(57)【要約】【課題】可撓性及び任意形状性を有する場合にも、アンテナにおける適切なインピーダンスマッチングを実現する。【解決手段】可撓性を有することによりフレキシブルな形状を取り得る素材によって構成された筐体１０と、前記筐体１０の形状変化に応じて相互の位置或いは距離の関係が変化するアンテナ１１及び無線部１２と、前記筐体１０の形状変化を検出する歪センサと、前記アンテナ１１とのインピーダンスマッチングを得るマッチング回路と、前記歪センサの検出出力に応じて前記マッチング回路のマッチング制御を行うマッチング制御手段と備えたマッチング部３０を具備する。【選択図】図１
2008067103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有することによりフレキシブルな形状を取り得る素材によって構成された筐体と、
前記筐体の形状変化に応じて相互の位置或いは距離の関係が変化するアンテナ及び無線部と、
前記筐体の形状変化を検出する歪センサと、
前記アンテナとのインピーダンスマッチングを得るマッチング回路と、
前記歪センサの検出出力に応じて前記マッチング回路のマッチング制御を行うマッチング制御手段とを具備することを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
歪センサは、歪ゲージ、圧電素子、光ファイバセンサであることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項３】
マッチング回路は、バリアブルコンデンサ、ＬＣ回路とスイッチの組合回路により構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話機等の無線通信端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の携帯電話機にあっては、様々な機能が搭載されて高機能化されており、かつデザインの観点からは軽薄短小化が進み、メイン基板にフレキシブル基板を利用したものが登場してきている。この場合に、問題となるのはアンテナのインピーダンスマッチングであり、特許文献１には、筐体が折り畳まれた状態か通話等のために開かれた状態かなどを検出して、アンテナに接続される容量をコントロールするものが開示されている。
【特許文献１】２００４−１５３０７号公報
【０００３】
ところで、携帯電話機は今後更なるデザインの多様化が進むものと予想され、ゆくゆくは身に着けるもの、アクセサリーなどに無線機能が搭載された携帯電話機が登場することも予想される。係る傾向に伴い、その携帯電話機自体に剛性がなく、落としても踏まれても壊れないような工夫として、筐体をゴムのような樹脂で作製したり、任意の形状に変形されても対応可能な樹脂材で作製したりするなどが考えられる。
【０００４】
しかしながら、このように可撓性及び任意形状性を有する携帯電話機を作成する場合には、アンテナと基板との相対的位置等が変化してインピーダンス整合がずれる問題発生が予測されるが、上記引用文献１のような筐体が折り畳まれた状態か否かに基づく制御程度では適切な特性を得ることはできないと思料される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のように今後予測される可撓性及び任意形状性を有する携帯電話機等の無線通信端末が登場した場合の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、可撓性及び任意形状性を有する場合にも、アンテナにおける適切なインピーダンスマッチングを実現することの可能な無線通信端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る無線通信端末は、可撓性を有することによりフレキシブルな形状を取り得る素材によって構成された筐体と、前記筐体の形状変化に応じて相互の位置或いは距離の関係が変化するアンテナ及び無線部と、前記筐体の形状変化を検出する歪センサと、前記アンテナとのインピーダンスマッチングを得るマッチング回路と、前記歪センサの検出出力に応じて前記マッチング回路のマッチング制御を行うマッチング制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る無線通信端末では、歪センサが、歪ゲージ、圧電素子、光ファイバセンサであることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る無線通信端末では、マッチング回路が、バリアブルコンデンサ、ＬＣ回路とスイッチの組合回路により構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る無線通信端末は、アンテナとのインピーダンスマッチングを得るマッチング回路について、筐体の形状変化を検出する歪センサの検出出力に応じてマッチング制御を行うように構成したので、アンテナにおける適切なインピーダンスマッチングを実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明に係る無線通信端末の実施例を説明する。