(57)【要約】【課題】通信の品質を向上させ、人体に対する電波の影響を最小にする。【解決手段】携帯電話機２０の下部の通信用のコネクタＣＮに装着するケース１０と、ケース１０に収納する補助アンテナＡＴ1 、受信用の増幅器１１、電源用の電池ＢＴとを設ける。【選択図】図１
2006229805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯電話機の下部の通信用のコネクタに着脱自在に装着するケースと、該ケースに収納する補助アンテナ、受信用の増幅器、電源用の電池とを備えてなり、前記補助アンテナは、方向性結合器を介して前記コネクタの送信アンテナ端子に接続し、前記増幅器は、前記方向性結合器と前記コネクタの受信アンテナ端子との間に介装し、前記電池は、前記コネクタの補助端子を介して前記増幅器に給電することを特徴とする携帯電話機用の補助アンテナ装置。
【請求項２】
前記ケースには、前記電池を充電する充電回路を収納することを特徴とする請求項１記載の携帯電話機用の補助アンテナ装置。
【請求項３】
前記ケースの表面には、携帯電話機からの送信電波を検出して表示する表示器を搭載することを特徴とする請求項１または請求項２記載の携帯電話機用の補助アンテナ装置。
【請求項４】
前記補助アンテナは、携帯電話機のダイバシティ機能を利用して、携帯電話機に内蔵するアンテナに優先して作動させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載の携帯電話機用の補助アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通信の品質を向上させるとともに、人体に対する電波の影響を最小に抑えることができる携帯電話機用の補助アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機は、側頭部に密着させて使用するため、人体、特に脳に対する電波の影響が懸念されている。これに対し、総務省設置の生体電磁環境研究推進委員会は、携帯電話機の電波が脳微小循環動態（脳内の微小血管の血管径、血流速度等）に影響を及ぼすことがないとの報告書をまとめているが（特許文献１）、眼球に対する影響については、なお研究を推進すべきとしている。
【０００３】
一方、携帯電話機は、通信の品質を向上させるために、補助アンテナを使用することが提案されている（特許文献２）。このものは、携帯電話機に付属のロッドアンテナに付設する棒状の素子であって、導波器、反射器、カウンタポイズなどとして作用させるものである。
【特許文献１】電磁波照射の脳微小循環動態に及ぼす生物学的影響評価研究報告書（平成１５年１２月）
【特許文献２】特開平９−６９７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来技術によるときは、補助アンテナは、携帯電話機のロッドアンテナに対する導波器、反射器、カウンタポイズなどとして作用するだけであるから、携帯電話機からの電波の放射位置が変わる訳ではなく、人体に対する電波の影響を軽減することが期待できない上、ロッドアンテナでない小形の内蔵アンテナと組み合わせても、所定の性能を実現することが困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、通信用のコネクタを介して携帯電話機の下部に外付けするケースに補助アンテナを収納することによって、通信の品質の向上を図るとともに、人体に対する電波の影響を最小に抑えることができる携帯電話機用の補助アンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、携帯電話機の下部の通信用のコネクタに着脱自在に装着するケースと、ケースに収納する補助アンテナ、受信用の増幅器、電源用の電池とを備えてなり、補助アンテナは、方向性結合器を介してコネクタの送信アンテナ端子に接続し、増幅器は、方向性結合器とコネクタの受信アンテナ端子との間に介装し、電池は、コネクタの補助端子を介して増幅器に給電することをその要旨とする。
