特許 6841328 無線通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6841328

(24)【登録日】2021年2月22日

(45)【発行日】2021年3月10日

(54)【発明の名称】無線通信装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 19/22 20060101AFI20210301BHJP

   H01Q 1/24 20060101ALI20210301BHJP

   H01Q 21/30 20060101ALI20210301BHJP

   H04B 1/401 20150101ALI20210301BHJP

【ＦＩ】

   H01Q19/22

   H01Q1/24 Z

   H01Q21/30

   H04B1/401

【請求項の数】17

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-524693(P2019-524693)

(86)(22)【出願日】2017年6月16日

(86)【国際出願番号】JP2017022351

(87)【国際公開番号】WO2018229973

(87)【国際公開日】20181220

【審査請求日】2019年12月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】新川 智大

【審査官】 佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開平07−177561（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平11−274845（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平10−190331（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １／２４

Ｈ０１Ｑ ３／００− ３／４６

Ｈ０１Ｑ １５／００− ２５／０４

Ｈ０４Ｂ １／４０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体内に設置されたアンテナと、
前記筐体に着脱可能に設置され、前記筐体の導電率よりも高い導電率を有し、設置時において前記アンテナに対向する面を有する金属板と、
前記金属板の設置を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果を出力する出力部と、
を含む無線通信装置。

【請求項2】

筐体と、
前記筐体内に設置されたアンテナと、
前記筐体に着脱可能に設置され、設置時において前記アンテナに対向する面を有し、設置時の方が設置しない時よりも前記アンテナがある方向とは反対側の方向への指向性を高くする金属板と、
前記金属板の設置を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果を出力する出力部と、
を含む無線通信装置。

【請求項3】

筐体と、
前記筐体内に設置されたアンテナと、
前記筐体に着脱可能に設置され、前記筐体の導電率よりも高い導電率を有し、設置時において前記アンテナに対向する面を有する金属板と、
前記金属板の設置を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果を受信する制御部と、
を含む無線通信装置。

【請求項4】

筐体と、
前記筐体内に設置されたアンテナと、
前記筐体に着脱可能に設置され、設置時において前記アンテナに対向する面を有し、設置時の方が設置しない時よりも前記アンテナがある方向とは反対側の方向への指向性を高くする金属板と、
前記金属板の設置を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果を受信する制御部と、
を含む無線通信装置。

【請求項5】

前記筐体の内部に設置された基板をさらに備え、
前記アンテナは、前記基板に設置されたアンテナであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一に記載の無線通信装置。

【請求項6】

前記金属板は、導波器であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一に記載の無線通信装置。

【請求項7】

前記金属板の長さは、前記アンテナの使用する周波数に対してλ／２より大きく４λ／５未満であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一に記載の無線通信装置。

【請求項8】

前記金属板の一部が前記筐体内部に挿入されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一に記載の無線通信装置。

【請求項9】

前記アンテナと前記金属板との距離は、前記アンテナの使用する周波数に対して、λ／２０より大きくλ／２未満であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一に記載の無線通信装置。

【請求項10】

前記検知部は、前記挿入される前記金属板の一部に接触せずに、前記金属板の設置を検知することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一に記載の無線通信装置。

【請求項11】

前記出力部が出力する検知結果に基づいて、動作モードを制御する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。

【請求項12】

前記制御部は、前記検知結果に基づいて、動作モードを制御することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の無線通信装置。

【請求項13】

前記制御部は、前記アンテナの出力を低下させることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の無線通信装置。

【請求項14】

前記アンテナは、前記検知部が検知した結果を受信機側に送信することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一に記載の無線通信装置。

【請求項15】

前記アンテナは、第１の周波数で共振する第１アンテナと前記第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する第２アンテナとを含み、
前記金属板は、前記筐体に設置時に前記第１アンテナに対向する第１金属板と、当該第１金属板よりも長さが短く前記筐体に設置時に前記第２アンテナに対向する第２金属板とを含むことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一に記載の無線通信装置。

【請求項16】

前記アンテナを介して、無線端末と情報の送受信をする通信部をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一に記載の無線通信装置。

