(57)【要約】【課題】アンテナの位置を好適な位置に自動的に移動させることができる無線カード端末を提供する。【解決手段】無線カード端末１０は、ホスト装置２０に接続されるデータＩＦ１４と、アンテナ１３と、アンテナ駆動部１２と、アンテナ１３で受信された無線信号のデータをホスト装置２０に転送する、又は、ホスト装置２０からデータＩＦ１４に転送されたデータをアンテナ１３から発信させる無線部１６と、受信される無線信号のＲＳＳＩを検出し、ＲＳＳＩに基づいてアンテナ１３の位置を移動させるように、アンテナ駆動部１２の動作を制御するアンテナ位置制御部１７と、ホスト装置２０とデータＩＦ１４間を転送されるデータの量を監視するデータ量監視部１８とを有し、このデータ量がしきい値を超えたときに、アンテナ駆動部１２によるアンテナ１３の位置の移動を一時的に中止させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト装置に接続されるインターフェース手段と、
無線信号を受信又は送信するアンテナと、
前記アンテナの位置を移動させるアンテナ駆動手段と、
前記アンテナで受信された無線信号のデータを前記インターフェース手段を介して前記ホスト装置に転送する、又は、前記ホスト装置から前記インターフェース手段に転送されたデータを前記アンテナから発信させる送受信手段と、
前記アンテナによる無線信号の受信状態を検出する受信状態検出手段と、
前記検出された受信状態に基づいて前記アンテナの位置を移動させるように、前記アンテナ駆動手段を制御するアンテナ位置制御手段と、
前記ホスト装置と前記インターフェース手段との間を転送されるデータの量を監視するデータ量監視手段と、
前記データ量監視手段によって監視されるデータ量が所定のしきい値を超えたときに、前記アンテナ駆動手段による前記アンテナの位置の移動を一時的に中止させる制御手段と
を有することを特徴とする無線カード端末。
【請求項２】
前記受信状態検出手段が検出する前記受信状態は、ＲＳＳＩであることを特徴とする請求項１に記載の無線カード端末。
【請求項３】
前記受信状態検出手段が検出する前記受信状態は、ＣＩＮＲであることを特徴とする請求項１に記載の無線カード端末。
【請求項４】
前記受信状態検出手段が検出する前記受信状態は、ＲＳＳＩ及びＣＩＮＲであり、
前記アンテナ位置制御手段は、前記ＲＳＳＩ及び前記ＣＩＮＲの両方を重み付けし、重み付けされたＲＳＳＩ及びＣＩＮＲの演算によって定量化された値に基づいて前記アンテナの位置を移動させるように、前記アンテナ駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線カード端末。
【請求項５】
前記アンテナ駆動手段を支持する無線カード本体を有し、
前記アンテナ駆動手段は、前記アンテナの一端を支持する回動軸と、前記回動軸を回動させる回動手段とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線カード端末。
【請求項６】
無線カード本体を有し、
前記アンテナは、前記無線カード本体内又は前記無線カード本体の表面にスライド可能に備えられており、
前記アンテナ駆動手段は、前記アンテナをスライドさせる直線移動手段を含む
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線カード端末。
【請求項７】
無線カード本体を有し、
前記アンテナは、前記無線カード本体内又は前記無線カード本体の表面に、先端が前記無線カード本体よりも外側に突き出位置まで、スライド可能に備えられており、
前記アンテナ駆動手段は、前記アンテナをスライドさせる直線移動手段を含む
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線カード端末。
【請求項８】
前記送受信手段に接続された、無線信号を受信又は送信する他のアンテナをさらに有し、
前記アンテナ及び前記他のアンテナは、ダイバーシティアンテナ部を構成する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無線カード端末。
【請求項９】
前記アンテナ駆動手段は、前記他のアンテナの位置を移動させる手段を含むことを特徴とする請求項８に記載の無線カード端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホスト装置に装着して使用される無線カード端末に関し、特に、無線カード端末に備えられたアンテナの位置制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
データ通信用の無線カード端末として、パソコン（ＰＣ）のようなホスト装置に装着されるＰＣカード装置が普及している。また、無線カード端末のアンテナとしては、無線カード本体内に収納された状態から無線カード本体の外側に、手で引き出して略垂直に立てることができる可動式アンテナがある（例えば、特許文献１参照）。また、他のアンテナとしては、無線カード本体内に収納されたアンテナユニットを、手でスライドさせて引き出すことができるものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０６８１号公報（図１、要約）
