位置合わせ装置、位置合わせ方法及び通信システム
【課題】本発明は、簡易な構成でアンテナ間の位置ずれを調整する。
【解決手段】本発明は、対向して配される準静電界を用いて通信を行う差動線状アンテナ４１を含むアンテナ４０間の距離をＡＧＣ回路１１３及び１２３により算出される増幅率に基づいて推定し、推定されたアンテナ４０間の距離に基づいて、アクチュエータ装置１３を駆動して記憶装置２０をＺ軸方向に移動させ、該アンテナ４０間の距離を予め設定された最適に通信できるとされる基準距離に調整するので、距離のずれが通信に大きな影響を与える準静電界を用いて通信する差動線状アンテナ４１を最適な距離間隔にすることができ、簡易な構成でアンテナ間の位置ずれを調整することができると共に、差動線状アンテナ４１同士の通信を最適な環境で行わせることができる。
【解決手段】本発明は、対向して配される準静電界を用いて通信を行う差動線状アンテナ４１を含むアンテナ４０間の距離をＡＧＣ回路１１３及び１２３により算出される増幅率に基づいて推定し、推定されたアンテナ４０間の距離に基づいて、アクチュエータ装置１３を駆動して記憶装置２０をＺ軸方向に移動させ、該アンテナ４０間の距離を予め設定された最適に通信できるとされる基準距離に調整するので、距離のずれが通信に大きな影響を与える準静電界を用いて通信する差動線状アンテナ４１を最適な距離間隔にすることができ、簡易な構成でアンテナ間の位置ずれを調整することができると共に、差動線状アンテナ４１同士の通信を最適な環境で行わせることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置合わせ装置、位置合わせ方法及び通信システムに関し、例えば準静電界を用いて無線通信するアンテナ間の位置ずれを調整する場合に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、データを装置間で転送するシステムでは、例えばSerial ATA ２（Serial Advanced Technology Attachment 2：以下これをＳＡＴＡ２とも呼ぶ）やPCI Express（Peripheral Component Interconnect）などの規格に準拠して数Gｂｐｓ以上で装置間でデータ通信を行う場合、装置間では例えばケーブルを介して有線接続される。
【０００３】
このようなデータ通信では、通信速度が数Gｂｐｓと高速になる場合、ケーブルの接続端子や、該ケーブルを接続するコネクタは例えば導電性の高い金メッキが施されており、これにより数Gｂｐｓ以上での高速通信を可能にしている。
【０００４】
ところで、上述した通信システムでは、一方が例えば可搬可能なメディア端末であった場合、データ通信を行う度にケーブルを抜き差しさせるため、接続端子やコネクタに施された金メッキが剥がれる可能性が高い。
【０００５】
一度金メッキが剥がれてしまうと、コネクタ間の接続状況が悪化し、データを高速に安定して送受信できなくなったり、場合によってはデータを送受信できなくなってしまうといった問題があった。
【０００６】
一方、近年、装置間のデータ通信を無線通信で行うようになってきている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２００９−２２５２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで上述した有線で接続された装置間を無線通信に置き換えて数Gｂｐｓのような高速なデータ通信を行えば、上述した問題点を解消できると考えられる。
【０００９】
しかしながら、数Gｂｐｓのような高速なデータ通信を行う場合、無線通信するアンテナ同士の距離は短くなり、また予め設定された距離からの位置ずれの許容範囲が狭くなるので、位置ずれが発生した場合にはその位置ずれを調整する必要がある。
【００１０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成でアンテナ間の位置ずれを調整し得る位置合わせ装置、位置合わせ方法及び通信システムを提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するため本発明においては、位置合わせ装置であって、準静電界により非接触通信を行うためのアンテナと、アンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、利得制御部により算出された増幅率に基づいて、アンテナと該アンテナに対する通信相手になる通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、アンテナと通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて調整部を制御する位置制御部とを有する。
【００１２】
また本発明においては、位置合わせ方法であって、準静電界により非接触通信を行うためのアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御ステップと、利得制御ステップにより算出された増幅率に基づいて、アンテナと該アンテナに対する通信相手になる通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定ステップと、アンテナと通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部を、推定ステップにより推定されるアンテナ間の距離に基づいて制御する位置制御ステップとを有する。
【００１３】
さらに本発明においては、記憶装置及びドックからなる通信システムであって、記憶装置は、データを記憶する記憶媒体と、準静電界により非接触通信を行うための第１のアンテナとを有し、ドックは、第１のアンテナと同一形状でなる第２のアンテナと、第１のアンテナと第２のアンテナとが極近距離で対向する状態となるように、記憶媒体が設置される筐体部と、第２のアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、利得制御部により算出された増幅率に基づいて、第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて調整部を制御する位置制御部とを有する。
【００１４】
さらに本発明においては、記憶装置及びドックからなる通信システムであって、ドックは、準静電界により非接触通信を行うための第１のアンテナと、第１のアンテナと第２のアンテナとが極近距離で対向する状態となるように、記憶媒体が設置される筐体部とを有し、記憶装置は、データを記憶する記憶媒体と、第１のアンテナと同一形状でなる第２のアンテナと、第２のアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、利得制御部により算出された増幅率に基づいて、第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて調整部を制御する位置制御部とを有する。
【００１５】
これにより、アンテナで受信した信号を一定電圧に増幅する際に算出される増幅率に基づいて準静電界を用いて無線通信するアンテナ間の距離を推定し、該推定した距離に基づいてアンテナ間の位置を調整することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、一方のアンテナで受信した信号を一定レベルに増幅する際に算出される増幅率に基づいて準静電界を用いて無線通信するアンテナ間の距離を推定し、該推定した距離に基づいてアンテナ間の位置を調整することができ、かくして別途アンテナ間の距離を測定するための装置や回路などを設ける必要がない分だけ構成を簡易にすることができると共に、アンテナ間の距離を最適な通信状態となる距離に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】データ転送システムの構成を示す略線図である。
【図２】ドックの外観構成を示す略線図である。
【図３】記憶装置の外観構成を示す略線図である。
【図４】記憶装置における通信モジュールの固定の様子を示す略線図である。
【図５】通信モジュールの外観構成を示す略線図である。
【図６】記憶装置がドックに載置された際の通信モジュール間の位置関係を示す略線図である。
【図７】アンテナの基本構造を示す略線図である。
【図８】アンテナの構造を示す略線図である。
【図９】アンテナ及び基板の接続を示す略線図である。
【図１０】実施の形態における給電点を示す略線図である。
【図１１】実施の形態におけるアンテナの差動線状アンテナからパッチアンテナへの干渉量を示すグラフである。
【図１２】実施の形態におけるパッチアンテナから差動線状アンテナへの干渉量を示すグラフである。
【図１３】パッチアンテナの隅に設けられた給電点を示す略線図である。
【図１４】パッチアンテナの隅に給電点が設けられた場合の差動線状アンテナからパッチアンテナへの干渉量を示すグラフである。
【図１５】パッチアンテナの隅に給電点が設けられた場合のパッチアンテナから差動線状アンテナへの干渉量を示すグラフである。
【図１６】パーソナルコンピュータの電気的構成を示す略線図である。
【図１７】通信ユニットの電気的構成の概略を示す略線図である。
【図１８】通信ユニットの電気的構成の詳細を示す略線図である。
【図１９】送信ＬＳＩ及び受信ＬＳＩの構成を示す略線図である。
【図２０】差動送信回路及び差動受信回路の構成を示す略線図である。
【図２１】Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向それぞれの位置ずれに対する受信電圧を示す略線図である。
【図２２】アンテナをＸ軸方向に８つずつ並べた場合における、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向それぞれの位置ずれに対する受信電圧を示すグラフである。
【図２３】増幅率と受信電圧の関係を示すグラフである。
【図２４】増幅率とアンテナ間距離を示すグラフである。
【図２５】マイコンの機能的構成を示す略線図である。
【図２６】増幅率とジッタの関係を示すグラフである。
【図２７】ドックのマイコンによる位置制御処理手順を示すフローチャートである。
【図２８】記憶装置のマイコンによる位置制御処理手順を示すフローチャートである。
【図２９】他の実施の形態における通信モジュール間に設けられたスペーサ（１）を示す略線図である。
【図３０】他の実施の形態における通信モジュール間に設けられたスペーサ（２）を示す略線図である。
【図３１】他の実施の形態における通信ユニットの構成（１）を示す略線図である。
【図３２】他の実施の形態における通信ユニットの構成（２）を示す略線図である。
【図３３】他の実施の形態における通信モジュールの構成を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序とする。
１．実施の形態
２．他の実施の形態
【００１９】
＜１．実施の形態＞
〔１．データ転送システムの構成〕
図１において、本一実施の形態によるデータ転送システム１を示す。データ転送システム１は、通信ユニット２及びパーソナルコンピュータ３により構成される。通信ユニット２は、ドック１０及び記憶装置２０により構成される。
【００２０】
通信ユニット２は、記憶装置２０がドック１０に対して着脱可能になされており、記憶装置２０がドック１０に載置（装着）された際に、ドック１０及び記憶装置２０が非接触通信により高速通信及び低速通信を行い得るようになされている。
【００２１】
ドック１０とパーソナルコンピュータ３とは、所定のケーブルを介して有線接続される。従ってパーソナルコンピュータ３は、ドック１０を介して記憶媒体２０と高速通信及び低速通信を行うことができる。
【００２２】
〔１−１．ドックの外観構成〕
ドック１０は、図２に示すように、略直方体の筐体部１１の上面１１Ａに、２つの記憶媒体２０（図１）を載置し得るように２対の固定部１２Ａ及び１２Ｂが記憶装置２０の奥行長さ（Ｙ軸方向の長さ）と同じ長さだけ離れるようにして設けられる。
【００２３】
固定部１２Ａ及び１２Ｂは、それぞれの両端にガイド１２Ｃが記憶装置２０の横幅（Ｘ軸方向の長さ）と同じ長さだけ離れようにして設けられる。
【００２４】
これによりドック１０は、記憶装置２０が載置される際、固定部１２Ａ及び１２Ｂの間の決められた位置に精度よく固定し得るようになされている。
【００２５】
固定部１２Ａ及び１２Ｂには、記憶装置２０が上面１１Ａに載置された際に該記憶装置２０の嵌合部２４（図３）と嵌合するアクチュエータ機構１３が対向する側に突出するようにして設けられる。
【００２６】
アクチュエータ機構１３は、記憶装置２０が上面１１Ａに載置される際にだけ嵌合し、記憶媒体２０がドック１０から取り外される際には嵌合部２４から外れるようになされている。これにより記憶媒体２０がドック１０から脱着可能となる。
【００２７】
アクチュエータ機構１３は、詳しくは後述するように、上面１１Ａに載置された記憶装置２０を、上面１１Ａに直交する方向（Ｚ軸方向）に移動させ得るようになされている。
【００２８】
筐体部１１の上面１１Ａには、固定部１２Ａ及び１２Ｂの間の所定の位置に、筐体部１１の内部に固定された通信モジュール３０１のアンテナ４０（図５）が全て露出する程度の大きさの開口部１１Ｃが設けられる。
【００２９】
通信モジュール３０１は、アンテナ４０が配される面が記憶装置２０と対向するようにして設けられる。