【請求項17】

前記無線通信装置は、無線ＬＡＮルータ又は無線アクセスポイントであることを特徴とする請求項１から請求項１６の何れか一に記載の無線通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、無線ＬＡＮ用の無線通信装置として、指向性アンテナを有する無線通信装置と無指向性アンテナを有する無線通信装置とを一つの装置で実現する技術として、所定長の導波器と反射器と放射器とを、相互の位置関係を変更可能に構成し、導波器、反射器および放射器が、所定間隔を置いて平行かつ中心を同じくした指向性アンテナとして機能する第１の配置と、導波器、反射器および放射のうちの少なくともいずれか一つの配置を変更して、無指向性アンテナとして機能する第２の配置とに切換可能な構造を備えたアンテナ装置が提案されている（特許文献１）。

【0003】

このようなアンテナ装置は、導波器、反射器および放射器の相互の位置関係が変更可能であり、指向性アンテナとして機能する第１の配置と、無指向性アンテナとして機能する第２の配置との変更ができるので、一つのアンテナ装置でありながら、指向性アンテナとしても無指向性アンテナとしても用いることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−２６９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、放射器の位置を動かすことによって無数の放射パターンを実現することが可能ではあるものの、一般ユーザにとっては、どの位置が最適な配置かわからず、導波器、反射器および放射器の相互の位置関係によっては、かえって利得の劣化が生じるという問題がある。

【0006】

本発明は、上記のような従来技術に伴う課題を解決しようとするものであって、その目的とするところは、一般ユーザにとって、指向性を容易に変更することが可能な無線通信装置を提供するところにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態によると、筐体と、前記筐体内に設置されたアンテナと、前記筐体に着脱可能に設置され、前記筐体の導電率よりも高い導電率を有し、設置時において前記アンテナに対向する面を有する金属板と、前記金属板の設置を検知する検知部と、前記検知部の検知結果を出力する出力部と、を含む無線通信装置が提供される。

【0008】

本発明の他の実施形態によると、筐体と、前記筐体内に設置されたアンテナと、前記筐体に着脱可能に設置され、設置時において前記アンテナに対向する面を有し、設置時の方が取り外し時よりも前記アンテナがある方向とは反対側の方向への指向性を高くする金属板と、前記金属板の設置を検知する検知部と、前記検知部の検知結果を出力する出力部と、を含む無線通信装置が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、一般ユーザにとって、指向性を容易に変更することが可能な無線通信装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すための説明図（平面図）である。

【図2】図１の無線通信装置のＩ−Ｉ断面図である。

【図3A】本発明の一実施形態に係る無線通信装置において筐体に金属板が設置されていない場合の無線通信装置の検知部の周辺を拡大した図（断面図）である。

【図3B】本発明の一実施形態に係る無線通信装置において筐体に金属板が設置されている場合の無線通信装置の検知部の周辺を拡大した図（断面図）である。

【図4】本発明の一実施形態に係る無線通信装置の一部を説明するためのブロック図である。

【図5A】本発明の一実施形態に係る無線通信装置の指向性を示すシミュレーション結果である。

【図5B】本発明の一実施形態に係る無線通信装置の指向性を示すシミュレーション結果である。

【図6A】本発明の他の実施形態に係る無線通信装置において筐体に金属板が設置されていない場合の無線通信装置の検知部の周辺を拡大した図（断面図）である。

【図6B】本発明の他の実施形態に係る無線通信装置において筐体に金属板が設置されている場合の無線通信装置の検知部の周辺を拡大した図（断面図）である。

【図7】本発明の他の実施形態に係る無線通信装置と相手方端末との関係を説明するための概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂなどを付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。

【0012】

＜第１実施形態＞
図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態に係る無線通信装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すための説明図（平面図）である。図２は、図１の無線通信装置のＩ―Ｉ断面図である。無線通信装置１は、筐体１１、基板１３、第１アンテナ１５、第２アンテナ１６（図４参照）、第１金属板１７、第２金属板１８、第１検知部１９、第２検知部２０（図４参照）及び開口部２２を含む。無線通信装置１は、この例では、無線アクセスポイントである。もっとも、無線通信装置１は、これに限定されるものではなく、無線ＬＡＮルータなどであってもよい。

