部１２は、送信するためのデータが制御部３０から与えられると、そのデータを変調等して送信用の信号とし、アンテナ１１に与える。アンテナ１１は、通信部１２からの送信用の信号を外部に向けて発信する。
【００１６】
入力部２０は、ユーザによって操作されるスイッチである。入力部２０が操作されると、操作内容に基づく信号が制御部３０に与えられる。記憶部４０は、メモリであって、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体（non- transitory tangible storage medium）である。非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。
【００１７】
出力部５０は、制御部３０によって制御され、制御部３０からの信号に基づいて、各種の情報を出力、たとえば画像を表示し、音声を出力する。
【００１８】
制御部３０は、無線通信機器１００の動作を制御する。制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、記憶部４０からプログラムを読み出して各種の処理を実行する。制御部３０は、アンテナ装置１０が他の装置から信号を受信した場合には、その信号に対応する情報を出力するように出力部５０を制御する。
【００１９】
アンテナ装置１０は、例えばケーブルを介して制御部３０と接続されており、アンテナ装置１０が受信した信号は制御部３０に出力される。また、アンテナ装置１０は制御部３０から入力される電気信号を電波に変換して空間に放射する。制御部３０は、アンテナ装置１０が受信した信号を利用するとともに、アンテナ装置１０から送信するデータを制御する。
【００２０】
アンテナ装置１０は、図２および図３に示すように、アンテナ１１、通信部１２、支持体１３、変位部１４およびアンテナケース１５を含んで構成される。支持体１３は、筐体６０に固定されており、アンテナ装置１０の各部を支持する。支持体１３は、板状であって、表面に変位部１４、アンテナケース１５および通信部１２が載置されている。
【００２１】
アンテナ１１は、アンテナケース１５の内部に固定された状態でアンテナケース１５に収容されている。アンテナケース１５は、支持体１３に対してスライド変位可能に載置されている。変位部１４および通信部１２は、支持体１３に固定されている。アンテナ１１は、通信部１２と可撓性を有するワイヤによって電気的に接続されている。
【００２２】
変位部１４は、アンテナケース１５を支持体１３に対して相対的に変位させる。支持体１３は筐体６０に固定されているので、変位部１４によってアンテナケース１５は筐体６０に対して相対的に変位する。アンテナ１１は、アンテナケース１５に固定されているので、アンテナケース１５の変位に伴ってアンテナ１１も変位することになる。変位部１４は、具体的にはアンテナケース１５を支持体１３の表面に沿ってスライド変位させる。
【００２３】
変位部１４は、モータケース１６、モータ、ラック１８およびピニオンを含んで構成される。モータケース１６の内部に、図示しないモータおよびピニオンが収容されている。モータは、電力を用いて駆動力を発生する駆動源として機能する。ラック１８は、長手状の部材であり、モータケース１６の内部と外部とにわたって設けられる。ラック１８の一部は、モータケース１６の外方まで延びており、ラック１８の一端部はアンテナケース１５に固定されている。
【００２４】
モータの回転軸には、ラック１８と噛合するピニオンが設けられている。モータに電力が供給されて回転軸が回転駆動することで回転軸とともにピニオンが回転し、ピニオンに噛合しているラック１８がスライド変位する。ラック１８がスライド変位する方向は、モータの回転軸の回転方向を切り替えることで制御することができる。ラック１８の一端部はアンテナケース１５に固定されているので、モータの回転軸が回転することで、アンテナケース１５がスライド変位することになる。
【００２５】
アンテナ装置１０は、無線通信は特性上、反射や回折の影響で電波干渉により通信ができなくなるＮｕｌｌ点が発生する。図４では、アンテナ装置１０のＮｕｌｌ点７０を斜線を施して示している。また図４では、移動前のアンテナ１１を仮想線で示し、移動後のアンテナ１１を実線で示している。Ｎｕｌｌ点７０はアンテナ１１の位置と相関関係があり、図４に示すように、アンテナ１１がスライド変位するとＮｕｌｌ点７０もスライド変位する。したがって、たとえばＮｕｌｌ点７０に通信の対象となる他の通信機器が存在する場合に、変位部１４によってアンテナ１１をスライド変位することでＮｕｌｌ点７０を変位させてＮｕｌｌ点７０の外に他の通信機器を配置することができる。