【０００７】
なお、ケースには、電池を充電する充電回路を収納することができ、ケースの表面には、携帯電話機からの送信電波を検出して表示する表示器を搭載することができる。
【０００８】
また、補助アンテナは、携帯電話機のダイバシティ機能を利用して、携帯電話機に内蔵するアンテナに優先して作動させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
かかる発明の構成によるときは、補助アンテナは、携帯電話機の下部の通信用のコネクタに着脱自在に装着するケースに収納されている。そこで、携帯電話機からの電波は、頭部から十分に離れた位置にある補助アンテナから放射されるため、脳や眼球に対する影響を最小に抑えることができる。ただし、補助アンテナは、たとえば携帯電話機のダイバシティ機能を利用することにより、携帯電話機に内蔵のアンテナに優先して作動させるものとし、したがって、補助アンテナを使用しているとき、携帯電話機内のアンテナは、作動を休止するものとする。なお、補助アンテナは、受信用の増幅器を介して受信電波を増幅するので、通信の品質の向上を図ることができる。また、増幅器は、コネクタの補助端子を介して給電されるので、電源用の電池の消耗を必要最少にすることができる。
【００１０】
なお、通信用のコネクタは、携帯電話機を車載用として使用する場合や、パーソナルコンピュータなどの他の電子機器と組み合わせて使用する場合などのために、携帯電話機に標準的に装備されている。また、ダイバシティ機能も、たとえば車載用の外部アンテナと内蔵のアンテナとを自動的に切り換えるために、標準的に装備されている。
【００１１】
ケースに収納する充電回路は、電池に充電し、作動時間を延長することができる。また、ケース上の表示器は、装置の正常動作を表示し、確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
携帯電話機用の補助アンテナ装置は、補助アンテナＡＴ1 、受信用の増幅器１１、電源用の電池ＢＴをケース１０に収納してなる（図１）。ただし、ケース１０は、携帯電話機２０の通信用のコネクタＣＮに対し、着脱自在に装着することができる。
【００１４】
携帯電話機２０の送信部２１の出力は、コネクタＣＮの送信アンテナ端子Ａ1 に引き出されている。送信アンテナ端子Ａ1 は、結合用のコンデンサＣ1 、方向性結合器１２を介して補助アンテナＡＴ1 に接続されている。また、増幅器１１は、結合用のコンデンサＣ2 とともに、方向性結合器１２と、コネクタＣＮの受信アンテナ端子Ａ2 との間に介装されており、受信アンテナ端子Ａ2 は、携帯電話機２０の受信部２２に接続されている。
【００１５】
電源用の電池ＢＴの両極は、充電回路１３を介して充電端子Ｔ1 、Ｔ2 に引き出されている。また、電池ＢＴの正極側は、増幅器１１の正側の電源端子に接続され、負極側は、コネクタＣＮの補助端子Ｂ1 を介し、別の補助端子Ｂ2 とともに携帯電話機２０内で接地されている。また、補助端子Ｂ2 は、増幅器１１の負側の電源端子に接続されている。そこで、電池ＢＴは、充電端子Ｔ1 、Ｔ2 に接続する図示しない充電器により、充電回路１３を介して充電することができる。また、電池ＢＴは、コネクタＣＮの補助端子Ｂ1 、Ｂ2 を介して増幅器１１に給電することができる。
【００１６】
電池ＢＴの正極は、抵抗Ｒ2 、発光ダイオードＬＤ、スイッチング用のトランジスタＴＦを介して接地されている。また、コネクタＣＮの送信アンテナ端子Ａ1 は、コンデンサＣ3 、ダイオードＤ1 を介してトランジスタＴＦのゲートに分岐接続され、コンデンサＣ3 の出力側、トランジスタＴＦのゲートは、それぞれ抵抗Ｒ1 、コンデンサＣ4 を介して接地されている。ただし、図１において、トランジスタＴＦは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）として図示されている。