【0013】

筐体１１は、この例では、直方体形状となっているが、第１アンテナ１５と第１金属板１７とが所定の距離ｄ_１、第２アンテナ１６と第２金属板１８とが所定の距離ｄ_２とすることが可能であれば、どのような形状であってもよい。筐体１１は、この例では、樹脂材料で形成されている。もっとも、筐体１１を形成する材料は、金属材料等の反射板や導波器の役割となる材料でなければ、樹脂材料に限定されない。

【0014】

また、この例では、筐体１１は、開口部２２を有する。図２のように断面でみると、開口部２２は、筐体１１の中央よりも上に位置する。もっとも、第１金属板１７を筐体１１に設置したときに、第１金属板１７の面が第１アンテナ１５が構成される面と対向する位置に金属板１７が配置されるのであれば、開口部２２の位置は、筐体１１の中央よりも上に限定されない。

【0015】

基板１３は、筐体１１の内部に設置されている。この例では、基板１３は、筐体１１の内部の側面１１ａに設置されているが、基板１３の一部が、筐体１１の内部の側面１１ａに接していなくてもよい。また、この例では、基板１３は、単層であるが、多層であってもよい。多層である場合には、後記のとおり、第１アンテナ１５及び第２アンテナ１６の設置する位置を内層にすることもできる。

【0016】

第１アンテナ１５は、筐体１１内に配置される。この例では、第１アンテナ１５は、基板１３に設置されている。同様に、第２アンテナ１６も、筐体１１内に配置される。この例では、第２アンテナ１６は、基板１３に配置される。もっとも、基板１３はなくてもよい。すなわち、第１アンテナ１５や第２アンテナ１６は、基板１３に設置されなくてもよい。

【0017】

また、第１アンテナ１５及び第２アンテナ１５は、この例では、平面アンテナである。そして、第１アンテナ１５及び第２アンテナ１５は、この例では、基板１３上にプリントすることによって形成されている。第１アンテナ１５及び第２アンテナ１６は、基板１３上のプリントによる平面アンテナに限定されるものではなく、板状逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ：Ｐｌａｎａｒ Ｉｎｖｅｒｔｅｄ−Ｆ Ａｎｔｅｎｎａ）やパッチアンテナ等の平面アンテナを基板１３上に搭載してもよい。

【0018】

第１アンテナ１５及び第２アンテナ１６は、この例では、基板１３の表面に構成されているが、裏面に構成されてもよい。基板１３が多層基板である場合には、第１アンテナ１５及び第２アンテナ１６は、内層に構成されてもよい。

【0019】

第１アンテナ１５は、２．４５ＧＨｚ（第１の周波数）で共振する。他方、第２アンテナ１６は、５ＧＨｚ（第２の周波数）で共振する。この例では、２．４５ＧＨｚ帯の無線通信用の第１アンテナ１５と５ＧＨｚ帯の無線通信用の第２アンテナ１６とが基板１３に設置されているが、いずれか一方のアンテナが基板１３に設置されるだけであってもよい。また、この例では、第１アンテナ１５及び第２アンテナ１６の長手方向を、図１におけるＸ軸とする。ここで、第１アンテナ１５の長さｌ_３は、Ｘ軸に沿った長さである。そして、第１アンテナ１５の長さｌ_３は、共振するように設計され、この例では、周波数に対して、λ／４である。同様に、第２アンテナ１６の長さｌ_４は、Ｘ軸に沿った長さである。第２アンテナ１６の長さｌ_４は、この例では、周波数に対して、λ／４である。もっとも、第１アンテナ１５の長さｌ_３や第２アンテナ１６の長さｌ_４は、周波数に対してλ／４に限定されるものではなく、周波数に対してλで共振するときには、λになる。この例では、第１アンテナ１５及び第２アンテナ１６の長手方向が同じである例を説明したが、第１アンテナ１５と第２アンテナ１６の長手方向が同じでなくてもよい。その場合、それぞれ別のＸ軸となる。ただし、第１アンテナ１５と第１金属板１７は同じ軸で、第２アンテナ１６と第２金属板１８は、同じ軸である必要はある。