【００３０】
筐体部１１の前面１１Ｂには、記憶媒体２０との接続状態や通信状態をユーザに通知するための例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）でなるインジケータ１４が設けられる。
【００３１】
〔１−２．記憶装置の外観構成〕
記憶装置２０は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、筐体部２１及びカバー２２で内部が覆われた略直方体に形成される。なお、図３（Ａ）においてカバー２２は、説明の便宜上、内部を透過するように示しているが、実際は、透明又は半透明でなくてもかまわない。
【００３２】
筐体２１及びカバー２２の内部には、４つの記憶媒体としてのＳＳＤ（Solid State Drive）２３（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ及び２３Ｄ）が並ぶようにして設けられており、これらＳＳＤ２３には種々のデータが記憶し得るようになされている。
【００３３】
筐体部２１の前面２１Ａには、ドック１０に載置された際にアクチュエータ機構１３と嵌合する嵌合部２４が設けられる。また前面２１Ａとは反対側のカバー２２の後面２２Ａにも、ドック１０に載置された際にアクチュエータ機構１３と嵌合する嵌合部２４（図示せず）が設けられる。
【００３４】
筐体部２１の下面２１Ｂには、通信モジュール３０２のアンテナ４０（図５）が露出する程度の大きさの開口部２１Ｃが、ドック１０に記憶装置２０が載置された際に開口部１１Ｃと対向する位置に設けられる。
【００３５】
通信モジュール３０２は、開口部１１Ｃからアンテナ４０が露出し、ドック１０に記憶装置２０が載置された際に該アンテナ４０が配される面がドック１０と対向するようにして設けられる。
【００３６】
カバー２２の側面２２Ｂには、表示部２５が設けられており、ＳＤＤ２３に記憶されたデータのデータ名やデータサイズ等を表示し得るようになされている。
【００３７】
筐体部２１の前面２１Ａには、ドック１０との接続状態や通信状態をユーザに通知するための例えばＬＥＤでなるインジケータ２６が設けられる。
【００３８】
通信モジュール３０２は、図３及び図４に示すように、筐体部２１の側面の一部が内側に折り曲げられることにより形成された突出部２１Ｄに挿通されたネジ２７と、筐体部２１上のネジ２７と対向する位置に配される土台部２８とにバネ２７Ａを介して挟まれて固定される。この通信モジュール３０２は、ネジ２７を回転させることにより通信モジュール４０をＺ軸方向に上下に移動させ得るようになされている。
【００３９】
筐体部２１の下面２１Ｂには、開口部２１Ｃを覆うように保護フィルム２９が設けられており、アンテナ４０を保護し得るようになされている。同様にドック１０の上面にもアンテナ４０を保護する保護フィルム（図示せず）が設けられる。なお、保護フィルムの素材の誘電率が大よそ１０以下であればアンテナ４０による通信に影響を与えることはないので、フィルムに代えて例えば樹脂製の平板を設けるようにしてもよい。
【００４０】
筐体部２１の嵌合部２４は、ドック１０から電力供給を受けるためのコネクタを兼ねている。記憶装置２０は、２つの嵌合部２４とそれぞれ対向する位置に設けられるドック１０のコネクタ（図示せず）を通して、ドック１０に載置された際に該ドック１０の電源回路のグランドと電源にそれぞれに接続される。これにより、後述する位置調整に関わらず、安定して電源を供給できる。
【００４１】
因みに、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１と記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２は、説明の便宜上、異なる番号を付しているが、実際には同一のものであり、区別する説明しない場合には単に通信モジュール３０ともよぶ。また後述する通信モジュール３０の各部について、それぞれの通信モジュール３０１、３０２のものであることを区別して説明する場合には対応する各部の符号に添え字１、２を付けて説明する。
【００４２】
〔１−３．通信モジュールの外観構成〕
通信モジュール３０は、図５に示すように、扁平な略Ｈ型に形成された基板３１の表面３１Ａに、中央付近に変換回路３２、電源コネクタ３３、miniＳＡＳコネクタ３４、ＵＳＢコネクタ３５が配される。また基板３１の表面３１Ａには、長手方向における一端側（Ｙ軸負方向側）に送信ＬＳＩ（Large Scale Integration）３６が配され、他端側（Ｙ軸正方向側）に受信ＬＳＩ３７が配される。
【００４３】
基板３１の裏面３１Ｂには、一端側（Ｙ軸負方向側）に送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄが所定間隔（例えば３ｍｍ）あけて隣接して配され、これら送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと送信ＬＳＩ３６が基板３１を介して電気的に接続される。
【００４４】
また基板３１の裏面３１Ｂには、他端側（Ｙ軸正方向側）に受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈが４つＸ軸方向に所定間隔（本実施の場合、３ｍｍ）あけて隣接して配され、これら受信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信ＬＳＩ３７が基板３１を介して電気的に接続される。従って送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈとは十分に離れて配される。
【００４５】
なお、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ及び受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈは同一の構造をしており、区別することなく説明する場合には単にアンテナ４０とよぶ。
【００４６】
通信モジュール３０１は、ドック１０の内部に設けられた電源（図示せず）から所定のケーブル（図示せず）及び電源コネクタ３３１を介して電力の供給を受けて動作する。また通信モジュール３０１は、miniＳＡＳコネクタ３４１及びＳＡＴＡ２規格に準拠したケーブル（図示せず）を介してＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）カード８１（図１８）と接続される。また通信モジュール３０１は、ＵＳＢコネクタ３５１及びＵＳＢ規格に準拠したケーブル（図示せず）を介して例えばＵＳＢインターフェイス８２（図１８）と接続される。
【００４７】
一方、通信モジュール３０２は、所定のケーブル及び電源コネクタ３３２を介して電力の供給を受けて動作する。また通信モジュール３０２は、miniＳＡＳコネクタ３４２、ＳＡＴＡ２規格に準拠したケーブル（図示せず）を介してＳＳＤ２３Ａ〜２３Ｄと接続される。また通信モジュール３０２は、ＵＳＢコネクタ３５２及びＵＳＢ規格に準拠したケーブル（図示せず）を介して例えば表示部２５と接続される。
【００４８】
通信モジュール３０１と通信モジュール３０２とは、図６に示すように、記憶装置２０がドック１０に載置された際に対向するようになされている。
【００４９】
より具体的には、通信モジュール３０１の送信アンテナ４０Ａ１と通信モジュール３０２の受信アンテナ４０Ｅ２とが例えば１ｍｍに設定された基準間隔を離して対向する。同様に、通信モジュール３０１の送信アンテナ４０Ｂ１〜４０Ｄ１と、通信モジュール３０２の受信アンテナ４０Ｆ２〜４０Ｈ２とが極近距離（例えば１ｍｍ）の間隔を離してそれぞれ対向する。また通信モジュール３０１の受信アンテナ４０Ｅ１〜４０Ｈ１と、通信モジュール３０２の送信アンテナ４０Ａ２〜４０Ｄ２とが極近距離（例えば１ｍｍ）の間隔を離してそれぞれ対向する。
【００５０】
そして通信モジュール３０では、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄから出力される信号を対向する位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈで受信するようになされている。
【００５１】
〔１−４．アンテナの構成〕
〔１−４−１．基本構造〕
アンテナ４０の基本構造について説明する。図７に示すように、アンテナ４０は、Ｙ軸方向に細長い平板で形成されたアンテナ素子５１及び５２が同一平面上で平行に配された差動線状アンテナ４１と、略長方形の平板で形成されたパッチアンテナ４２とを含む構成とされる。
【００５２】
アンテナ４０は、差動線状アンテナ４１とパッチアンテナ４２がＺ軸方向に所定間隔離間して配された２層構造になされている。またアンテナ４０は、送信又は受信のどちらか一方だけを行うようになされている。
【００５３】
パッチアンテナ４２は、アンテナ素子５１及び５２が配される平面と平行に配され、該アンテナ素子５１及び５２の全体が面の延長上に入る大きさでなる。
【００５４】
差動線状アンテナ４１は、例えばＳＡＴＡ２規格と同等（最大で６Ｇｂｐｓ）のデータ通信（高速通信）を行い得るようになされており、大よそ６〜８ＧＨｚで通信する。一方、パッチアンテナ４２は、例えばＵＳＢ規格と同等（最大で６００Ｍｂｐｓ）のデータ通信（低速通信）を行い得るようになされており、大よそ１〜２ＧＨｚで通信する。
【００５５】
パッチアンテナ４２には、アンテナ素子５１及び５２の両端にそれぞれ対向する位置に孔が設けられおり、アンテナ素子５１及び５２の両端から該孔を通ってパッチアンテナ４２の下側（Ｚ軸負方向）に延びる給電部５３、５４及び接続部５５、５６が配される。
【００５６】
給電部５３及び５４は、アンテナ４０が送信用として用いられる場合（送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの場合）、それぞれ逆極性の信号が入力される。この入力される信号は、例えばＳＡＴＡ２規格に準拠した＋及び−の電圧１２００ｍＶの転送信号が大よそ６〜８ＧＨｚで高速に切り換えられながら入力される。
【００５７】
また給電部５３及び５４は、アンテナ４０が受信用として用いられる場合（受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの場合）、それぞれ接続されたアンテナ素子５１及び５２で受信した信号の電圧を出力する。
【００５８】
接続部５５及び５６は、所定の抵抗値でなる抵抗を介して接続される。
【００５９】
送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１は、給電部５３及び５４を介してアンテナ素子５１及び５２に逆極性の信号が入力されるため、一方のアンテナ素子５１又は５２から他方のアンテナ素子５２又は５１にかけて電界を発生させる。
【００６０】
受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１は、極近距離に配される送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１が発生させた電界により、アンテナ素子５１及び５２が帯電される。
【００６１】
すなわち送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのアンテナ素子５１及び５２は、該アンテナ素子５１及び５２にそれぞれ対向する位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのアンテナ素子５１及び５２（５２及び５１）と静電結合して電圧を変化させる。
【００６２】
これにより受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈは、帯電されたアンテナ素子５１及び５２の電圧の差分を後段に接続された装置に算出させることにより、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から送信された信号を取得させることができる。
【００６３】
このように、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１と受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１とは、極近距離でかつ高周波数で通信を行うため、電磁界及び誘導電磁界より準静電界が優位な通信、すなわち準静電界を用いた通信を行う。
【００６４】
一方、パッチアンテナ４２は、詳しくは後述するように、該パッチアンテナ４２におけるアンテナ素子５１及び５２間の中央線上の一端に給電点が設けられる。
【００６５】
パッチアンテナ４２は、アンテナ４０が送信用として用いられる場合、給電点に例えばＵＳＢ規格に準拠した送受信信号のうちの送信信号が分離されて入力される。またパッチアンテナ４２は、アンテナ４０が受信用として用いられる場合、該アンテナで受信した信号を給電点から外部（受信ＬＳＩ３７）に出力する。
【００６６】
従って、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２は、給電点に入力された信号を電波として放射する。受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２は、対向して配される送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から放射された電波を受信することができる。