【特許文献２】特開２００１−３３９２１４号公報（図１、要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の無線カード端末においては、アンテナの最適位置に関する情報を持っていないユーザがアンテナの位置（向き）を手で変えているので、及び、無線カード端末をモバイル端末としての使用する場合には電波状態が時々刻々と変化するので、アンテナの位置を最適位置とすることができなかった。このため、無線カード端末の性能を十分に発揮することができず、通信速度の低下又は通信不可領域の増加などの問題が生じていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、アンテナの位置を好適な位置に自動的に移動させることができる無線カード端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る無線カード端末は、ホスト装置に接続されるインターフェース手段と、無線信号を受信又は送信するアンテナと、前記アンテナの位置を移動させるアンテナ駆動手段と、前記アンテナで受信された無線信号のデータを前記インターフェース手段を介して前記ホスト装置に転送する、又は、前記ホスト装置から前記インターフェース手段に転送されたデータを前記アンテナから発信させる送受信手段と、前記アンテナによる無線信号の受信状態を検出する受信状態検出手段と、前記検出された受信状態に基づいて前記アンテナの位置を移動させるように、前記アンテナ駆動手段を制御するアンテナ位置制御手段と、前記ホスト装置と前記インターフェース手段との間を転送されるデータの量を監視するデータ量監視手段と、前記データ量監視手段によって監視されるデータ量が所定のしきい値を超えたときに、前記アンテナ駆動手段による前記アンテナの位置の移動を一時的に中止させる制御手段とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アンテナの位置を好適な位置に自動的に移動させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の実施の形態に係る無線カード端末１０の外観を概略的に示す斜視図である。図１に示されるように、無線カード端末１０は、ホスト装置２０の、例えば、カード挿入口２０ａに装着して使用される。ホスト装置２０は、例えば、ＰＣであるが、無線カード端末１０に接続可能であれば、ＰＣ以外の装置であってもよい。無線カード端末１０は、例えば、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）データ通信、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）データ通信、又は携帯電話網を利用したデータ通信などを行うモバイル端末である。図１に示されるように、無線カード端末１０は、無線カード本体１１と、無線カード本体１１に備えられ、アンテナの位置を移動させるアンテナ駆動部（図示しないアンテナ位置切替機構を含む）１２と、アンテナ駆動部１２によって回動可能に支持された、無線信号を受信又は送信するためのアンテナ１３とを有している。より具体的に言えば、アンテナ駆動部１３は、例えば、アンテナ１３の一端を支持する回動軸（図示せず）と、この回動軸を回動させるモータ等の回動機構（図示せず）とを備えている。無線カード端末１０は、アンテナ１３の位置が最適位置になるようにアンテナ１３の位置を、自動制御するアンテナ位置自動制御機能（後述する）を有している。
【０００９】
図２は、図１に示される無線カード端末１０の構成を概略的に示すブロック図である。図２に示されるように、無線カード端末１０は、ホスト装置２０のデータＩＦ２１及び制御ＩＦ２２に接続されるデータインターフェース（データＩＦ）１４及び制御部１５と、アンテナ１３で受信された無線データをデータＩＦ１４を介してホスト装置２０に転送する、又は、ホスト装置２０からデータＩＦ１４に転送されたデータをアンテナ１３から発信させる送受信手段としての無線部１６とを有している。また、無線カード端末１０は、アンテナ１３による無線信号の受信状態を検出し、検出された受信状態に基づいてアンテナ１３の位置を移動させるように、アンテナ駆動部１２を制御するアンテナ位置制御部１７と、ホスト装置２０とデータＩＦ１４との間を転送されるデータの量を監視するデータ量監視部１８とを有している。制御部１５は、データ量監視部１８によって監視されるデータ量が所定のしきい値を超えているか否かを判定し、データ量監視部１８によって監視されるデータ量が所定のしきい値を超えていると判定されたときには、アンテナ位置制御部１７に、アンテナ駆動部１２の動作（すなわち、アンテナ１３の位置の移動）を一時的に中止させる。ここで、一時的とは、例えば、予め決められた期間でもよく、又は、データ量が所定のしきい値を超えていると判定されている期間中であってもよい。
【００１０】