【0020】

第１金属板１７は、筐体１１に設置時に第１アンテナ１５が構成される平面と対向する。同様に、第２金属板１８は、筐体１１に設置時に第２アンテナ１６が構成される平面と対向する。第１金属板１７及び第２金属板１８は、それぞれ第１金属板１７及び第２金属板１８の方向に電波を導く機能を有する。言い換えれば、第１金属板１７及び第２金属板１８のある方向に強く電波が放射される。第１金属板１７及び第２金属板１８は、この例では、それぞれ第１アンテナ１５及び第２アンテナ１６から放射された電波を導く導波器である。そのため、第１金属板１７を筐体１１に設置したときの方が、第１金属板１７を筐体１１に設置しないときよりも第１アンテナ１５がある方向とは反対側の方向（図２におけるＺ軸方向）への指向性が高くなる。同様に、第２金属板１８を筐体１１に設置したときの方が、第２金属板１８を筐体１１に設置しないときよりも第２アンテナ１６がある方向とは反対側の方向への指向性が高くなる。また、第１金属板１７及び第２金属板１８の導電率は、筐体１１の導電率よりも高い。

【0021】

この例では、第１金属１７及び第２金属１８の長手方向も、図１におけるＸ軸である。第１金属板１７の長さｌ_１及び第２金属板１８の長さｌ_２は、それぞれ第１アンテナ１５の長さ及び第２アンテナ１６の長さと同様に、Ｘ軸に沿った長さである。第１金属板１７の長さｌ_１及び第２金属板１８の長さｌ_２は、それぞれ第１アンテナ１５及び第２アンテナ１６の使用する周波数に対して、λ／２より大きく４λ／５未満である。この例では、前述のとおり、第１アンテナ１５の使用する周波数は、２．４５ＧＨｚで、第２アンテナ１６の使用する周波数は、５ＧＨｚである。したがって、第２金属板１８の長さｌ_２は、第１金属板１７の長さｌ_１よりも短くなる。具体的には、第１金属板１７の長さｌ_１は、６１．２ｍｍより大きく９８．０ｍｍ未満である。第２金属板１８の長さｌ_２は、３０ｍｍより大きく４８ｍｍ未満である。

【0022】

第１突起部１７ａは、この例では、第１金属板１７の一部である。すなわち、第１突起部１７ａと第１金属板１７とは同じ材料で形成されている。同じ材料で形成される場合には、第１突起部１７ａと第１金属板１７とは一体に製造することが可能である。もっとも、第１突起部１７ａと第１金属板１７とは、別の材料であってもよい。別の材料である場合には、第１突起部１７ａと第１金属板１７とを接合する必要がある。また、第１突起部１７ａは、筐体１１の内部に挿入される。図２においては図示されていないが、第２金属板１８にも第２突起部１８ａがある。もっとも、第２突起部１８ａは、第１金属板１７における第１突起部１７ａと同じであるため、ここでは、詳細な説明は省略する。

【0023】

第１金属板１７が筐体１１に設置された場合、第１金属板１７は、基板１３、基板１３に設置された第１アンテナ１５が構成される面と対向する面を有する。同様に、第２金属板１８が筐体１１に設置された場合、第２金属板１８は、基板１３、基板１３に設置された第２アンテナ１６が構成される面と対向する面を有する。

【0024】

第１金属板１７及び第２金属板１８を筐体１１に設置し、それぞれ第１金属板１７及び第２金属板１８が筐体１１から動きにくいようにするために、筐体１１の一部に凹凸の箇所を設け、それぞれ第１金属板１７及び第２金属板１８を当該箇所と噛み合うような形状としてもよい。

【0025】

第１アンテナ１５と第１金属板１７とは、一定の距離をおいて配置される。そのため、第１アンテナ１５から発射される電波の位相が、一定量ずれることになる。そこで、第１アンテナ１５と第１金属板１７の距離ｄ_１と、第１金属板１７の長さｌ_１を調整することによって、第１金属板１７に流れる電流の位相と、第１アンテナ１５からの電波の位相のずれが少なくなるか、ずれがなくなるようにすれば、互いに強め合うことになる。第１アンテナ１５と第１金属板１７との距離ｄ_１は、好ましくは、使用する無線周波数に対し、λ／２０より大きくλ／２未満である。この例では、第１アンテナ１５が使用する無線周波数は、２．４５ＧＨｚ帯である。したがって、第１アンテナ１５と第１金属板１７との距離ｄ_１は、好ましくは、６．１ｍｍより大きく６１．２ｍｍ未満である。より好ましくは、第１アンテナ１５と金属板１７との距離ｄ_１は、使用する無線周波数に対し、λ／５以上λ／４未満である。