【００２６】
変位部１４は、制御部３０によって動作が制御される。制御部３０は、変位部１４によってアンテナ１１が定常的に変位させてもよく、所定のタイミングの場合にアンテナ１１を変位させてもよい。たとえば制御部３０は、アンテナ装置１０によって他の通信機器と通信できない場合には、変位部１４によってアンテナ１１を変位するように制御する。したがってアンテナ１１が通信機器と通信できない場合に、変位部１４によってアンテナ１１が変位される。これによって通信できる可能性を高めることができる。また変位部１４によるアンテナ１１のスライド量は、適宜設定される。モータの回転量を制御することで、モータがアンテナ１１を位置決めする位置決め機構として機能する。たとえば所定の間隔で段階的にアンテナ１１を変位させる。これによって、たとえば第１の位置にアンテナ１１を配置しても他の通信機器と通信できない場合に、他の第２の位置にアンテナ１１を配置して通信機器と通信できるかを試すことができる。
【００２７】
以上説明したように本実施形態のアンテナ装置１０は、筐体６０の内部に設けられ、電波を送信するアンテナ１１と、筐体６０に対してアンテナ１１を相対的に変位させる変位部１４と、を含んで構成される。このようなアンテナ装置１０に従えば、アンテナ１１は筐体６０に対して変位部１４によって変位させられるので、Ｎｕｌｌ点７０を変位させることができる。これによって通信先がＮｕｌｌ点７０に存在しても、アンテナ１１を変位することによって通信先をＮｕｌｌ点７０から回避させることができる。したがってアンテナ１１を増加することなく、通信可能領域を確保することができる。
【００２８】
また本実施形態では、変位部１４は電力を用いて駆動力を発生する駆動源としてモータを有し、駆動源の駆動力を用いてアンテナ１１を変位させる。これによってアンテナ１１を駆動源であるモータを用いて変位させてアンテナ１１の位置を制御することができる。したがってＮｕｌｌ点７０を回避するように制御することができる。
【００２９】
さらに本実施形態では、変位部１４は、アンテナ１１が通信できない場合にアンテナ１１を変位させる。アンテナ１１を変位させるとＮｕｌｌ点７０を移動することができるので、Ｎｕｌｌ点７０に通信先が存在するために通信できない場合に、Ｎｕｌｌ点７０から回避させることができる。したがって変位が必要な場合にだけ変位部１４を駆動することで、Ｎｕｌｌ点７０を効率よく回避することができる。
【００３０】
換言すると、本実施形態のアンテナ装置１０は、可動式のアンテナ１１を有し、アンテナ１１を変位部１４で電気的あるいは機械的に定常的に動かすことでＮｕｌｌ点７０を移動させ、１つのアンテナ１１であっても通信領域を確保することができる。
【００３１】
また本実施形態では、１つのアンテナ１１で通信領域を確保することができるので、動作させるアンテナ１１の本数を削減することができる。これによって外来ノイズの影響を低減させることができる。
【００３２】
また本実施形態では、アンテナ１１は１つであったが、１つに限るものではない。複数のアンテナ１１を有するアンテナ装置１０であってもよい。複数のアンテナ１１を有する場合、全てのアンテナ１１を変位部１４によって変位できるように構成してもよく、少なくとも１つのアンテナ１１を変位できるように構成してもよい。また複数のアンテナ１１を有する場合、変位部１４は１つのアンテナ１１が通信できない場合に、他のアンテナ１１を変位させることが好ましい。これによって１つのアンテナ１１が通信できない場合、それが故障に起因するものかＮｕｌｌ点７０に起因するかにかかわらず、通信できないアンテナ１１の通信領域を補うように他のアンテナ１１を変位させることで通信領域の減少を抑制することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、本開示の第２実施形態に関して、図５および図６を用いて説明する。本実施形態のアンテナ装置１０Ａでは、変位部１４はアンテナ１１を筐体６０に対して回転させる点に特徴を有する。図５および図６に示すように、変位部１４は、アンテナケース１５をモータケース１６の表面に沿って回転させる。
【００３４】
変位部１４は、図６に示すように、モータケース１６、モータ１７、駆動ギア２１、従動軸２２および従動ギア２３を含んで構成される。モータケース１６の内部に、モータ１７および駆動ギア２１が収容されている。