【００１７】
ケース１０は、携帯電話機２０の下部の通信用のコネクタＣＮに着脱自在に装着することができる（図２の矢印方向、図３）。発光ダイオードＬＤの発光部は、表示器ＬＤ1 としてケース１０の表面に搭載されている。ケース１０に収納する電子回路部品は、補助アンテナＡＴ1 、電池ＢＴとともに、多層のプリント基板Ｐに組み付けられている。なお、図３の補助アンテナＡＴ1 は、プリント基板Ｐの両面の平行パターンの両端を交互に接続して螺旋状に形成され、筒状の受信アンテナ端子Ａ2 は、図示しない同軸状の補助端子Ｂ2 と一体にしてコネクタＣＮに引き出されている。また、充電端子Ｔ1 、Ｔ2 、送信アンテナ端子Ａ1 、補助端子Ｂ1 は、いずれもコネクタＣＮのピンとして引き出されている。
【００１８】
そこで、補助アンテナ装置は、携帯電話機２０から分離させ、コネクタＣＮを図示しない充電器に装着し直すことにより、充電端子Ｔ1 、Ｔ2 を介して電池ＢＴを充電することができる。なお、ここでいうコネクタＣＮは、補助アンテナ装置側に付設するコネクタＣＮそのものを指す場合、携帯電話機２０側のリセプタクルを指す場合、両者を総称していう場合があり得るものとする。
【００１９】
携帯電話機２０には、送信部２１、受信部２２の他に、レベル検出器２３、２４、判別器２５によるダイバシティ機能が組み込まれている（図４）。ただし、図４において、判別器２５は、送受切換器２６とともに、マイクロコンピュータＣＰ内のソフトウェアによって実現されている。
【００２０】
図示しない信号処理回路を介して作成される送信信号Ｓ1 は、送信部２１の送信回路２１ａ、アンテナ切換用のスイッチ２１ｂの一方の切換端子と、送受切換用のスイッチ２７とを介し、携帯電話機２０に内蔵のアンテナＡＴ2 に導かれている。なお、スイッチ２１ｂの他方の切換端子は、コネクタＣＮの送信アンテナ端子Ａ1 に引き出されている。また、コネクタＣＮの受信アンテナ端子Ａ2 は、受信部２２のアンテナ切換用のスイッチ２２ａの一方の切換端子、受信回路２２ｂを介し、受信信号Ｓ2 として図示しない信号処理回路に導かれている。
【００２１】
送受切換用のスイッチ２７の一方の切換端子、受信部２２のスイッチ２２ａの他方の切換端子は、一括してレベル検出器２３に接続され、受信アンテナ端子Ａ2 は、レベル検出器２４に分岐接続されている。また、レベル検出器２３、２４の各出力は、判別器２５に個別に接続されており、判別器２５の出力は、スイッチ２１ｂ、２２ａに分岐接続されている。なお、送受切換器２６の出力は、スイッチ２７に導かれている。送受切換器２６は、パルス状の送信信号Ｓ1 に同期してスイッチ２７を切り換えることにより、送信信号Ｓ1 があるときに内蔵のアンテナＡＴ2 を送信部２１側に切り換え、送信信号Ｓ1 がないときに受信部２２側に切り換えることができる。
【００２２】
判別器２５は、レベル検出器２３、２４からの信号レベルＬ3 、Ｌ4 を比較し、レベル検出器２３からの信号レベルＬ3 ＞Ｌ4 のとき、スイッチ２１ｂ、２２ａをスイッチ２７側、すなわち内蔵のアンテナＡＴ2 側に切り換え（図５の期間ｔb ）、レベル検出器２４からの信号レベルＬ4 ＞Ｌ3 のとき、スイッチ２１ｂ、２２ａをそれぞれ送信アンテナ端子Ａ1 側、受信アンテナ端子Ａ2 側に切り換えることができる（同図の期間ｔa ）。ただし、レベル検出器２３は、送信信号Ｓ1 がないとき、内蔵のアンテナＡＴ2 による受信電波の信号レベルＬ3 を検出する。また、レベル検出器２４は、補助アンテナ装置を携帯電話機２０に装着した場合で送信信号Ｓ1 がないとき、コネクタＣＮの受信アンテナ端子Ａ2 を介し、補助アンテナＡＴ1 による受信電波の信号レベルＬ4 を検出することができる。
【００２３】