【0026】

同様に、第２アンテナ１６と第２金属板１８ｄ_２とは、一定の距離をおいて配置される。第２アンテナ１６と第２金属板１７ｄ_２との距離は、好ましくは、使用する無線周波数に対し、λ／２０より大きくλ／２未満である。この例では、第２アンテナ１６が使用する無線周波数は、５ＧＨｚである。したがって、第２アンテナ１６と第２金属板１７との距離ｄ_２は、３ｍｍより大きく３０ｍｍ未満である。

【0027】

そうすると、第１アンテナ１５が使用する無線周波数が２．４５ＧＨｚで、第２アンテナ１６が使用する無線周波数が５ＧＨｚであるとき、第１アンテナ１５と第１金属板１７との距離ｄ_１の好ましい具体的範囲（６．１ｍｍより大きく６１．２ｍｍ未満）と第２アンテナ１６と第２金属板１８との距離ｄ_２の好ましい具体的範囲（３ｍｍより大きく３０ｍｍ未満）は異なることになる。もっとも、両者が重なる範囲（６．１ｍｍより大きく３０ｍｍ未満）はある。そこで、例えば、筐体１１の形状を直方体に整えたい場合には、両者が重なる範囲にしてもよい。他方、第１金属板１７、第２金属板１８の導波器として指向性を高くするという性能をより発揮するために、第１アンテナ１５と第１金属板１７の距離ｄ_１と、第２アンテナ１６と第２金属板１８の距離ｄ_２とを異なるようにしてもよい。

【0028】

第１検知部１９は、第１金属板１７の設置を検知する。図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の検知部の周辺を拡大した図（断面図）である。第１検知部１９は、この例では、フォトインタラプタである。フォトインタラプタは、対向する発光部１９ａと受光部１９ｂを有する。そして、発光部１９ａからの光を第１突起部１７ａが遮るのを受光部１９ｂで検出することによって、第１金属板１７が筐体１１に設置されたことを検知する。そのため、第１検知部１９は、第１突起部１７ａに接触することなく、第１金属板１７が筐体１１に設置されたことを検知することができる。もっとも、第１検知部１９は、フォトインタラプタに限定されるものではなく、他の非接触のセンサであってもよい。同様に、第２金属板１８の設置を検知する第２検知部２０もあるが、第１検知部１９と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

【0029】

図３Ａは、本発明の一実施形態に係る無線通信装置において筐体に金属板が設置されていない場合の無線通信装置の検知部の周辺を拡大した図（断面図）である。図３Ｂは、本発明の一実施形態に係る無線通信装置において筐体に金属板が設置されている場合の無線通信装置の検知部の周辺を拡大した図（断面図）である。

【0030】

図３Ａに示すように、第１金属板１７を図面の矢印の方向に移動させて、図３Ｂに示すように、発光部１９ａからの光を第１突起部１７ａが遮るのを受光部１９ｂで検出すると、第１検知部１９は、筐体１１に第１金属板１７を含むケースが設置されたことを検知する。

【0031】

図４は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の一部を説明するためのブロック図である。基板１３は、第１アンテナ１５、第２アンテナ１６、第１検知部１９、第２検知部２０、ＲＦ部２１、ベースバンド部２３、出力部２４、制御部２５を備える。

【0032】

ＲＦ部２１は、無線通信装置１で利用される周波数帯の信号を処理する。ＲＦ部２１は、この例では、２．４５ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯の信号を処理する。ＲＦ部２１は、第１アンテナ１５及び第２アンテナ１６に接続されている。また、ＲＦ部２１は、ベースバンド部２３に接続されている。この例では、周波数帯が２．４５ＧＨｚ、５ＧＨｚと高周波数であるため、ＲＦ部２１にある受信ミキサが当該高周波数を中間周波数（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＩＦ）に変換した上で、ベースバンド信号に変換する。なお、ＲＦ部２１は、送受信用の各種ミキサ、ＬＮＡ等のアンプ、バンドパスフィルタなどのフィルタなど公知の構成を備えるが、ここでの説明は省略する。また、ＲＦ部２１とベースバンド部２３とを併せて「通信部２６」と呼んでもよい。通信部２６は、第１アンテナ１５、第２アンテナ１６を介して、無線端末と情報の送受信をする。