【００６７】
なお、パッチアンテナ４２は、該パッチアンテナ４２の面に直交する方向に指向性を有しているため、隣接して配される他のアンテナ４０に影響を与えることはない。
【００６８】
ところでパッチアンテナ４２は、差動アンテナ４１のアンテナ素子５１及び５２が発生させる電界を吸収及び鏡像させるグランドプレーンとしても機能する。
【００６９】
〔１−４−２．アンテナの構造〕
実際のアンテナ４０は、図８及び図９に示すように、幅（Ｘ軸方向）、奥行（Ｙ軸方向）及び高さ（Ｚ軸方向）がそれぞれ８ｍｍ、１１ｍｍ及び１．５ｍｍの長さでなる略直方体に形成される。なお、図８に示したアンテナ４０は、金属部分のみを示したものであり、実際には図９に示すように基材のセラミック材がその内部に包埋されている。
【００７０】
アンテナ４０は、４層構造になっており、最上層には差動線状アンテナ４１が配され、上から２層目にはパッチアンテナ４２が配される。またアンテナ４０は、上から３層目には給電部５３及び５４のインピーダンスを調整するために該給電部５３及び５４から所定距離だけ空間を設けるように形成されたインピーダンス調整板４３が配され、最下層は基板３１に接続される。
【００７１】
アンテナ４０は、差動線状アンテナ４１のアンテナ素子５１及び５２と同一平面上（最上層）に該アンテナ素子５１及び５２を囲むように遮蔽枠４４が配される。
【００７２】
遮蔽枠４４とアンテナ素子５１及び５２との距離は、アンテナ素子５１及び５２間で発生する電界が、対向するアンテナ４０のアンテナ素子５１及び５２の電位を変化させ、かつ同一基板３１上に隣接した他のアンテナ４０に影響を与えないように設定される。
【００７３】
すなわちアンテナ素子５１及び５２との距離が近すぎると、アンテナ素子５１とアンテナ素子５２との結合が強くなり電界の影響を与える範囲が狭くなりすぎる。一方、遮蔽枠４４とアンテナ素子５１及び５２との距離が近くなると、アンテナ素子５１及び５２と遮蔽枠４４との結合が強くなってしまう。従ってこれらの要因を考慮して隣接する他のアンテナ４０に影響を与えず、かつ対向するアンテナ４０に確実に信号を伝達できるような距離に設定される。
【００７４】
アンテナ４０は、該アンテナ４０と同じ高さで所定幅の遮蔽柱４５が該アンテナ４０の外周を囲むように、奥行方向に１１本ずつ等間隔に配され、幅方向の一面に５本が等間隔に配され、幅方向の他面の両端よりに１本ずつが配される。またアンテナ４０は、幅方向の他面の中央に遮蔽柱４５と同一の形状をした給電柱４６が配される。
【００７５】
これら遮蔽柱４５及び給電柱４６は、遮蔽枠４４、パッチアンテナ４２及びインピーダンス調整板４３とそれぞれ接続される。また遮蔽柱４５は、基板３１を介してグランドに接地される。給電柱４６は、基板３１にプリントされた給電線６１に接続される。
【００７６】
アンテナ４０は、幅方向の他面の給電柱４５と遮蔽柱４４とのそれぞれの間に、基板３１にプリントされた給電線６２及び６３と給電部５３及び５４とをそれぞれ接続する給電柱４７及び４８が配される。
【００７７】
そしてアンテナ４０は、図１０に示すように、差動線状アンテナ４１のアンテナ素子５１及び５２に対して給電線６２、６３及び給電柱４７及び４８を介して逆極性の信号が入力される給電点６４が設けられる。
【００７８】
またアンテナ４０は、パッチアンテナ４２に対して給電線６１及び給電柱４６を介して信号が入力される給電点６５が設けられる。従って、パッチアンテナ４２は、給電柱４６との接続点に信号が入力されることになる。
【００７９】
〔１−４−３．差動線状アンテナとパッチアンテナの干渉〕
ところでアンテナ４０は、１つのアンテナで、差動線状アンテナ４１による高速通信とパッチアンテナ４２による低速通信とを共に非接触の無線通信により行うようになされているため、一方から他方への干渉が考えられる。
【００８０】
そこで、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された信号による、対向した位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２への干渉量を図１１に示す。
【００８１】
また、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から出力された信号による、対向した位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１への干渉量の実験結果を図１２に示す。
【００８２】
なお、この実験では、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１とパッチアンテナ４２にはそれぞれ同一の周波数の信号が入力されている。
【００８３】
また、この実験結果との対比のために、図１３に示すように、パッチアンテナ４２の隅に遮蔽柱４５を介して給電点６６が設けられた場合において、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された信号による、対向した位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２への干渉量を図１４に示す。
【００８４】
またパッチアンテナ４２の隅に遮蔽柱４５を介して給電点６６が設けられた場合において、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から出力された信号による、対向した位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１への干渉量の実験結果を図１５示す。
【００８５】
図１４及び図１５からも明らかなように、パッチアンテナ４２の隅に給電点６６を設けた場合、それぞれの干渉量が大きく、独立した通信が困難であることが分かる。特に図１４に示した送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された信号に対する受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの干渉量が非常に大きい。
【００８６】
これに対して、図１１からも明らかなように、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された信号にはほとんど干渉されていないことが分かる。
【００８７】
これは、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１におけるアンテナ素子５１及び５２にはそれぞれ逆極性の信号が入力されるため、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２ではそれぞれのアンテナ素子５１及び５２とほぼ同一量の静電結合がなされる。また、差動線状アンテナ４１はパッチアンテナ４２の中央にあるため、差動線状アンテナ４１の存在がパッチアンテナ４２の指向性に影響することはなく、通常のパッチアンテナと同様に正対して結合することができる。
【００８８】
従って、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２では、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１におけるアンテナ素子５１及び５２の影響が打ち消しあって合計としてはほぼゼロとなり、その結果としてほとんど干渉されなくなる。
【００８９】
また図１２からも明らかなように、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から出力された信号にはほとんど干渉されていないことが分かる。
【００９０】
これは、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１におけるアンテナ素子５１及び５２は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から出力された信号がほとんど同じ大きさで受信することになる。
【００９１】
しかしながら、上述したように、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１では、アンテナ素子５１及び５２の電位の差分をとることにより信号を受信するので、パッチアンテナ４２からの信号は差分を取ることにより相殺される。そのため、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から出力された信号にはほとんど干渉されなくなる。
【００９２】
かくして差動線状アンテナ４１間の通信と、パッチアンテナ４２間の通信とは、同じ周波数を用いた場合でも−２０ｄB程度のアイソレーションが取れる。実際上は、差動線状アンテナ４１間の通信に対してパッチアンテナ４２間の通信は１／１０程度の周波数を用いて行われるため、−３０ｄB〜−４０ｄB程度のアイソレーションが取れる。
【００９３】
〔２．データ転送システムの電気的構成〕
次に、データ転送システムの電気的構成について説明する。
【００９４】
〔２−１．パーソナルコンピュータの電気的構成〕
パーソナルコンピュータ３は、図１６に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＯＭ（Read Only Memory）７２、ＲＡＭ（Random Access Memory）７３、操作入力部７４、表示部７５、記憶部７６、及びインターフェイス部７７がバス７８を介して接続される。
【００９５】
ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２に格納された基本プログラムをワークメモリとして機能するＲＡＭ７３に展開して実行することにより全体を統括制御する。またＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２又は記憶部７６に格納されたアプリケーションプログラムをＲＡＭ７３に展開して実行することにより各種プログラムを実行する。
【００９６】
操作入力部７４は、マウス、キーボード、タッチパネル等が適応される。表示部７５は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、ブラウン管ディスプレイ等が適応される。記憶部７６は、磁気ディスク、フラッシュメモリ等が適応される。
【００９７】
インターフェイス部７７は、所定のケーブルを介して通信ユニット２のドック１０と接続される。
【００９８】
〔２−２．通信ユニットの電気的構成〕
通信ユニット２は、図１７に概略を示すように、ドック１０のＲＡＩＤカード８１と記憶装置２０のＳＳＤ２３とが通信モジュール３０１及び通信モジュール３０２を介して非接触接続される。
【００９９】
また通信ユニット２は、ドック１０のＵＳＢインターフェイス８２と記憶装置２０のＳＳＤ２３Ａ〜２３Ｄとが通信モジュール３０１及び通信モジュール３０２を介して非接触接続される。
【０１００】
ドック１０のＲＡＩＤカード８１及びＵＳＢインターフェイス８２は、所定のケーブルを介してパーソナルコンピュータ３と接続される。
【０１０１】
通信ユニット２は、図１８に詳細を示すように、ドック１０及び記憶装置２０にそれぞれ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成されるマイクロコンピュータ（以下、これをマイコンとも呼ぶ）８３及び８４が設けられる。
【０１０２】
マイコン８３及び８４は、ＲＯＭに格納された基本プログラムをＲＡＭに展開して実行することによりドック１０及び記憶装置２０全体を統括制御し、また、ＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより各種プログラムを実行する。
【０１０３】
ＲＡＩＤカード８１は、４つのＳＳＤ２３Ａ〜２３Ｄを使って例えばＲＡＩＤ０、ＲＡＩＤ１又はＲＡＩＤ５等のＲＡＩＤ構成を構築する装置であり、ＳＡＴＡ２規格のインターフェイスを有し、１ＣＨ〜４ＣＨにそれぞれＳＳＤ２３Ａ〜２３Ｄが接続される。
【０１０４】
ＲＡＩＤカード８１とＳＳＤ２３Ａ〜２３Ｄとは、ＳＡＴＡ２規格に準拠した形で、非接触通信によりデータの送受信を同時平行で行う。
【０１０５】
送信ＬＳＩ３６は、詳しくは後述するように、ＲＡＩＤカード８１のチャンネル数（本実施の場合、４チャンネル）分の差動送信回路９１及び送信回路９３（図１９）が設けられており、各チャンネルのデータを同時に送信し得るようになされている。
【０１０６】
受信ＬＳＩ３７は、ＲＡＩＤカード８１のチャンネル数（本実施の場合、４チャンネル）分の差動受信回路９２及び受信回路９４（図１９）が設けられており、各チャンネルのデータを同時に受信し得るようになされている。
【０１０７】
パーソナルコンピュータ３から出力されたデータをＳＳＤ２３に記憶する場合、ＲＡＩＤカード８１は、パーソナルコンピュータ３から出力されたデータをどのＳＳＤ２３に記憶するか設定し、設定したＳＳＤ２３にデータを出力する。
【０１０８】
例えば、ＳＳＤ２３Ａにデータを記憶する際、ＲＡＩＤカード８１は、ＳＳＤ２３Ａと接続された１ＣＨからデータを出力する。その出力された信号は、送信ＬＳＩ３６１の１ＣＨに入力される。送信ＬＳＩ３６１は、１ＣＨに入力されたデータを送信アンテナ４０Ａ１で送信できるように波形整形して送信信号として該送信アンテナ４０Ａ１の差動線状アンテナ４１に出力する。