各図において、同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１には、無線通信端末の実施例である携帯電話機の構成が示されている。アンテナ１１は、無線部（ＲＦ回路）１２に接続され、無線部１２には変復調部１３が接続されており、変復調部１３には多重化分離部１４が接続され、多重化分離部１４には音声映像処理部１５が接続され、音声映像処理部１５にはスピーカ１６、マイクロフォン１７、ＬＣＤ（表示器）１８が接続されている。
【００１１】
上記多重化分離部１４には音声映像処理部１５は、ＣＰＵを含む主制御部２０に接続されている。主制御部２０には、キー操作部２２、品質監視部２３及びマッチング部３０が接続されている。
【００１２】
アンテナ１１から到来する信号は、無線部（ＲＦ回路）１２により受信されダウンコンバートされて変復調部１３へ送られ、変復調部１３にて復調されて多重化分離部１４へ送られる。多重化分離部１４では多重化された情報を分離して、制御情報は主制御部２０へ送り、音声・映像情報は音声映像処理部１５へ送る。音声映像処理部１５では音声信号化及び映像信号化を行い、音声信号はスピーカ１６から出力し、映像信号はＬＣＤ（表示器）１８に送って映像を表示する。アンテナ１１は、一般的なモノポールアンテナ（ホイップアンテナ、逆Ｆアンテナ、逆Ｌアンテナ等）からループアンテナ、折返しアンテナ、ダイポールアンテナ等を含み、また、１つであっても複数から構成されるものであっても良い。
【００１３】
マイクロフォン１７から入力された音声は、音声映像処理部１５にてデータ化されて多重化分離部１４に送られる。多重化分離部１４では、音声映像処理部１５から送られた情報及び主制御部２０から送られる制御情報やキャラクタ情報を多重化して変復調部１３へ送り変調が行われる。変調された信号は無線部（ＲＦ回路）１２により受信されアップコンバートされてアンテナ１１から送出される。
【００１４】
品質監視部２３は無線部（ＲＦ回路）１２から電界強度信号ＲＳＳＩを得て受信状態を監視し、主制御部２０による無線チャネルの選択等をサーポートしている。なお、カメラが設けられるものでは、カメラによる映像信号が音声信号と同じ経路で処理される。
【００１５】
本実施例では、マッチング部３０を備えたことが特徴であり、筐体１０の形状変化に応じてインピーダンスマッチングの制御を行う。筐体１０は、服により、樹脂により、或いはアクセサリーにより構成され、可撓性を有することによりフレキシブルな形状を取り得る素材によって構成されている。アンテナ１１及び無線部１２は、上記筐体１０の形状変化に応じて相互の位置或いは距離の関係が変化する。
【００１６】
マッチング部３０は、図２に示されるように構成されている。歪センサ３１が筐体１０の形状変化を検出する位置（例えば、無線部１２の基板におけるアンテナ１１近傍位置）に配置される。歪センサ３１は１つであっても複数であっても良い。
【００１７】
歪センサ３１としては、図３（ａ）に示される歪ゲージ（ストレーンゲージ）、図３（ｂ）に示される圧電素子、図４に示される光ファイバセンサのいずれか或いはこれらを組み合わせて用いる。歪ゲージ（ストレーンゲージ）は、基板５１に図３（ａ）に示すように加わる力Ｆによる歪に対応して、電極対５２、５２間に設けられた薄膜抵抗体５３がその電気抵抗を変化させる。圧電素子は、基板５５を変形させる圧力Ｐに応じて電圧Ｖを発生する。光ファイバセンサは、グレーティング部と呼ばれる周期的に屈折率が変化するセンサ長部分(図４の例では約１０ｍｍ)で反射を生じさせるものであり、歪が加わると反射波長を変化させるので、この波長を測定して歪量を得る。光ファイバセンサは、温度や荷重などに対しても出力を変化させるので、外的要素を広く収集してインピーダンスマッチングを行う場合に好適である。歪センサ３１からは、上記変化量に対応する例えば電圧が出力され、マッチング制御手段３２がこれをディジタル化して主制御部２０へ送る。