【0033】

制御部２５は、出力部２４が出力する検知結果に基づいて、動作モードを制御する。制御部２５は、例えば、送信側から送られた信号が受信側で復号した際に誤りが生じた場合の再送制御や、送信タイミングの制御など無線ＬＡＮ通信に関する各種の制御を行う。また、制御部２５は、第１検知部１９が、筐体１１に第１金属板１７が設置されたことを検知したときに、第１アンテナ１５の送信出力を低減するように制御してもよい。同様に、制御部２５は、第２検知部２０が、筐体１１に第２金属板１８が設置されたことを検知したときに、第２アンテナ１６の送信出力を低減するように制御してもよい。

【0034】

出力部２４は、第１検知部１９が検知した結果を出力する。同様に、出力部２４は、第２検知部２０が検知した結果を出力する。そして、その出力された結果は、制御部２５によって用いられる。

【0035】

＜シミュレーション＞
図５Ａ及び図５Ｂを用いて、本発明の一実施形態に係る無線通信装置について、第２金属板１８の有無による指向性の変化について説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の指向性を示すシミュレーション結果である。

【0036】

本シミュレーションにおいては、図１における第２金属板１８のみを用い、第１金属板１７は用いない。第２アンテナ１６は、５ＧＨｚ帯用の平面アンテナである。また、筐体１１は、樹脂材料で形成されるケースである。第２アンテナ１６と第２金属板１８との距離ｄ_２が、λ／４（１５ｍｍ）となるように樹脂ケースが設計されている。また、第２アンテナ１６の長さｌ_２は、０．３５λ（２１ｍｍ）である。

【0037】

図１に示すように、基板１３と同じ面で、横方向をＸ軸方向、縦方向をＹ軸方向、第２金属板１８からみて第２アンテナ１６がある方向とは反対側の方向（図１における紙面手前側）をＺ軸方向とする。図５Ａに示すように、Ｄ１（実線）は、筐体１１に第２金属板１８を取り付けた場合のアンテナ利得である。Ｄ２（破線）は、筐体１１に第２金属板１８を取り付けていない場合のアンテナ利得である。筐体１１に第２金属板１８を取り付けていない場合、Ｚ軸方向のアンテナ利得は、２ｄＢｉ程度である。他方、筐体１１に第２金属板１８を取り付けた場合、Ｚ軸方向のアンテナ利得は、５ｄＢｉ程度である。同様に、図５Ｂに示すように、Ｄ３（実線）は、筐体１１に第２金属板１８を取り付けた場合のアンテナ利得である。Ｄ４（破線）は、筐体１１に第２金属板１８を取り付けていない場合のアンテナ利得である。筐体１１に第２金属板１８を取り付けていない場合、Ｚ軸方向のアンテナ利得は、２ｄＢｉ程度である。他方、筐体１１に第２金属板１８を取り付けた場合、Ｚ軸方向のアンテナ利得は、５ｄＢｉ程度である。そうすると、筐体１１に第２金属板１８を取り付けたことにより、Ｚ軸方向のアンテナ利得が３ｄＢ程度大きくなる。したがって、筐体１１に第２金属板１８を取り付けた場合には、第２アンテナ１６は、指向性の高いアンテナとして動作していることがわかる。一方、筐体１１に第２金属板１８を取り付けていない場合には、第２アンテナ１６は、どの方向にも大きなアンテナ利得ではない。したがって、この場合、第２アンテナ１６は、指向性の低いアンテナとして動作していることがわかる。そうすると、第２金属板１８は、アンテナの指向性を相対的に低い状態（第１状態）から高い状態（第２状態）に切り替える切替部といえる。そして、検知部は、この切替部による切り替えを検知する。

【0038】

本実施形態では、第１金属板１７や第２金属板１８を筐体１１に設置するという容易な方法で、指向性の低いアンテナを有する無線通信装置を指向性の強いアンテナを有する無線通信装置に切り替えることができるという効果を奏する。