【０１０９】
送信アンテナ４０Ａ１の差動線状アンテナ４１から出力された送信信号は、記憶装置２０の受信アンテナ４０Ｅ２の差動線状アンテナ４１で受信信号として受信され受信ＬＳＩ３７２の１ＣＨに入力される。受信ＬＳＩ３７２は、受信アンテナ４０Ｅ２で受信した受信信号を波形整形してデータとしてＳＳＤ２３Ａに送信して記憶させる。
【０１１０】
ＳＳＤ２３Ｂ〜２３Ｄにデータを記憶する場合も、ＳＳＤ２３Ａの場合と同様に、ＲＡＩＤカード８１のＣＨ２〜ＣＨ４からデータが出力され、送信ＬＳＩ３６１の２ＣＨ〜４ＣＨを介して送信アンテナ４０Ｂ１〜４０Ｄ１の差動線状アンテナ４１により送信信号として出力される。そして記憶装置２０の受信アンテナ４０Ｆ２〜４０Ｈ２の差動線状アンテナ４１で受信信号として受信され、受信ＬＳＩ３７２のＣＨ２〜ＣＨ４を介してＳＳＤ２３Ｂ〜２３Ｄに記憶される。
【０１１１】
一方、ＳＳＤ２３に記憶されたデータをパーソナルコンピュータ３に出力する場合、ＲＡＩＤカード８１は、出力対象のデータの保存場所を特定し、その保存場所であるＳＳＤ２３からデータを読み出す。
【０１１２】
例えば、ＳＳＤ２３Ａからデータを読み出す場合、ＳＳＤ２３Ａから読み出されたデータは、送信ＬＳＩ３６２の１ＣＨに入力され、波形整形されて送信信号として送信アンテナ４０Ａ２の差動線状アンテナ４１に出力される。
【０１１３】
送信アンテナ４０Ａ２の差動線状アンテナ４１から出力された送信信号は、ドック１０の受信アンテナ４０Ｅ１の差動線状アンテナ４１で受信信号として受信され受信ＬＳＩ３７１の１ＣＨに入力される。受信ＬＳＩ３７１は、受信アンテナ４０Ｅ１で受信した受信信号を波形整形してデータとしてＲＡＩＤカード８１のＣＨ１に送信する。ＲＡＩＤカード８１は、１ＣＨから入力されたデータを受信することにより、ＳＳＤ２３Ａに記憶されたデータを読み出す。
【０１１４】
ＳＳＤ２３Ｂ〜２３Ｄに記憶されたデータを読み出す場合も、ＳＳＤ２３Ａの場合と同様に、ＳＳＤ２３Ｂ〜２３Ｄからデータが出力され、送信ＬＳＩ３６２の２ＣＨ〜４ＣＨを介して送信アンテナ４０Ｂ２〜４０Ｄ２の差動線状アンテナ４１により送信信号として出力される。そしてドック１０の受信アンテナ４０Ｆ１〜４０Ｈ１の差動線状アンテナ４１で受信信号として受信され、受信ＬＳＩ３７１を介してＲＡＩＤカード８１の２ＣＨ〜４ＣＨに入力される。
【０１１５】
このようにＲＡＩＤカード８１とＳＳＤ２３とは、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ及び受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１を用いて非接触通信を行うので、最大で６Ｇｂｐｓでデータを送受信することができる。すなわち、ＳＡＴＡ２規格の最大転送レートに対応した通信を非接触により行うことができる。
【０１１６】
ところで、ドック１０は、表示部２５に表示すべきデータがパーソナルコンピュータ３からＵＳＢインターフェイス８２を介して入力された場合、そのデータが変換回路３２１に入力される。変換回路３２１は、入力されたデータを送信データとして送信ＬＳＩ３６１に送出する。
【０１１７】
送信ＬＳＩ３６１は、入力された送信データを送信アンテナ４０Ａ１で送信し得るように波形整形して送信信号として送信アンテナ４０Ａ１のパッチアンテナ４２に出力する。
【０１１８】
送信アンテナ４０Ａ１のパッチアンテナ４２から出力された送信信号は、記憶装置２０の受信アンテナ４０Ｅ２のパッチアンテナ４２で受信信号として受信され受信ＬＳＩ３７２に入力される。受信ＬＳＩ３７２は、受信アンテナ４０Ｅ２のパッチアンテナ４２で受信した受信信号を波形整形して受信データとして変換回路３２２に送出する。
【０１１９】
変換回路３２２は、受信ＬＳＩ３７２から入力される受信データを半二重に変換して表示部２５に送出する。表示部２５は、供給される送信データに対応する表示画面を表示する。
【０１２０】
一方、表示部２５からパーソナルコンピュータ３へデータを送信する場合、表示部２５から出力されたデータは、変換回路３２２に入力される。変換回路３２２は、入力されたデータを送信データとして送信ＬＳＩ３６２に送出する。送信ＬＳＩ３６２は、入力された送信データを波形整形して送信信号として送信アンテナ４０Ａ２のパッチアンテナ４２に出力する。
【０１２１】
送信アンテナ４０Ａ２のパッチアンテナ４２から出力された送信信号は、ドック１０の受信アンテナ４０Ｅ１のパッチアンテナ４２で受信され受信ＬＳＩ３７１の１ＣＨに入力される。受信ＬＳＩ３７１は、受信アンテナ４０Ｅ１で受信された受信信号を波形整形して受信データとして変換回路３２１に送出する。変換回路３２１は、受信ＬＳＩ３７１から入力される受信データを半二重に変換してＵＳＢインターフェイス８２を介してパーソナルコンピュータ３に出力する。
【０１２２】
このようにしてパーソナルコンピュータ３と表示部２５は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ及び受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２を用いて非接触通信を行うことによりデータを送受信する。
【０１２３】
なお、本実施の形態においては、ＵＳＢでの通信は１チャンネル分しか行わない。従って、ドック１０における送信アンテナ４０Ｂ１〜４０Ｄ１及び受信アンテナ４０Ｆ１〜４０Ｈ１のパッチアンテナ４２と、記憶装置２０における送信アンテナ４０Ｆ２〜４０Ｈ２及び送信アンテナ４０Ｂ２〜４０Ｄ２のパッチアンテナ４２との間の非接触通信は行わない。
【０１２４】
〔２−３．送信ＬＳＩ及び受信ＬＳＩの構成〕
送信ＬＳＩ３６は、図１９に示すように、各チャンネル分の差動送信回路９１及び送信回路９３等を含む構成とされる。また受信ＬＳＩ３７は、各チャンネル分の差動受信回路９２及び受信回路９４等を含む構成とされる。送信ＬＳＩ３６及び受信ＬＳＩ３７には、図示していないが、送信ＬＳＩ３６及び受信ＬＳＩ３７全体を制御する制御回路、データを一時的に記憶するレジスタ、波形を整形するイコライザ及びエンファシス・デエンファシス回路等も含まれる。
【０１２５】
なお、図１９においては、送信ＬＳＩ３６においては、１チャンネル分の差動送信回路９１及び送信回路９３しか図示していないが、実際には他の３チャンネル分の差動送信回路９１及び送信回路９３がそれぞれ設けられている。同様に、受信ＬＳＩ３７においても、１チャンネル分の差動受信回路９２及び受信回路９４しか図示していないが、実際には他の３チャンネル分の差動受信回路９２及び受信回路９４がそれぞれ設けられている。
【０１２６】
また、送信ＬＳＩ３６及び受信ＬＳＩ３７は、回路的には同一の構成とされるが、後述するように、マイコン８３及び８４の制御に基づいて送信用及び受信用してそれぞれ機能するようになされている。
【０１２７】
送信ＬＳＩ３６の差動送信回路９１は、図２０に示すように、増幅回路１０１、出力バッファ１０２、自動利得制御回路（以下、これをＡＧＣ回路とも呼ぶ）１０３及び信号検出回路１０４により構成される。
【０１２８】
増幅回路１０１は、ＲＡＩＤカード８１又はＳＳＤ２３からＳＡＴＡ２規格に準拠された一定電圧（１．２Ｖ）のデータが入力されるため、その機能が無効にされ、入力されたデータをそのまま出力バッファ１０２、ＡＧＣ回路１０３及び信号検出回路１０４に送出する。またＡＧＣ回路１０３は、増幅回路１０１と同様の理由から、その機能が無効にされる。
【０１２９】
出力バッファ１０２は、信号検出回路１０４から供給される有効を示す信号が供給された場合には増幅回路１０１から入力されたデータを送出し、有効を示す信号が供給されるまでは増幅回路１０１から入力されたデータを送出しない。
【０１３０】
信号検出回路１０４は、増幅回路１０１から信号が入力されたことを検出し、マイコン８３又は８４にその旨を示す信号を送出し、また、マイコン８３又は８４の制御に応じて出力バッファ１０３を有効にする信号を該出力バッファ１０２に送出する。
【０１３１】
一方、差動受信回路９２は、増幅回路１１１、出力バッファ１１２、ＡＧＣ回路１１３及び信号検出回路１１４により構成される。
【０１３２】
増幅回路１１１は、入力された信号（受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１で受信された受信信号）をＡＧＣ回路１１３から供給される増幅率に応じて増幅する。そして増幅回路１１１は、その増幅した受信信号を出力バッファ１１２、ＡＧＣ回路１１３及び信号検出回路１１４に送出する。
【０１３３】
出力バッファ１１２は、信号検出回路１１４から供給される有効を示す信号が供給された場合には増幅回路１１１から供給されたデータを送出し、有効を示す信号が供給されるまでは増幅回路１１１から入力されたデータを送出しない。
【０１３４】
ＡＧＣ回路１１３は、増幅回路１１１から供給される受信信号の電圧が、予め設定されているＳＡＴＡ２規格に準拠した電圧（１．２Ｖ）となるような増幅率を算出し、その増幅率をレジスタに記憶すると共に増幅回路１１１に送出する。
【０１３５】
ここで、ＡＧＣ回路１１３による増幅率の算出方法として、増幅回路１１１から供給される受信信号の電圧を直接測定して増幅率を算出する方法を用いてもよい。また、６ＧＨｚのような高周波数で電圧を測定することができない場合、例えば特開２００９−６０４１５号公報に記載されているような時間方向のずれを検出して増幅率を最適化する方法を使用してもよい。
【０１３６】
信号検出回路１１４は、増幅回路１１１から信号が入力されたことを検出し、マイコン８３又は８４にその旨を示す信号を送出し、また、マイコン８３又は８４の制御に応じて出力バッファ１０３を有効にする信号を該出力バッファ１０２に送出する。
【０１３７】
ところで、送信ＬＳＩ３６の送信回路９３は、変換回路３２から供給される送信データを波形変形して送信信号として送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２に出力する。
【０１３８】
一方、受信ＬＳＩ３７の受信回路９４は、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２で受信された受信信号を一定の電圧に増幅し、その増幅した受信信号を波形整形して受信データとして変換回路３２に送出する。
【０１３９】
このようにしてドック１０及び記憶装置２０は、ＳＡＴＡ２規格に準拠したＲＡＩＤカード８１及びＳＳＤ２３間の高速通信、及びＵＳＢ規格に準拠したパーソナルコンピュータ３及び表示装置２５間の低速通信を送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ及び受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈを介して非接触通信により行うようになされている。
【０１４０】
〔３．位置制御処理〕
次に、ドック１０のマイコン８３及び記憶装置２０のマイコン８４により行われる位置制御処理について説明する。
【０１４１】
〔３−１．アンテナ間の位置ずれの影響〕
ところで、上述したように、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２とは、それぞれ対向して配されたもの同士が非接触により通信を行う。
【０１４２】
このとき、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１同士は、電界の強度が距離の３乗に反比例して減衰する準静電界により通信が行われている。従って、予め設定されたアンテナ４０間の距離からのずれ量が通信状態に大きな影響を与える。
【０１４３】
具体的に、対向して配されるアンテナ４０の差動線状アンテナ４１同士は、ＸＹ平面上で同位置であり、Ｚ軸方向に１ｍｍ離間して用いられるように設定（設計）されている。以下、対向して配されるアンテナ４０の相対位置が、ＸＹ平面上で同位置であり、Ｚ軸方向に１ｍｍ離間した位置を基準位置とも呼ぶ。また、予め設定されたアンテナ４０間の距離、すなわちＺ軸方向に１ｍｍ離間した距離を基準距離とも呼ぶ。
【０１４４】
そして、対向して配されるアンテナ４０の相対位置を基準位置からＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向にそれぞれ移動させた（ずらした）際の、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された送信信号を受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１で受信した際の電圧（受信電圧）のシミュレーション結果を図２１に示す。
【０１４５】
図２１において、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１に入力される送信信号の電圧は１．２Ｖ（１２００ｍＶ）である。また、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１で受信可能な受信信号の電圧の限界値（以下、これを閾値とも呼ぶ）を３０ｍＶとしている。
【０１４６】
また図２１において、Ｚ軸方向の基準位置からのずれ量は、対向して配されるアンテナ４０間の距離が離れる方向がプラス方向であり、該距離が縮まる方向がマイナス方向である。
【０１４７】