アンテナ位置自動制御機能は、ホスト装置２０からユーザ操作を介して、無線カード端末１０内のモード設定レジスタ部１９に設定される。モード設定レジスタ部１９は、アンテナ１３の位置をユーザが手動で設定する手動位置制御モード、アンテナ１３が受信する無線信号の受信状態（例えば、受信電界強度（ＲＳＳＩ））を周期的に監視してアンテナ１３の位置を自動的に変更する自動位置制御周期監視動作モード、この自動位置制御周期監視モードと同様の動作モードであるがデータＩＦ１４を通して転送されるデータ量が所定のしきい値を超えたときには、一時的にアンテナ１３の位置制御を中止する自動位置制御データ量監視動モードなどの各種動作モードを保持することができる。ユーザは、ホスト装置２０の操作によって、無線カード端末２０の動作モードを選択（すなわち、モード設定レジスタ部１９の設定を変更）することができる。
【００１１】
検出する受信状態は、ＲＳＳＩである場合を説明したが、ＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）などの他の値を検出してもよい。また、受信状態を判定するためのデータとして、ＲＳＳＩとＣＩＮＲの両方に重み付けをし、演算して定量化した値を用いてもよい。アンテナ位置制御部１７は、このようにして検出された受信状態に基づいてアンテナ１３の位置を移動させるように、アンテナ駆動部１２を制御する。また、手動位置制御モードが選択された場合は、ユーザが手操作でアンテナを移動（図１においては、回動）させる。また、自動位置制御データ量監視動モードのときには、制御部１５は、データ量監視部１８によって監視されるデータ量が所定のしきい値を超えたときを判定し、データ量監視部１８によって監視されるデータ量が所定のしきい値を超えたときには、アンテナ位置制御部１７に、アンテナ駆動部１２の動作を一時的に中止させる。
【００１２】
図３は、本発明の実施の形態に係る無線カード端末３０のアンテナ位置の自動位置制御データ量監視動作モードにおける動作を概略的に示すフローチャートである。
【００１３】
図３に示されるように、モード設定レジスタ１９に自動位置制御データ量監視動作モードが設定されると（ステップＳ１）、制御部１５は、アンテナ１３によって受信される無線信号を周期的に監視する周期監視動作を行い、ＲＳＳＩに急激なレベル低下が見られた場合には所定のＲＳＳＩ低下時動作を行い、データ量監視部１８によって監視されるデータ量が所定のしきい値を超えたときはアンテナ駆動部１２によるアンテナ１３の移動を一時的に中止、すなわち、アンテナ位置制御を一時的にディスエーブル（Ｄｉｓａｂｌｅ）状態にする動作を行う（ステップＳ２）。データ量監視部１８によって監視されるデータ量が所定のしきい値を超えたときはアンテナ駆動部１２によるアンテナ１３の移動を一時的に中止する制御方法を採用する理由は、ホスト装置２０と無線カード端末１０との間で転送されるデータ量が多い場合には、アンテナ１３による無線データの送受信が頻繁に実行されていること、すなわち、アンテナ１３の位置は好適な状態にあることを意味するので、ＲＳＳＩなどに基づくアンテナ位置の自動制御を一時的に無効にする方が望ましからである。
【００１４】
ステップＳ２において各処理又はいずれかの処理を行った後に、アンテナ位置制御部１７は、アンテナ１３の全可動ポイントでＲＳＳＩを測定する（ステップＳ３）。例えば、アンテナ位置制御部１７は、アンテナ１３を所定角度ずつ（例えば、全可動範囲をＭ回に分けて）、回動させながら各回動位置ポイントにおけるＲＳＳＩを測定する。
【００１５】
次に、制御部１５は、ＲＳＳＩを測定結果からアンテナ位置判定用テーブルを作成又は更新する（ステップＳ４）。アンテナ最適位置判定用テーブルの一例を表１に示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
判定に用いる値は、Ｎ回目に得られた１回分のデータでもよいし、また、数回分（例えば、Ｎ−１回目のデータと、Ｎ回目のデータと、Ｎ＋１回目のデータ）を平均化等した演算結果によって算出された値でもよい。アンテナ最適位置判定用テーブルから、最適アンテナ位置に変化なしと判定した場合には、ステップＳ１〜Ｓ４の処理を繰り返す。
【００１８】
また、ステップＳ５において、アンテナ最適位置判定用テーブルから、アンテナ最適位置に変化有りと判定した場合には、アンテナ位置制御部１７を介して、アンテナ１３の位置を最適位置に切り替える（ステップＳ６）。さらに、最適位置にアンテナ位置を変更後、無線部１６の送受信アンプゲイン（図示せず）等の必要な設定を行い（ステップＳ７）、一通りの処理動作を完了する。この処理動作は、モード設定レジスタ部１９に手動位置制御が設定されるまで（ステップＳ１及びＳ８）、継続される。
【００１９】
以上に説明したように、本実施の形態に係る無線カード端末１０によれば、時々刻々と変化する電波送受信環境においても、自動的にアンテナ位置を好適な位置に移動させることができ、継続的にアンテナ送受信条件を好条件に保つことで、無線通信をより良い状態で行うことが可能となる。また、アンテナ１３の位置の制御に際して、ホスト装置２０と無線カード端末１０との間で転送されるデータ量を用いているので、単にＲＳＳＩ等の受信状態のみに基づく制御よりも、無線通信をより確実に良好な状態にすることが可能になる。
【００２０】