【0039】

本実施形態では、第１検知部１９は、第１金属板１７が筐体１１に設置されたかどうかを自動で検知する。同様に、第２検知部２０は、第２金属板１８が筐体１１に設置されたかどうかを自動で検知する。そのため、制御部２５は、当該検知によって、無線通信装置１の送信出力を自動で切り替えることができるという効果を奏する。

【0040】

第１突起部１７ａが第１金属板１７と同じ材料である場合には、両者を一体に製造することができるという効果を奏する。また、第１突起部１７ａによって、基板１３と第１金属板１７との距離を決めることができるとともに、第１検知部１９による検知も行われる。したがって、第１突起部１７ａは、１つで２つの役割を果たすことができるという効果を奏する。第２金属板１８についても同様である。

【0041】

さらに、本実施形態では、第１検知部１９は、フォトインタラプタなど第１突起部１７ａと接触することなく、第１金属板１７が筐体１１に設置されたことを検知することができる。そのため、第１検知部１９も第１突起部１７ａも機械的に壊れにくいという効果を奏する。第２検知部２０についても、同様である。

【0042】

＜第２実施形態＞
図６Ａ及び図６Ｂを用いて、本発明の第２実施形態について説明する。図６Ａは、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置において筐体に金属板が設置されていない場合の無線通信装置の検知部の周辺を拡大した図（断面図）である。図６Ｂは、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置において筐体に金属板が設置されている場合の無線通信装置の検知部の周辺を拡大した図（断面図）である。本実施形態は、検知部が異なるが、第１実施形態と概ね同じである。そこで、同じ箇所についての説明は省略し、異なる点について詳細に説明する。

【0043】

第１検知部１９Ａは、この例では、プッシュスイッチである。そのため、第１突起部１７ａでプッシュスイッチが押されると、第１金属板１７が筐体１１に設置されたことが検知される。したがって、第１検知部１９Ａは、第１突起部１７ａに接触することになる。スイッチによる第１金属板１７の自動検出は、プッシュスイッチに限定されるものではなく、レバースイッチなどであってもよい。

【0044】

図６Ａに示すように、第１金属板１７を図面の矢印の方向に移動させて、図６Ｂに示すように、第１金属板１７の第１突起部１７ａでプッシュスイッチ（第１検知部１９Ａ）を押すと、第１検知部１９Ａは、筐体１１に第１金属板１７を含むケースが設置されたことを検知する。第２金属板１８、第２検知部２０Ａについても同様である。

【0045】

本実施形態でも、第１検知部１９、第１突起部１７ａが機械的に壊れにくいという効果を除いて、第１実施形態と同様の効果を奏する。

【0046】

また、本実施形態では、第１検知部１９Ａは、フォトインタラプタなど非接触センサではなく、プッシュスイッチなどである。一般に、プッシュスイッチ方がフォトインタラプタよりも安価である。したがって、本実施形態では、より安価に第１検知部１９Ａを構成することができるという効果を奏する。

【0047】

＜第３実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と概ね同じである。本実施形態では、制御部の機能が、第１実施形態と異なる。そこで、同じ箇所についての説明は省略し、異なる点について詳細に説明する。

【0048】

本実施形態では、無線通信装置１と通信する相手方端末について制限を設ける場合、例えば、相手方端末から受信する受信感度に閾値を設ける場合、制御部は、第１検知部１９が、筐体１１に第１金属板１７が設置されたことを検知したときに、通信する相手方端末の受信感度の閾値を変更する。例えば、無線通信装置１の筐体１１に第１金属板１７が設置されておらず、受信感度が−８０ｄＢ以上で受信している相手方端末と通信を行う場合、図７に示すように、相手方端末３０ａ及び３０ｂは、無線通信装置１と通信をしている。他方、破線で示す住居の外にある相手方端末３０ｃは、無線通信装置１と通信をしていない。このときに、制御部は、無線通信装置１の筐体１１に第１金属板１７が設置されていない場合は、受信感度が−８０ｄＢｍ以上で受信している相手方端末３０ａ及び３０ｂとは通信を行う。他方、筐体１１に第１金属板１７が設置された場合には、受信感度が−７７ｄＢｍ以上で受信している相手方端末３０ａ及び３０ｂとしか通信しないように、閾値を制御してもよい。筐体１１に第１金属板１７が設置されている場合には、第１金属板１７によって無線通信装置の受信レベルが改善されうるからである。なお、受信感度は、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒまたは、受信信号強度）で測定する。ＲＳＳＩとは、無線通信機器が受信する信号の強度を測定するための回路または信号のことである。第２金属板１８についても、同様である。