さらに図２１において、Ｘ軸及びＹ軸方向の受信電圧は、アンテナ４０がＸ軸及びＹ軸に対称な構造となっているため、プラス方向及びマイナス方向へのずれ量は基本的には対称となる。
【０１４８】
そして、図２１からも明らかなように、対向して配されるアンテナ４０同士が基準位置に位置しているとき、受信電圧は約５３ｍＶの最適値となる。
【０１４９】
また、対向して配されるアンテナ４０間の相対位置をＹ軸方向に基準位置から移動させた場合、移動距離すなわちアンテナ４０同士のずれ量が±２ｍｍとなっても受信電圧は閾値未満となることはない。従って、Ｙ軸方向に対するずれ量は、事実上、無視できるものである。
【０１５０】
一方、対向して配されるアンテナ４０間の相対位置をＸ軸方向に基準位置から移動させた場合、ずれ量が約±１ｍｍを超えると受信電圧は閾値未満となる。従って、Ｘ軸方向に対するずれ量は、±１ｍｍの許容範囲があり、後述する機械精度で十分保証できるものである。
【０１５１】
他方、対向して配されるアンテナ４０間の距離をＺ軸方向に基準位置（基準距離）から移動させた場合、アンテナ４０間の距離が１．５ｍｍ（図２１では＋０．５ｍｍ）を超えると受信電圧は閾値未満となる。またアンテナ４０間の距離が短くなるにつれて受信電圧は大きくなるが、最適値（約５３ｍＶ）から離れていくことになり、０．７５ｍｍ（図２１では−０．２５ｍｍ）までが許容範囲とされる。
【０１５２】
従って、対向して配されるアンテナ４０間のＺ軸方向に対する距離は０．７５ｍｍ〜１．５ｍｍが許容範囲となる。これは、Ｘ軸、Ｙ軸方向に対するずれ量の許容範囲より大幅に狭く、機械精度では保証することができない。そのため、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２との距離を調整することが必要になる。
【０１５３】
因みに、通信モジュール３０の基板３１と同等の大きさの基板に、アンテナ４０を１／２に縮小してＸ軸方向にそれぞれ８つずつ等間隔で並べた場合における図２１と同様にしたシミュレーション結果を図２２に示す。
【０１５４】
図２２からも分かるように、対向して配されるアンテナ４０間のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に対するずれ量の許容範囲は、±０．４ｍｍ、±２．０ｍｍ及び０．５ｍｍ〜１．２ｍｍとなる。
【０１５５】
このように、アンテナを小型化することにより、Ｚ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向の位置精度も厳しくなることがわかる。さらにアンテナ数を増やす場合、より許容範囲は狭くなり、位置精度も厳しくなる。
【０１５６】
〔３−２．アンテナ間の位置ずれの要因〕
ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２との位置ずれの要因としては以下の誤差が考えられる。
【０１５７】
〔３−２−１．機械誤差〕
１つめの誤差としては、ドック１０及び記憶装置２０の各部がそれぞれ製造される際の機械誤差である。これらの誤差は、全体として約５００μｍ程度であると考えられる。
【０１５８】
〔３−２−２．歪誤差〕
２つ目の誤差として、基板３１に例えば半田リフロー等によりアンテナ４０を固定する際に、形状が加熱による歪んでしまうことにより発生する誤差である。
【０１５９】
半田リフローは例えば２５０℃程度に加熱して半田を溶かして基板３１にアンテナ４０を固定するため、基板３１は、素材ごとの膨張率の違いから歪が発生し、温度が下がった後でもその歪が残ってしまうことがある。この誤差は、約１００〜２００μｍ程度であると考えられる。
【０１６０】
〔３−２−３．使用時の熱膨張誤差〕
３つ目の誤差として、実際に通信を行っている際に温度が上昇して基板３１が熱膨張することにより生じる誤差である。通信が行われている際に例えば４０℃程度になった場合、基板３１は、ＸＹ平面で１０ｍｍあたり約４μｍ膨張し、Ｚ軸方向に約２０μｍ膨張する。
【０１６１】
〔３−２−４．全体としての誤差〕
従って、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２と間は、使用時には７５０μｍ程度の位置ずれが発生する可能性がある。
【０１６２】
これに対して、対向して配されるアンテナ４０間のＺ軸方向の位置ずれの許容範囲は０．７５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、７５０μｍの位置ずれが発生した場合には通信が行えなくなる可能性がある。
【０１６３】
従って、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２との距離を調整することが必要になる。
【０１６４】
〔３−３．ＡＧＣとアンテナ間距離の関係〕
上述したように、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１で受信した受信信号は、ＡＧＣ回路１１３から供給されるＡＧＣ信号に応じて増幅回路１１１により一定の電圧に増幅される。ＡＧＣ回路１１３は、増幅回路１１１から供給される受信信号の受信電圧（受信振幅）が、一定の電圧（例えば１２００ｍＶ）となるような増幅率を算出する。
【０１６５】
従って、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１で受信した信号の受信電圧と、ＡＧＣ回路１１３で算出される増幅率とは図２３に示すように反比例の関係となる。
【０１６６】
一方、差動線状アンテナ４１は準静電界により通信が行われており、また通信距離が充分に近傍であるため、フレネル領域に現れるような電波の干渉がなく、アンテナ４０間の距離に反比例して受信電圧が一様に減衰する。
【０１６７】
従って、図２４に示すように、ＡＧＣ回路１１３で算出される増幅率と、対向して配されるアンテナ４０間の距離とは、ＡＧＣ回路１１３で算出される増幅率を対数にとると、対向して配されるアンテナ４０間の距離が対数をとった増幅率によってほぼ直線の関係で表される。
【０１６８】
この関係により、ＡＧＣ回路１１３で算出される増幅率を基に、対向して配されるアンテナ４０間の距離が推定できる。
【０１６９】
〔３−４．具体的な位置制御処理〕
以上のように、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２との距離には位置ずれが発生する。しかし、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１同士が準静電界を用いて通信を行うので、ＡＧＣ回路１１３で算出される増幅率を基に、対向して配されるアンテナ４０間の距離が推定できる。そこで、ドック１０のマイコン８３及び記憶装置２０のマイコン８４は、位置制御処理を実行し、この推定された距離からアンテナ４０間の距離が基準距離となるように調整する。
【０１７０】
具体的には、ドック１０のマイコン８３及び記憶装置２０のマイコン８４は、電力が供給されると、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開することにより位置制御処理を実行する。
【０１７１】
マイコン８３は、図２５に示すように、位置制御処理を実行する際、初期化部１２１、接続設定部１２２、距離推定部１２３、位置制御部１２４、通知制御部１２５及び通信制御部１２６として機能する。またマイコン８４は、位置制御処理を実行する際、初期化部１３１、接続設定部１３２、距離推定部１３３、位置制御部１３４、通知制御部１３５及び通信制御部１３６として機能する。
【０１７２】
ドック１０は、パーソナルコンピュータ３と常時接続されて使用されることを前提としているため、例えばパーソナルコンピュータ３に電源電力が供給されると同時に電源電力が供給される。
【０１７３】
マイコン８３は、電源電力が供給されると位置制御処理を実行する。
【０１７４】
通信モジュール３０１に配される送信ＬＳＩ３６１及び受信ＬＳＩ３７１は、電源電力が供給されると、所定のウェイト時間の間に、内部に設けられたリセット回路によりレジスタを含む各部が初期化される。
【０１７５】
初期化部１２１は、位置制御処理を実行してからウェイト時間経過後に、送信ＬＳＩ３６１及び受信ＬＳＩ３７１のレジスタを明示的に初期化する。その際、初期化部１２１は、送信ＬＳＩ３６１及び受信ＬＳＩ３７１をそれぞれ送信用及び受信用として設定する。
【０１７６】
また初期化部１２１は、送信ＬＳＩ３６１の信号検出回路１０４を有効にすると共に、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３及び信号検出回路１１４を有効にする初期設定を行う。
【０１７７】
ところで、ＳＡＴＡ２規格では、電源電力が供給されたホストとデバイスが接続を確認するためにＯＯＢ（Out of Band）信号と呼ばれるバースト信号を相互に送信するようになされている。
【０１７８】
そこで接続設定部１２２は、ＲＡＩＤカード８１から送信されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６１の全チャンネルの信号検出回路１０４で検出された場合、ＲＡＩＤカード８１が全チャンネルで通信可能であると判断して送信ＬＳＩ３６１の全出力バッファ１０２を有効にする。
【０１７９】
これによりドック１０では、ＲＡＩＤカード８１から出力されるＯＯＢ信号を送信信号として送信アンテナ４０Ａ１〜４０Ｄ１の差動線状アンテナ４１からそれぞれ出力している状態となり、ドック１０に記憶装置２０が載置されるまでこの状態を維持する。
【０１８０】
これに対して接続設定部１２２は、ＲＡＩＤカード８１から送信されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６１のいずれかのチャンネルの信号検出回路１０４で検出されなかった場合、異常である旨をインジケータ１４を例えば点滅させることによりユーザに通知して処理を終了する。
【０１８１】
これは、ドック１０内部のいずれか部品の故障や、コネクタが外れてＲＡＩＤカード８１との接続がされていない場合などにおき、このような場合には自動復帰ができないので、ユーザに異常を通知して処理を終了する。
【０１８２】
一方、記憶装置２０は、ドック１０に載置されることにより該ドック１０から電源電力が供給される。マイコン８４は、電源電力が供給されると１〜３秒のウェイト時間経過後に位置制御処理を実行する。なお、記憶装置２０はユーザの手によりドック１０に載置されるので、載置の仕方によっては電力供給の安定に若干長めの時間が必要になる場合があるためウェイト時間が１〜３秒と若干長めに設定される。
【０１８３】
通信モジュール３０２に配される送信ＬＳＩ３６２及び受信ＬＳＩ３７２は、電源電力が供給されると、ウェイト時間の間に、内部に設けられたリセット回路によりレジスタを含む各部が初期化される。
【０１８４】
初期化部１３１は、送信ＬＳＩ３６２及び受信ＬＳＩ３７２のレジスタを明示的に初期化する。その際、初期化部１３１は、送信ＬＳＩ３６２及び受信ＬＳＩ３７２をそれぞれ送信用及び受信用として設定する。また初期化部１３１は、送信ＬＳＩ３６２の信号検出回路１０４を有効にすると共に、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３及び信号検出回路１１４を有効にする。
【０１８５】
接続設定部１３２は、ＳＳＤ２３から送信されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６１のいずれかのチャンネルの信号検出回路１０４で検出されなかった場合、異常である旨をインジケータ２６を例えば点滅させることによりユーザに通知して処理を終了する。
【０１８６】
これは、記憶装置２０内部のいずれかの故障や、コネクタが外れてＳＳＤ２３との接続がされていない場合などにおき、このような場合には自動復帰ができないので、ユーザに異常を通知して処理を終了する。特に可搬型の記憶装置２０にあっては、故障やコネクタが外れることが起こりやすいため重要となる。
【０１８７】
これに対して接続設定部１３２は、ＳＳＤ２３から送信されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６２の全チャンネルの信号検出回路１０４で検出された場合、ＳＳＤ２３が全チャンネルで通信可能であると判断して送信ＬＳＩ３６２の全出力バッファ１０２を有効にする。
【０１８８】
これによりドック１０では、ＲＡＩＤカード８１から出力されるＯＯＢ信号を送信アンテナ４０Ａ２〜４０Ｄ２の差動線状アンテナ４１からそれぞれ出力する。
【０１８９】
ドック１０は、記憶装置２０が該ドック１０に載置されて送信アンテナ４０Ａ２〜４０Ｄ２の差動線状アンテナ４１からＯＯＢ信号が出力されると、そのＯＯＢ信号を受信アンテナ４０Ａ１〜４０Ｄ１で受信する。
【０１９０】
受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３は、受信アンテナ４０Ａ１〜４０Ｄ１で受信されたＯＯＢ信号の受信電圧に応じて増幅率を算出する。
【０１９１】
ところで、対向して配されるアンテナ４０間の距離の許容範囲は０．７５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、この範囲に対応する増幅率は、図２４に示した直線関数を用いて算出すると１８〜３４の範囲（以下、これを正常動作範囲とも呼ぶ）になる。因みに、対向して配されるアンテナ４０間の距離が基準距離である場合、増幅率は２３の最適値となる。