【００３５】
またアンテナケース１５には、従動軸２２がモータケース１６に向けて突出するように設けられている。従動軸２２は、一端部がアンテナケース１５の底面に固定されている。従動軸２２は、モータケース１６の貫通穴を挿通した状態で配置されている。モータケース１６の上面とアンテナケース１５の底面とは、接触した状態である。従動軸２２は、モータケース１６の内部に大部分が位置している。従動軸２２の他端側には、従動ギア２３が設けられている。
【００３６】
モータ１７の回転軸１７ａには、従動ギア２３と噛合する駆動ギア２１が設けられている。モータ１７に電力が供給されて回転駆動することで回転軸１７ａとともに駆動ギア２１が回転し、駆動ギア２１に噛合している従動ギア２３が回転する。従動ギア２３が回転すると従動軸２２も回転し、従動軸２２の一端部はアンテナケース１５に固定されているので、アンテナケース１５がモータケース１６に対して回転する。したがってモータ１７の回転軸１７ａが回転することで、アンテナケース１５が回転することになる。
【００３７】
前述のようにアンテナ装置１０は、無線通信は特性上、反射や回折の影響で電波干渉により通信ができなくなるＮｕｌｌ点７０が発生する。図７では、アンテナ装置１０のＮｕｌｌ点７０を斜線を施して示している。また図７では、移動前のアンテナ１１を仮想線に示し、移動後のアンテナ１１を実線で示している。Ｎｕｌｌ点７０はアンテナ１１の位置と相関関係があり、図７に示すように、アンテナ１１が回転するとＮｕｌｌ点７０も回転する。したがって、たとえばＮｕｌｌ点７０に通信の対象となる通信機器が存在する場合に、変位部１４によってアンテナ１１を回転することでＮｕｌｌ点７０を変位させてＮｕｌｌ点７０の外に通信機器を配置することができる。これによって前述の第１実施形態と同様の作用および効果を奏することができる。
【００３８】
またＮｕｌｌ点７０が無線通信機器１００から離れるにつれて、アンテナ１１の回転角度に対するＮｕｌｌ点７０の移動量が多くなる。換言すると、同じ回転角度の場合、無線通信機器１００から離れているＮｕｌｌ点７０の移動量は無線通信機器１００の近くにあるＮｕｌｌ点７０に比べて多くなる。したがって、たとえ１度の回転角度あっても、無線通信機器１００から離れるにつれて、Ｎｕｌｌ点７０の移動量は大きくなるので、少しの回転角度であってもＮｕｌｌ点７０から通信先を退避させる効果を有する。
【００３９】
（第３実施形態）
次に、本開示の第３実施形態に関して、図８を用いて説明する。本実施形態のアンテナ装置１０Ｂでは、変位部１４は、筐体６０の外方から筐体６０に作用する外力を用いてアンテナ１１を変位させる点に特徴を有する。また変位部１４は、アンテナ１１を変位させる位置を位置決めする位置決め構造を有する点にも特徴を有する。
【００４０】
図８に示すように、変位部１４は、第１ばね２４、第２ばね２５、支持軸２６および規制部２７を含んで構成される。支持軸２６は、アンテナケース１５の底面から下方に突出するように設けられる。支持軸２６の一端部は、アンテナケース１５の底面に固定されており、他端部は規制部２７の表面に係合している。規制部２７は、断面が略Ｕ字状であって、凹凸を有する底面部２７ａを有する。底面部２７ａの幅方向の一対の端部には、一対の壁部２７ｂが上方に延びるように設けられる。各壁部２７ｂとアンテナケース１５とは、第１ばね２４および第２ばね２５によって連結されている。したがってアンテナケース１５を幅方向に挟むように第１ばね２４および第２ばね２５がそれぞれ設けられている。これによってアンテナケース１５は、幅方向の位置が各ばね２４，２５の弾性力によって規制される。
【００４１】
底面部２７ａの凹凸は、斜面からなる複数の山状に形成されている。図８に示すように、支持軸２６は、自重によって規制部２７の底面部２７ａの凹部の底に位置する。換言すると、支持軸２６は、凹部を形成する斜面の途中で止まることなく、自重によって凹部の底に、斜面によって案内される。
【００４２】
筐体６０の外方から筐体６０に外力が作用すると、第１ばね２４および第２ばね２５の弾性力に逆らって、アンテナケース１５が幅方向に変位することがある。その場合、外力によって、たとえば隣接する凹部の底に支持軸２６が変位する。したがって外力が作用すると、支持軸２６は５つの凹部の底のいずれかに係合する状態となる。換言すると、外力が作用するとアンテナケース１５は５つの異なる位置のいずれかに位置決めされるようにスライド変位する。また外力の大きさによっては、アンテナケース１５が移動しない場合もある。