補助アンテナ装置を携帯電話機２０に装着しないとき、携帯電話機２０側において、コネクタＣＮの送信アンテナ端子Ａ1 、受信アンテナ端子Ａ2 は、いずれも開放されている。そこで、携帯電話機２０は、内蔵のアンテナＡＴ2 を介し、外部と任意に通信することができる。アンテナＡＴ2 は、送受切換器２６、スイッチ２７を介し、送信信号Ｓ1 があるときに送信部２１側に切り換えられ、送信信号Ｓ1 がないときに受信部２２側に切り換えられる一方、判別器２５は、レベル検出器２３からの信号レベルＬ3 ＞Ｌ4 により、スイッチ２１ｂ、２２ａをアンテナＡＴ2 側に切り換え、アンテナＡＴ2 を正規に作動させるからである。
【００２４】
補助アンテナ装置を携帯電話機２０に装着すると、電池ＢＴは、コネクタＣＮの補助端子Ｂ1 、Ｂ2 を介して受信用の増幅器１１に給電し、増幅器１１を作動させる。また、携帯電話機２０の送信部２１、受信部２２には、それぞれコネクタＣＮの送信アンテナ端子Ａ1 、受信アンテナ端子Ａ2 を介して補助アンテナＡＴ1 が接続される。そこで、送信信号Ｓ1 がないときの補助アンテナＡＴ1 による受信電波の信号レベルＬ4 ＞Ｌ3 となり、判別器２５は、スイッチ２１ｂ、２２ａをそれぞれ送信アンテナ端子Ａ1 側、受信アンテナ端子Ａ2 側、すなわち補助アンテナＡＴ1 側に切り換え、したがって、携帯電話機２０は、内蔵のアンテナＡＴ2 に代えて、補助アンテナＡＴ1 を使用して外部と通信することができる。すなわち、補助アンテナＡＴ1 は、レベル検出器２３、２４、判別器２５による携帯電話機２０のダイバシティ機能を利用して、内蔵のアンテナＡＴ2 に優先して作動させることができる。
【００２５】
なお、このとき、送信信号Ｓ1 は、送信部２１、コネクタＣＮの送信アンテナ端子Ａ1 、方向性結合器１２を介して補助アンテナＡＴ1 に導かれ、電波として外部に送信される。そこで、発光ダイオードＬＤによる表示器ＬＤ1 は、トランジスタＴＦを介し、送信電波を検出して送信信号Ｓ1 に応じて発光し、補助アンテナ装置の正常動作を表示することができる。一方、補助アンテナＡＴ1 に到来する受信電波は、方向性結合器１２、受信用の増幅器１１、コネクタＣＮの受信アンテナ端子Ａ2 を介して受信部２２に導かれ、受信信号Ｓ2 として復調処理される。
【００２６】
以上の説明において、携帯電話機２０内の送受切換用のスイッチ２７は、方向性結合器に代えることができ、このとき、送受切換器２６を省略することができる。また、補助アンテナ装置は、結合用のコンデンサＣ1 と方向性結合器１２との間に送信用の増幅器１４を介装し（図６）、いわゆるブースタアンプとして作動させることができる。なお、増幅器１４も、増幅器１１と同様に、コネクタＣＮの補助端子Ｂ1 、Ｂ2 を介して電池ＢＴにより給電するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】全体ブロック系統図
【図２】全体斜視図
【図３】使用状態模式図
【図４】携帯電話機の要部ブロック系統図
【図５】動作説明線図
【図６】他の実施の形態を示す要部ブロック系統図
【符号の説明】
【００２８】
ＡＴ1 …補助アンテナ
ＡＴ2 …アンテナ
ＢＴ…電池
ＣＮ…コネクタ
Ａ1 …送信アンテナ端子
Ａ2 …受信アンテナ端子
Ｂ1 、Ｂ2 …補助端子
ＬＤ1 …表示器
１０…ケース
１１…増幅器
１２…方向性結合器
１３…充電回路
２０…携帯電話機
特許出願人            株式会社  エフ・イー・シー
株式会社  エー・アンド・ビー
代理人  弁理士                    松  田  忠  秋
【図１】
2006229805.tif 000003
【図２】
2006229805.tif 000004
【図３】
2006229805.tif 000005
【図４】
2006229805.tif 000006
【図５】
2006229805.tif 000007
【図６】
2006229805.tif 000008