【０１９２】
すなわち、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率がこの正常動作範囲内であればビットエラーレートは０（エラーフリー状態）で通信することができ、そこから外れるほどエラーレートが上昇していき、一定以上離れると通信不能状態になる。
【０１９３】
そこでマイコン８３では、この正常動作範囲と、該正常通常範囲より狭く設定され差動線状アンテナ４１同士の通信が最適に行われるとされる２０〜２６の範囲（以下、これを正常初期化範囲とも呼ぶ）とがＲＯＭに記憶されており、必要に応じて読み出される。
【０１９４】
これら正常初期化範囲及び正常動作範囲は、差動線状アンテナ４１の特性と、アンテナ４０間の距離、増幅回路１１１の特性により、最適な状態で通信が行える範囲に設定される。なぜなら、理想的に減衰した信号を理想的な増幅回路で処理するならば、増幅率が大きいほどスルーレートが改善されてジッタ成分などの信号品質は改善する。しかし、一例として、図２６に増幅率とジッタとの関係を示すように、増幅回路の非線形歪や、増幅することにより受信信号のＤＣ（Direct Current）オフセットまでの強調してしまうなどの弊害により、実際には信号品質の改善は頭打ちとなるからである。
【０１９５】
接続設定部１２２は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全てのチャンネルで正常初期化範囲以内である場合、対向して配されるアンテナ４０間の距離が通信可能な距離であると判断する。そして接続設定部１２２は、受信ＬＳＩ３７１の出力バッファ１０２を有効にし、送受信が可能な状態にする。
【０１９６】
これに対して接続設定部１２２は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率がいずれかのチャンネルで正常初期化範囲以内でない場合、対向して配されるアンテナ４０間の距離が通信可能な距離でないと判断する。このとき距離推定部１２３は、ＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率を基に、図２４に示した直線関数を用いて対向するアンテナ間の距離を推定する。
【０１９７】
位置制御部１２４は、距離推定部１２３で推定された距離と基準距離との差分を算出し、対向して配されるアンテナ４０間の距離が基準距離となるようにアクチュエータ１３を駆動して記憶装置２０をＺ軸方向に移動させる。
【０１９８】
より具体的には位置制御部１２４は、距離推定部１２３で推定された距離が基準距離より大きかった場合には、その差分だけ記憶装置２０をドック１０に近づく方向に移動させる。また位置制御部１２４は、距離推定部１２３で推定された距離が基準より小さかった場合には、その差分だけ記憶装置２０をドック１０から遠ざかる方向に移動させる。
【０１９９】
接続設定部１２２、距離推定部１２３及び位置制御部１２４は、ＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全てのチャンネルで正常初期化範囲以内でない場合、上述した処理を例えば１０回繰り返し行う。
【０２００】
接続設定部１２２、距離推定部１２３及び位置制御部１２４が上述した処理を例えば１０回繰り返し行っても受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全てのチャンネルで正常初期化範囲以内でない場合、なんらかの異常が発生していると考えられる。例えば、アンテナ４０間に金属片が挟まっていたり、アンテナ４０が破損していたり、基板３１が大きくＸ軸又はＹ軸方向にずれていたり、基板３１が熱等の影響で変形しているなどが考えられる。
【０２０１】
このような場合、接続設定部１２２、距離推定部１２３及び位置制御部１２４が上述した処理を何回繰り返しても改善されることがないので、通知設定部１２５は、インジケータ１６を介して通信が開始できない旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２０２】
一方、記憶装置２０も、ドック１０に載置されて該ドック１０の送信アンテナ４０Ａ１〜４０Ｄ１の差動線状アンテナ４１から出力されたＯＯＢ信号を受信アンテナ４０Ａ２〜４０Ｄ２で受信し、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３により増幅率が算出される。
【０２０３】
接続設定部１３２は、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全チャンネルで正常初期化範囲以内である場合、対向して配されるアンテナ４０間の距離が通信可能な距離であると判断する。そして接続設定部１３２は、受信ＬＳＩ３７２の出力バッファ１１２を有効にし、送受信が可能な状態にする。
【０２０４】
これに対して接続設定部１３２は、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率がいずれかのチャンネルで正常初期化範囲以内でない場合、対向して配されるアンテナ４０間の距離が通信可能な距離でないと判断する。
【０２０５】
この実施の形態では、記憶装置２０にはアンテナ４０間の距離を調整する機構が設けられていないので、距離推定部１３３及び位置制御部１３４は機能しない。
【０２０６】
そこで接続設定部１３２は、ドック１０によりアンテナ４０間の距離が調整されるとされる時間経過後、再び受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全てのチャンネルで正常初期化範囲以内であるかを判断する。
【０２０７】
そして通知設定部１３５は、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全てのチャンネルで正常初期化範囲以内でない場合、インジケータ１６を介して通信が開始できない旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２０８】
ドック１０の接続設定部１２２及び記憶装置２０の接続設定部１３２が共に受信ＬＳＩ３７１の出力バッファ１１２及び受信ＬＳＩ３７２の出力バッファ１１２を全て有効にし、送受信が可能な状態になると、ＲＡＩＤカード８１とＳＳＤ２３との間でＳＡＴＡ２規格に準拠してデータ通信が開始される。
【０２０９】
ここで、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１を用いた通信は、極近距離で通信するので外乱の影響がほとんどないため、一度正常に通信が開始されると異常をきたすことはほとんどなく安定して通信を行うことができる。しかし、通信が行われている最中にユーザが記憶装置２０をドック１０から取り外そうとする場合なども考えられるため、ドック１０及び記憶装置２０では、異常を検出すると安全に通信が行われている間に通信を終了させてデータの破損を防止する。
【０２１０】
具体的には、ドック１０の通信制御部１２６は、例えば所定間隔ごとに受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３で算出される増幅率を取得し、全てのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内であるかを監視する。
【０２１１】
そして通信制御部１２６は、いずれかのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内でなくなった場合、通信を正常に終了させる。このとき通知設定部１２５は、インジケータ１４を介して異常が検出されたため通信を終了した旨をユーザに通知する。
【０２１２】
同様に、記憶装置２０の通信制御部１３６も、例えば所定間隔ごとに受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１０３で算出される増幅率を取得し、全てのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内であるかを監視する。
【０２１３】
そして通信制御部１３６は、いずれかのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内でなくなった場合、通信を正常に終了させる。このとき通知設定部１３５は、インジケータ２６を介して異常が検出されたため通信を終了した旨をユーザに通知する。
【０２１４】
このようにしてドック１０のマイコン８３及び記憶装置２０のマイコン８４は、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１による非接触通信が行われる際の位置制御を行うようになされている。
【０２１５】
〔３−５．位置制御処理手順〕
次に、上述した位置制御処理の手順についてフローチャートを用いて説明する。
【０２１６】
〔３−５−１．ドックのマイコンによる位置制御処理手順〕
マイコン８３は、図２７に示すフローチャートのルーチンＲＴ１の開始ステップから入って次のステップＳＰ１へ移り、所定時間経過するまで待機し、次のステップＳＰ２に移る。この間に、送信ＬＳＩ３６１及び受信ＬＳＩ３７１は、内部に設けられたリセット回路により初期化される。
【０２１７】
ステップＳＰ２においてマイコン８３は、送信ＬＳＩ３６１及び受信ＬＳＩ３７１のレジスタを初期化する等の初期設定を行い、次のステップＳＰ３に移る。
【０２１８】
ステップＳＰ３においてマイコン８３は、ＲＡＩＤカード８１から送出されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６１の全てのチャンネルの信号検出回路１０４で検出されたか否かを判断する。
【０２１９】
ここで、いずれかのチャンネルのＯＯＢ信号が検出されなかった場合、マイコン８３はステップＳＰ４に移って異常である旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２２０】
これに対して、全てのチャンネルのＯＯＢ信号で検出された場合、マイコン８３はステップＳＰ５に移って送信ＬＳＩ３６１の出力バッファ１０２を有効にし、記憶装置２０からＯＯＢ信号が送信されてくるまでこの状態を維持し、次のステップＳＰ６に移る。
【０２２１】
ステップＳＰ６においてマイコン８３は、受信アンテナ４０Ｅ１〜４０Ｈ１で受信されたＯＯＢ信号に基づいて受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３で算出された増幅率が正常初期化範囲内であるか否かを判断する。そしてマイコン８３は、増幅率が正常初期化範囲内でなかった場合にはステップＳＰ７に移る。
【０２２２】
ステップＳＰ７においてマイコン８３は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率を基に対向して配されるアンテナ４０間の距離を推定し、次のステップＳＰ８に移る。
【０２２３】
ステップＳＰ８においてマイコン８３は、推定された距離と基準距離とに基づいて対向して配されるアンテナ４０間の距離が基準距離となるように記憶装置２０をＺ軸方向に移動させ、次のステップＳＰ９に移る。
【０２２４】
ステップＳＰ９においてマイコン８３は、ステップＳＰ８で記憶装置２０の移動調整が１０回行われたか否かを判断し、１０回行われていない場合にはステップＳＰ６に戻り、１０回行われた場合には通信が開始できない旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２２５】
一方、ステップＳＰ６において増幅率が正常初期化範囲内であった場合、マイコン８３はステップＳＰ１０に移り、受信ＬＳＩ３７１の出力バッファ１０２を有効にし、ＡＴＡ２規格に準拠してデータ通信が開始できる状態にし、次のステップＳＰ１１に移る。
【０２２６】
ステップＳＰ１１においてマイコン８３は、ＲＡＩＤカード８１とＳＳＤ２３との間でＳＡＴＡ２規格に準拠してデータ通信が行われている状態で、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出される全チャンネルの増幅率が正常動作範囲以内であるかを検出する。
【０２２７】
ステップＳＰ１１で全てのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内である場合、マイコン８３はステップＳＰ１１を繰り返し行う。
【０２２８】
これに対してステップＳＰ１１でいずれかのチャンネルの増幅率が正常動作範囲以内でなくなった場合、マイコン８３はステップＳＰ１２に移って、通信を正常に終了させ、ステップＳＰ２に戻る。
【０２２９】
〔３−５−２．記憶装置のマイコンによる位置制御処理手順〕
マイコン８４は、図２８に示すフローチャートのルーチンＲＴ２の開始ステップから入って次のステップＳＰ２１へ移り、１〜３秒に設定された時間が経過するまで待機し、次のステップＳＰ２２に移る。この間に、送信ＬＳＩ３６２及び受信ＬＳＩ３７２は、内部に設けられたリセット回路により初期化される。
【０２３０】
ステップＳＰ２２においてマイコン８４は、送信ＬＳＩ３６２及び受信ＬＳＩ３７２のレジスタを初期化する等の初期設定を行い、次のステップＳＰ２３に移る。
【０２３１】