【００４３】
このように本実施形態では、モータ１７などの駆動源を用いることなく、筐体６０の外方から筐体６０に作用する外力を用いてアンテナ１１を変位させている。したがって駆動源が不要となる。本実施形態では、このような簡単な構成でアンテナ１１を変位させて、Ｎｕｌｌ点７０を移動させることができる。
【００４４】
また本実施形態では、アンテナ１１の搭載位置を第１ばね２４および第２ばね２５で自由度を持たせ、振動などの外的要因で受動的にアンテナ１１を変位させる。これによって受動的にＮｕｌｌ点７０を移動させることで少数のアンテナ１１であっても通信領域を確保することができる。
【００４５】
（第４実施形態）
次に、本開示の第４実施形態に関して、図９を用いて説明する。本実施形態のアンテナ装置１０Ｃも前述の第３実施形態と同様に、変位部１４は、筐体６０の外方から筐体６０に作用する外力を用いてアンテナ１１を変位させる点に特徴を有する。
【００４６】
本実施形態では、図９に示すように、アンテナケース１５は、４つの支持ばね２８によって支持体１３に固定されている。４つの支持ばね２８は、それぞれアンテナケース１５の底面の四隅と支持体１３の表面の四隅とを連結している。これによって筐体６０の外方から筐体６０に外力が作用すると、支持ばね２８の弾性力によってアンテナケース１５は支持体１３に対して変位、換言すると振動する。アンテナケース１５が振動すると、アンテナケース１５、すなわちアンテナ１１の振動に伴ってＮｕｌｌ点７０も振動する。これによってＮｕｌｌ点７０を変位させることによる効果を奏する。
【００４７】
（その他の実施形態）
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００４８】
前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本開示の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００４９】
前述の第１実施形態および第２実施形態では、変位部１４はアンテナ１１をスライド変位または回転させる構造であったが、このような変位の形態に限るものではなく、他の変位のさせ方であってもよい。変位部は、たとえば円弧を描くように変位させてもよく、カムなどを用いて所定の経路に沿って変位させてもよく、これらを組み合わせてもよい。
【００５０】
前述の第１実施形態では、電力を用いたモータ１７を駆動源として用いているが、駆動源はモータ１７に限るものではなく、他の駆動源、たとえば電磁石を用いた構成であってもよい。
【００５１】
前述の第１実施形態において、制御部３０によって実現されていた機能は、前述のものとは異なるハードウェアおよびソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現してもよい。制御部３０は、たとえば他の制御装置と通信し、他の制御装置が処理の一部または全部を実行してもよい。制御部３０が電子回路によって実現される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって実現することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０…アンテナ装置  １１…アンテナ  １２…通信部  １３…支持体  １４…変位部
１５…アンテナケース  １６…モータケース  １７…モータ（駆動源）
１７ａ…回転軸  １８…ラック  １９…ピニオン  ２０…入力部
２１…駆動ギア  ２２…従動軸  ２３…従動ギア  ２４…第１ばね
２５…第２ばね  ２６…支持軸  ２７…規制部（位置決め構造）
２７ａ…底面部  ２７ｂ…壁部  ２８…支持ばね  ３０…制御部  ４０…記憶部
５０…出力部  ６０…筐体  ７０…Ｎｕｌｌ点  １００…無線通信機器
【図１】
2020195087.tif 000003
【図２】
2020195087.tif 000004
【図３】
2020195087.tif 000005
【図４】
2020195087.tif 000006
【図５】
2020195087.tif 000007
【図６】
2020195087.tif 000008
【図７】
2020195087.tif 000009
【図８】
2020195087.tif 000010
【図９】
2020195087.tif 000011