【００１８】
マッチング部３０には、アンテナ１１とのインピーダンスマッチングを得るマッチング回路３３が備えられている。マッチング回路３３は、図５（ａ）に示すようにアンテナ１１とグランドとの間に設けられたバリアブルコンデンサＶＣ、図５（ｂ）に示すようにアンテナ１１とグランドとの間に設けられたコンデンサＣ１〜Ｃｎと、これを一または複数選択するスイッチＳＷＣ１〜ＳＷＣｎ、図５（ｃ）に示すようにアンテナ１１とグランドとの間に設けられた複数のＬＣ回路(コンデンサとコイルの直列回路或いは並列回路など)ＬＣ１〜ＬＣｎと、このＬＣ回路ＬＣ１〜ＬＣｎのいずれかまたは複数を選択するスイッチＳＷ１〜ＳＷｎとにより構成することができる。
【００１９】
アンテナ１１には給電部３４から給電が行われている。主制御部２０には、予め行われた実験に基づいて得られた歪対応のマッチング制御手段３２からの出力（歪データ）に対しバリアブルコンデンサＶＣの容量に対する制御情報が対応付けられた図６に示すような制御テーブルが備えられている。図６の制御テーブルは、左欄のバリアブルコンデンサＶＣの容量が制御情報とされ、右欄の歪データに対応して格納されているが、図５（ｂ）、（ｃ）のようなスイッチを用いる場合にはいずれのスイッチをオンとするか(或いはオフとするのか)を示す制御情報が歪データに対応して格納される。主制御部２０は、制御テーブルを検索して、対応する制御情報を得てマッチング制御手段３２へ送る。マッチング制御手段３２は、制御情報に基づきマッチング回路３３を制御する。
【００２０】
以上のように構成された携帯電話機において、筐体１０の形状変化に応じて行われる動作を図７に示すフローチャートに基づき説明する。主制御部２０は、マッチング制御手段３２から送られる歪データを取り込み（Ｓ１１）、前回と変化ありかを判定する（Ｓ１２）。変化ありを検出すると、テーブルサーチを行い、対応する制御情報を取り出し、マッチング制御手段３２へ送る（Ｓ１３）。マッチング制御手段３２は、制御情報に基づきマッチング回路３３を制御する（Ｓ１４）。これによって、必要なインピーダンスマッチングが図られる。
【００２１】
以上の説明では、テーブルによる制御を行ったが、バリアブルコンデンサＶＣの容量を所定ステップで変化させながら、品質監視部２３による電界強度信号ＲＳＳＩの情報を得て、最適なバリアブルコンデンサＶＣの容量を求めるようにしても良い。また、図５（ｂ）、（ｃ）のようなスイッチを用いる場合には、スイッチオンオフの全パターンを実現しながら、それぞれのスイッチ状態において品質監視部２３による電界強度信号ＲＳＳＩの情報を得て蓄積し、最終的に蓄積された電界強度信号ＲＳＳＩを比較して、最適なスイッチの状態を求めるようにしても良い。また、テーブルを用いる上記実施例において制御した後に、この制御による容量値やＬＣ値に近い値のいくつかを、主制御部２０からの制御で実現しながら、品質監視部２３による電界強度信号ＲＳＳＩの情報を得て比較を行って、より良いバリアブルコンデンサＶＣの容量やＬＣ値を実現する手法を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る無線通信端末のブロック図。
【図２】本発明の実施例に係る無線通信端末に用いられる要部ブロック図。
【図３】本発明の実施例に係る無線通信端末において用いられる歪センサの一例を示す図。
【図４】本発明の実施例に係る無線通信端末において用いられる歪センサの一例を示す図。
【図５】本発明の実施例に係る無線通信端末に用いられる要部ブロック図。
【図６】本発明の実施例に係る無線通信端末に用いられるテーブルの内容を示す図。
【図７】本発明の実施例に係る無線通信端末における筐体の形状変化に応じて行われる動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００２３】
１１  アンテナ
１２  無線部
１３  変復調部
１４  多重化分離部
１５  音声・映像処理部
１８  ＬＣＤ
２０  主制御部
２２  キー操作部
２３  品質監視部
３０  マッチング部
３１  歪センサ
３２  マッチング制御手段
３３  マチング回路
３４  給電部
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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【図４】
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