ステップＳＰ２３においてマイコン８４は、ＳＳＤ２３から送出されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６２の全てのチャンネルの信号検出回路１１４で検出されたか否かを判断する。
【０２３２】
ここで、いずれかのチャンネルのＯＯＢ信号が検出されなかった場合、マイコン８４はステップＳＰ２４に移って異常である旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２３３】
これに対して、全てのチャンネルのＯＯＢ信号が検出された場合、マイコン８４はステップＳＰ２５に移って送信ＬＳＩ３６２の出力バッファ１１２を有効にし、次のステップＳＰ２６に移る。
【０２３４】
ステップＳＰ２６においてマイコン８４は、受信アンテナ４０Ｅ２〜４０Ｈ２で受信したＯＯＢ信号に基づいてＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が正常初期化範囲内であるか否かを判断する。そしてマイコン８４は、増幅率が正常初期化範囲内でなかった場合にはステップＳＰ２７に移り、通信が開始できない旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２３５】
一方、ステップＳＰ２６において増幅率が正常初期化範囲内であった場合、マイコン８４はステップＳＰ２８に移り、受信ＬＳＩ３７２の出力バッファ１１２を有効にし、ＡＴＡ２規格に準拠してデータ通信が開始できる状態にし、次のステップＳＰ２９に移る。
【０２３６】
ステップＳＰ２９においてマイコン８４は、ＲＡＩＤカード８１とＳＳＤ２３との間でＳＡＴＡ２規格に準拠してデータ通信が行われている状態で、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出される全チャンネルで増幅率が正常動作範囲以内であるかを検出する。
【０２３７】
ステップＳＰ２９で全てのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内である場合、マイコン８４はステップＳＰ２９を繰り返し行う。
【０２３８】
これに対してステップＳＰ２９でいずれかのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内でなくなった場合、マイコン８４はステップＳＰ３０に移って、通信を正常に終了させ、ステップＳＰ２２に戻る。
【０２３９】
〔４．動作及び効果〕
以上の構成においてアンテナ４０は、所定間隔離して同一平面上に配される所定長さのアンテナ素子５１及び５２からなる作動線状アンテナ４１と、アンテナ素子５１及び５２が配される平面と平行に配されるパッチアンテナ４２とによる２層構造でなる。
【０２４０】
送信用として用いられるアンテナ４０（送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ）の差動線状アンテナ４１は、アンテナ素子５１及び５２に逆極性の電圧が給電され、該アンテナ素子５１及び５２で磁界を発生させる。
【０２４１】
送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと対向して配される受信用として用いられるアンテナ４０（受信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ）の差動線状アンテナ４１は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのアンテナ素子５１及び５２で発生された磁界によりアンテナ素子５１及び５２が逆極性に帯電される。
【０２４２】
これにより送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された信号が送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１で受信される。このとき送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１と送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１とは、電界の強度が距離の３乗に反比例して減衰する準静電界により通信が行われるので、数Ｇｂｐｓの高速通信ができる。
【０２４３】
一方、パッチアンテナ４２は、アンテナ素子５１及５２の延長線を通り該パッチアンテナ４２に対して垂直な仮想面に挟まれる領域に給電点が設けられる。
【０２４４】
これによりアンテナ４０は、差動線状アンテナ４１におけるアンテナ素子５１及び５２にはそれぞれ逆極性の電圧が給電されるためパッチアンテナ４２へはそれぞれの極性が同等の影響を与えるために相殺されてほとんど干渉することない。
【０２４５】
またアンテナ４０は、パッチアンテナ４２から放出される電波もアンテナ素子５１及び５２にほぼ同等に影響を与えるために該アンテナ素子５１及び５２が受信する電圧の差分をとることによりその影響が相殺される。
【０２４６】
かくしてアンテナ４０は、差動線状アンテナ４１及びパッチアンテナ５２が互いに干渉することなくそれぞれ通信を行うことができる。これによりアンテナ４０は、異なる信号を無線通信する差動線状アンテナ４１及びパッチアンテナ５２を２層構造にすることができるので小型化することができる。
【０２４７】
また、ドック１０及び記憶装置２０は、対向して配されるアンテナ４０間の距離をＡＧＣ回路１１３及び１２３により算出される増幅率に基づいて推定するようにした。
【０２４８】
これは、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１が、対向して配されるアンテナ４０間の距離に反比例して受信電圧が一様に減衰する特性を有しているので、増幅率と該アンテナ４０間の距離が比例の関係で表されることによるものである。
【０２４９】
これによりドック１０及び記憶装置２０は、対向して配されるアンテナ４０間の距離を測定するために別途装置や回路を設けることなく推定することができるので、構成を簡易にすることができる。
【０２５０】
さらに、ドック１０は、推定されたアンテナ４０間の距離に基づいて、アクチュエータ装置１３を駆動して記憶装置２０をＺ軸方向に移動させ、該アンテナ４０間の距離を予め設定された最適に通信できるとされる基準距離に調整するようにした。
【０２５１】
これによりドック１０及び記憶装置２０は、距離のずれが通信に大きな影響を与える準静電界を用いて通信する差動線状アンテナ４１を最適な距離間隔にすることができ、差動線状アンテナ４１同士の通信を最適な環境で行わせることができる。
【０２５２】
＜２．他の実施の形態＞
なお上述した実施の形態においては、パッチアンテナ４２に対して、Ｘ軸方向における中央の隅に給電点６３が設けられるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、アンテナ素子５１及び５２の延長線を通りパッチアンテナ４２の面に垂直な仮想面に挟まれる領域内であればどこに給電点が設けられていてもよい。ただし、差動線状アンテナ４１への干渉を考慮すると、アンテナ素子５１及びアンテナ素子５２が線対称となる基準とされる線上、すなわちパッチアンテナ４２におけるＹ軸方向の中央線上のいずれかの位置がよりよい。
【０２５３】
また上述した実施の形態においては、アンテナ素子５１及び５２が平行に配されるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、パッチアンテナ４２に電流が流れる方向に沿った基準線に対して所定間隔離間して線対称にアンテナ素子５１及び５２が配されていればよい。
【０２５４】
また上述した実施の形態においては、遮蔽枠４４及びパッチアンテナ４２と接するように、アンテナ４０の側面に等間隔に複数の遮蔽柱４５が設けられるようにした場合について述べた。この遮蔽柱４５は、アンテナ素子５１及び５２により発生された電界を他の隣接するアンテナ４０に届かせないようにするために設けられたものである。従って本発明ではこれに限らず、例えば、アンテナ４０の側面を導電性の平板で覆うようにしてもよい。これにより遮蔽柱４５が設けられた場合と同様の効果を得ることができる。
【０２５５】
また上述した実施の形態においては、アンテナ素子５１及び５２と同一平面上に遮蔽枠４４が設けられている場合について述べたが、本発明はこれに限らず、遮蔽枠４４がアンテナ素子５１及び５２とは異なる高さの位置に設けられるようにしてもよい。但し、遮蔽枠４４は、アンテナ素子５１及び５２と同一平面上に設けられた場合が一番アンテナ素子５１及び５２により発生された電界がアンテナ４０の外に放射されるのを防ぐことができる。
【０２５６】
また上述した実施の形態においては、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１がＳＡＴＡ２規格に準拠して接続されるＲＡＩＤカード８１及びＳＳＤ２３の間の通信を非接触通信にした場合について述べた。本発明はこれに限らず、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１は、例えばPCI Express規格に準拠して接続される装置間の通信を非接触通信にするようにしてもよい。
【０２５７】
また上述した実施の形態においては、アンテナ４０のパッチアンテナ４２がＵＳＢ規格に準拠して接続されるパーソナルコンピュータ３及び表示部２５の間の通信を非接触通信にした場合について述べた。本発明はこれに限らず、アンテナ４０のパッチアンテナ４２は、例えばＲＳ２３２ＣやＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）等の規格に準拠して接続される装置間の通信を非接触通信にするようにしてもよい。因みに、ＲＳ２３２ＣやＵＡＲＴは、全二重通信の規格なので、半二重と全二重を変換する変換回路を設ける必要がない。またＵＡＲＴ規格の場合、特別なネゴシエーションを必要としないため、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈが近い距離で対向していれば、いつでも通信が可能になり、例えばＳＳＤ２３の挿抜確認や存在確認等に用いることもできる。
【０２５８】
また上述した実施の形態においては、ドック１０の通信モジュール３０１と記憶装置２０の通信モジュール３０２との間に何も設けないようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、図２９に示すように、ドック１０の通信モジュール３０１と記憶装置２０の通信モジュール３０２との間に、対向する送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈとの間が１ｍｍとなるスペーサ１５０を設けるようにしてもよい。これにより、対向する送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈとの間が常に基準距離である１ｍｍに保持されるので、常に最適な通信状態を維持できる。
【０２５９】
また別例として図３０に示すように、ドック１０の通信モジュール３０１と保護フィルタ２９１の間、及び記憶装置２０の通信モジュール３０２と保護フィルタ２９２の間にそれぞれスペーサ１５１及び１５２を設けるようにしてもよい。このスペーサ１５１及び１５２は、対向する送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈとの間が１ｍｍとなる厚さでなる。これにより上述した場合と同様の効果を得ることができる。
【０２６０】
また上述した実施の形態においては、調整部としてのアクチュエータ機構１３をドック１０に設けるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整する調整部を記憶装置２０に設けるようにしてもよい。この場合、例えば通信モジュール３０２だけをＺ軸方向に移動させるアクチュエータ機構を記憶装置２０の内部に設けることにより実現できる。
【０２６１】
調整部を記憶装置２０に設けた場合、その制御をドック１０に設けられた位置制御部１２４及び記憶装置２０に設けられた位置制御部１３４のどちらで行うようにしてもよい。ドック１０に設けられた位置制御部１２４が行う場合、例えば使用されていないパッチアンテナ４２を用いて制御信号をドック１０から記憶装置２０に送信することにより実現できる。
【０２６２】
因みに位置制御部１３４が位置制御を行う場合は、距離推定部１３３及び位置制御部１３４は機能を機能させる。そして位置制御部１３４は、位置制御部１２４と同様に、距離推定部１３３で推定された距離と基準距離との差分を算出し、対向して配されるアンテナ４０間の距離が基準距離となるようにアクチュエータ１３を駆動して記憶装置２０をＺ軸方向に移動させる。
【０２６３】
また上述した実施の形態においては、ドック１０に設けられた位置制御部１２４によりアクチュエータ機構１３を制御するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、記憶装置２０に設けられた位置制御部１３４によりアクチュエータ機構１３を制御するようにしてもよい。この場合、例えば使用されていないパッチアンテナ４２を用いて制御信号を記憶装置２０からドック１０に送信することにより実現できる。
【０２６４】