【0049】

本実施形態では、筐体１１に第１金属板１７が設置されることによって、無線通信装置が通信を行う相手方端末の閾値を変更することができるという効果を奏する。その結果、不必要に距離の離れた相手方端末までカバーすることなく、通信を行う相手方端末の範囲の適正化を維持することができるという効果を奏する。

【0050】

＜第４実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と概ね同じである。本実施形態では、制御部の機能が、第１実施形態と異なる。そこで、同じ箇所についての説明は省略し、異なる点について詳細に説明する。

【0051】

本実施形態では、制御部は、第１検知部１９が、筐体１１に第１金属板１７が設置されたことを検知したときに、変調方式や無線ＬＡＮの規格を規定してもよい。ここで、筐体１１に第１金属板１７が設置されている方が、無線通信装置の送受信環境が良い。例えば、筐体１１に第１金属板１７が設置されていないときに、６４ＱＡＭの変調方式を用いている場合に、第１検知部１９が筐体１１に金属板１７が設置されていることを検知したとき、変調方式を２５６ＱＡＭに変えてもよい。同様に、例えば、第１検知部１９が筐体１１に第１金属板１７が設置されていることを検知したときは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃの通信は行わずに、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇなど他の通信を行うようにしてもよい。第２金属板１８についても同様である。

【0052】

本実施形態では、第１金属板１７の筐体１１に対する設置の有無によって、変調方式を変更することができるといった効果を奏する。

【0053】

＜第５実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と概ね同じである。本実施形態では、制御部の機能が、第１実施形態と異なる。そこで、同じ箇所についての説明は省略し、異なる点について詳細に説明する。

【0054】

筐体１１に第１金属板１７が設置されている方が、無線通信装置の送受信環境は良い。そこで、第１検知部１９が、筐体１１に第１金属板１７が設置されたことを検知したときに、出力部２４は、検知結果を出力する。そして、制御部２５が、筐体１１に第１金属板１７が設置されたことを検知したことを表わす信号を送信するように制御する。さらに、第１アンテナ１５から当該信号が相手方端末に送信される。当該信号を受信した相手方端末は、中間周波増幅器の増幅率を抑えるなどして低消費電力化を図ることができる。

【0055】

本実施形態では、筐体１１に第１金属板１７が設置されているかどうか応じて、無線通信装置が相手方端末に筐体１１に第１金属板１７が設置されているかどうかを表わす信号を送信する。その結果、相手方端末が適応的に低消費電力化を図ることができるという効果を奏する。

【0056】

以上の実施形態では、無線通信装置１、１Ａが、相手方端末３０ａ及び３０ｂと通信する際、無線で通信することを前提に説明した。もっとも、無線通信装置１、１Ａと相手方端末３０ａ及び３０ｂは、有線で通信してもよい。つまり、無線通信装置１、１Ａは、無線で通信する機能に加え、有線で通信する機能も併用していてもよい。また、無線通信装置１、１Ａは、端末３０ａ及び３０ｂと通信するだけでなく、無線通信装置同士で通信してもよい。例えば、ＷＤＳ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）機能を用いて、無線アクセスポイント同士で通信してもよい。

【0057】

なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0058】

１、１Ａ：無線通信装置 １１：筐体 １３：基板
１５：第１アンテナ １６：第２アンテナ １７：第１金属板
１７ａ：第１突起部 １８：第２金属板 １９、１９Ａ：第１検知部
２０：第２検知部 ２１：ＲＦ部 ２２：開口部 ２３：ベースバンド部
２４：出力部 ２５：制御部
Ｄ１、Ｄ３：筐体に金属板を取り付けた場合のアンテナ利得
Ｄ２、Ｄ４：筐体に金属板を取り付けていない場合のアンテナ利得

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】