図４は、本発明の実施の形態の変形例に係る無線カード端末３０の構成を概略的に示す平面図である。図４に示される無線カード端末３０は、アンテナの形状及びアンテナを保持する構造のみが、図１及び図２に示した無線カード端末１０と相違する。無線カード端末３０は、無線カード本体内（例えば、プリント基板）又は無線カード本体の表面に平行に配置されたアンテナ３２と、アンテナ３２を無線カード本体内又はその表面に平行な方向に移動可能範囲３３の範囲内で移動可能に保持するアンテナ保持溝３１と、図示しないアンテナ駆動機構とを有している。無線カード端末３０は、図１に示される無線カード端末１０と同様の効果を得ることができる。無線カード端末３０は、アンテナ３２の移動可能範囲３３が短いので、アンテナの受信状態の調整可能範囲が狭いが、無線カード端末３０の構成の簡素化、小型化、軽量化を実現できる。
【００２１】
図５は、本発明の実施の形態の他の変形例に係る無線カード端末の構成を概略的に示す平面図である。図５に示される無線カード端末４０は、アンテナの形状及びアンテナを保持する構造のみが、図１及び図２に示した無線カード端末１０と相違する。無線カード端末４０は、無線カード本体内（例えば、プリント基板）又は無線カード本体の表面に平行に配置されたアンテナ４２と、アンテナ４２を無線カード本体内又はその表面に平行な方向に移動可能範囲４３の範囲内で（先端を無線カード本体の外側に突出できるように）、移動可能に保持するアンテナ保持溝４１と、図示しないアンテナ駆動機構とを有している。無線カード端末４０は、図１に示される無線カード端末１０及び図４に示される無線カード端末３０と同様の効果を得ることができる。無線カード端末４０は、アンテナ４２の移動可能範囲４３が長いので、図４に示される無線カード端末３０よりもアンテナの受信状態の調整可能範囲が広く、また、図１に示される無線カード端末１０よりも無線カード端末４０の構成の簡素化、小型化、軽量化を実現できる。
【００２２】
図６は、本発明の実施の形態のさらに他の変形例に係る無線カード端末の構成を概略的に示す平面図である。図６に示される無線カード端末５０は、図４に示されるアンテナと同様のスライド可能なアンテナを複数（図６では２つ）有している点、及び、アンテナ及び他のアンテナは、ダイバーシティアンテナ部を構成する点が図４に示される例と相違する。無線カード端末５０は、無線カード本体内（例えば、プリント基板）又は無線カード本体の表面に平行に配置されたアンテナ５２と、アンテナ５２を無線カード本体内又はその表面に平行な方向に移動可能範囲５３の範囲内で、移動可能に保持するアンテナ保持溝５１と、アンテナ５２の図示しないアンテナ駆動機構と、無線カード本体内（例えば、プリント基板）又は無線カード本体の表面に平行に配置されたアンテナ５５と、アンテナ５５を無線カード本体内又はその表面に平行な方向に移動可能範囲５６の範囲内で、移動可能に保持するアンテナ保持溝５４と、アンテナ５５の図示しないアンテナ駆動機構とを有している。無線カード端末５０は、図１に示される無線カード端末１０と同様の効果を得ることができる。無線カード端末５０は、ダイバーシティアンテナ部を構成するので、ダイバーシティ効果によってアンテナ利得を一層向上させた状態で無線信号を受信できる。また、無線カード端末５０は、図４及び図５に示される例と同様に、装置の構成の簡素化、小型化、軽量化を実現できる。なお、図６において、アンテナ５２、５５の一方を固定アンテナとしてもよい。また、アンテナ５２，５５の一方又は両方を、図５に示すように、無線カード本体の外側に突出可能な形態にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線カード端末の外観を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る無線カード端末の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る無線カード端末のアンテナ位置の自動位置制御データ量監視動モードにおける動作を概略的に示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態の変形例に係る無線カード端末の構成を概略的に示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態の他の変形例に係る無線カード端末の構成を概略的に示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態のさらに他の変形例に係る無線カード端末の構成を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０，３０，４０，５０  無線カード端末、
１１  無線カード本体、
１２  アンテナ駆動部、
１３，３２，４２，５２，５５  アンテナ、
１４  データＩＦ、
１５  制御部、
１６  無線部、
１７  アンテナ位置制御部、
１８  データ量監視部、
１９  モード設定レジスタ部、
２０  ホスト装置、
２０ａ  カード挿入口、
２１  データＩＦ、
２２  制御ＩＦ、
３１，４１，５１，５４  アンテナ保持溝、
３３，４３，５３，５６  アンテナの移動可能範囲。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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