また上述の実施の形態においては、調整部としてのアクチュエータ機構１３を位置制御部１２４が制御することにより対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、ユーザが手動によりアンテナ４０間の距離を調整するようにしてもよい。
【０２６５】
また上述の実施の形態においては、通知設定部１２５及び１３５は、通信が開始できない旨及び異常が検出されたため通信を終了した旨をユーザに通知するためにインジケータ１４及び２６を点滅させるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３及び受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率に応じて異なる色でインジケータ１４及び２６を点灯させるようにしてもよい。
【０２６６】
例えば通知設定部１２５及び１３５は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３及び受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が正常動作範囲内であるときには青色に点灯させる。また通知設定部１２５及び１３５は、該増幅率が正常動作範囲外で正常動作範囲内であるときには緑色に点灯させ、該増幅率が正常動作範囲外であるときには赤色に点灯させる。これにより、ユーザが手動により対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整する場合に、該インジケータ１４及び２６を目視させながら調整させることにより、容易にユーザに調製させることができる。
【０２６７】
因みにインジケータ１４及び２６は、ＲＡＩＤのチャンネル分のＬＥＤを設けるようにして、各チャンネルごとに別々にＬＥＤを点灯させるようにしてもよい。
【０２６８】
また別例として、通知設定部１２５及び１３５は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３及び受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が正常動作範囲の最小値（１８）より小さい値であったときには例えば赤色でインジケータ１４及び２６を点灯させる。また通知設定部１２５及び１３５は、該増幅率が正常動作範囲の最大値（３４）より多きい値であったときには例えば橙色でインジケータ１４及び２６を点灯させる。これによりユーザが手動で対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整する場合に、どちらの方向に移動させるかを容易に分からせることができる。
【０２６９】
また上述した実施の形態においては、Ｚ軸方向の位置のみ調整するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向についても位置調整するようにしてもよい。
【０２７０】
具体的には、図３１に示すように、通信ユニット２００のドック２１０は、筐体部２１１の上面２１１Ａに、通信モジュール３０１に対してＹ軸方向に添った所定の位置にＺ軸正方向に突出した突出部２１２が設けられる。
【０２７１】
通信ユニット２００の記憶装置２２０は、筐体部２２１の底面２２１Ｂに、ドック２１０の突起部２１２が嵌合する嵌合部２２２が設けられる。従って、記憶装置２２０は、嵌合部２２２がドック２１０の突出部２１２に嵌合するようにして載置されると、該嵌合部２２２を回転中心としてＸＹ平面上で回転移動できる。これにより対向して配されるアンテナ４０間のＸ軸及びＹ軸方向の位置を調整することができる。なお、記憶装置２２０を回転移動させるのは、別途設けられたアクチュエータ機構をマイコン８３又は８４が制御することにより行わせてもよく、また手動で行わせてもよい。また、Ｚ軸方向の移動に関しては例えば通信モジュール３０だけを移動させるアクチュエータ機構を別途設けるようにすれば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の全ての方向で対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整することができる。
【０２７２】
また別例として図３２に示すように、通信ユニット３００のドック３１０は、筐体部３１１の上面３１１Ａに、通信モジュール３０１を挟んで対称の位置にＸ軸方向に添ってレール３１２Ａ及び３１２Ｂが設けられる。
【０２７３】
通信ユニット３００の記憶装置３２０は、筐体部３２１の底面３２１Ｂに、ドック３１０のレール３１２Ａ及３１２Ｂに係合するレール溝３２２Ａ及び３２２Ｂが設けられる。従って、記憶装置３２０は、レール溝３２２Ａ及び３２２Ｂがドック３１０のレール３１２Ａ及び３１２Ｂに係合するようにして載置されると、レール３１２Ａ及び３１２Ｂに沿ってＸ軸方向に移動できる。これにより対向して配されるアンテナ４０間のＸ軸方向の位置を調整することができる。なお、記憶装置３２０を回転移動させるのは、別途設けられたアクチュエータ機構をマイコン８３又は８４が制御することにより行わせてもよく、また手動で行わせてもよい。また、Ｚ軸方向の移動に関しては例えば通信モジュール３０だけを移動させるアクチュエータ機構を別途設けるようにすれば、Ｘ軸及びＺ軸の全ての方向で対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整することができる。
【０２７４】
さらに別例として図３３に示すように、通信モジュール４３０を用いることによりＸ軸方向の位置を調整するようにしてもよい。通信モジュール４３０は、略Ｈ型の基板４３１の四隅にＸ軸方向に沿った長孔４３１Ａ、４３１Ｂ、４３１Ｃ及び４３１Ｄが設けられる。また通信モジュール４３０は、アンテナ４０Ａ〜４０Ｈが配される面側に例えばネオジウム磁石等の磁石４３２Ａ〜４３２Ｄが設けられる。
【０２７５】
そしてドック１０及び記憶装置２０に通信モジュール３０に変えてこの通信モジュール４３０を取り付ける。その際、通信モジュール４３０の長孔４３１Ａ、４３１Ｂ、４３１Ｃ及び４３１Ｄにネジ２７を挿通させ、バネ２７Ａで通信モジュール４３０を押し付けるようにして固定させる。
【０２７６】
これにより、ドック１０に設けられた通信モジュール４３０１の磁石４３２Ａ１〜４３２Ｄ１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール４３０２の磁石４３２Ａ２〜４３２Ｄ２とが引き付けあってＸＹ平面の位置がほぼ対向するように固定されることができる。
【０２７７】
また上述した実施の形態においては、Ｚ軸方向の位置のみ調整するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、Ｚ軸方向の位置を調整しても増幅率が正常動作範囲以内にならない場合には、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向についても位置を調整するようにしてもよい。
【０２７８】
また上述した実施の形態においては、通知制御部１２５は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３で算出される増幅率を取得し、全てのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内であるかを監視し、いずれかのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内でなくなった場合、通信を正常に終了させるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、通知制御部１２５は、所定間隔ごとに取得される受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３で算出される増幅率を時系列で記憶する。そして通知制御部１２５は、増幅率が正常動作範囲の最大値又は最小値へ近づく方向に推移している場合、増幅率が正常動作範囲外になる前に通信を終了させるようにしてもよい。
【０２７９】
また上述した実施の形態においては、位置制御部１２４が、距離推定部１２３で推定された距離と基準距離との差分を算出し、対向して配されるアンテナ４０間の距離が基準距離となるようにアクチュエータ１３を駆動して記憶装置２０をＺ軸方向に移動させるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、位置制御部１２４は、距離推定部１２３で推定された距離と基準距離との差分を算出し、その差分がアクチュエータ１３の駆動範囲内であった場合には記憶装置２０をＺ軸方向に移動させる。また移動制御部１２４は、差分がアクチュエータ１３の駆動範囲外であった場合には通知制御部１２５及びインジケータ１４を介してその旨を通知し、記憶装置２０を移動させないようにしてもよい。
【０２８０】
また上述した実施の形態においては、マイコン８３及び８４がＲＯＭに格納されているプログラムに従い、上述した各種処理を行うようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えば記憶媒体からインストールしたり、インターネットからダウンロードしたプログラムに従って上述した各種処理を行うようにしても良い。またその他種々のルートによってインストールしたプログラムに従って上述した各種処理を行うようにしても良い。
【０２８１】
また上述した実施の形態では、準静電界を用いて通信する差動線状アンテナ４１を含むアンテナ４０に対して位置調整をするようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、距離に応じて増幅率が減衰する準静電界を用いて通信するアンテナに対して適応することができる。
【０２８２】
また上述した実施の形態においては、アンテナとしてアンテナ４０、利得制御部として利得制御部１０３、１１３、推定部として距離推定部１２３、１３３、調整部としてアクチュエータ機構１３、位置制御部として位置制御部１２４、１３４が設けられるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなるアンテナ、利得制御部、推定部、調整部、位置制御部を設けるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２８３】
本発明は、無線通信する分野などに利用可能である。
【符号の説明】
【０２８４】
１……データ転送システム、２……通信ユニット、３……パーソナルコンピュータ、１０……ドック、１１……筐体部、１２……固定部、１３……アクチュエータ機構、１４……インジケータ、２０……記憶装置、２１……筐体部、２２……カバー、２３……ＳＳＤ、２４……嵌合部、２５……表示部、２６……インジケータ、２７……ネジ、２８……土台部、２９……保護フィルタ、３０……通信モジュール、３１……基板、３２……変換回路、３３……電源コネクタ、３４……miniＳＡＳコネクタ、３５……ＵＳＢコネクタ、３６……送信ＬＳＩ、３７……受信ＬＳＩ、４０……アンテナ、４１……差動線状アンテナ、４２……パッチアンテナ、４３……インピーダンス調整板、４４……遮蔽枠、４５……遮蔽柱、４６、４７、４８……給電柱、５１、５２……アンテナ素子、５３、５４……給電部、６１、６２、６３……給電線、６４、６５、６６……給電点、７１……ＣＰＵ、７２……ＲＯＭ、７３……ＲＡＭ、７４……操作入力部、７５……表示部、７６……記憶部、７７……インターフェイス部、７８……バス、８１……ＲＡＩＤカード、８２、ＵＳＢインターフェイス、８３、８４……マイコン、９１……差動送信回路、９２……差動受信回路、９３……送信回路、９４……受信回路、１０１、１１１……増幅回路、１０２、１１２……出力バッファ、１０３、１１３……利得制御回路、１０４、１１４……信号検出回路、１２１、１３１……初期化部、１２２、１３２……接続設定部、１２３、１３３……距離推定部、１２４、１３４……位置制御部、１２５、１３５……通知制御部、１２６、１３６……通信制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置合わせ装置、位置合わせ方法及び通信システムに関し、例えば準静電界を用いて無線通信するアンテナ間の位置ずれを調整する場合に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、データを装置間で転送するシステムでは、例えばSerial ATA ２（Serial Advanced Technology Attachment 2：以下これをＳＡＴＡ２とも呼ぶ）やPCI Express（Peripheral Component Interconnect）などの規格に準拠して数Gｂｐｓ以上で装置間でデータ通信を行う場合、装置間では例えばケーブルを介して有線接続される。
【０００３】
このようなデータ通信では、通信速度が数Gｂｐｓと高速になる場合、ケーブルの接続端子や、該ケーブルを接続するコネクタは例えば導電性の高い金メッキが施されており、これにより数Gｂｐｓ以上での高速通信を可能にしている。
【０００４】
ところで、上述した通信システムでは、一方が例えば可搬可能なメディア端末であった場合、データ通信を行う度にケーブルを抜き差しさせるため、接続端子やコネクタに施された金メッキが剥がれる可能性が高い。
【０００５】
一度金メッキが剥がれてしまうと、コネクタ間の接続状況が悪化し、データを高速に安定して送受信できなくなったり、場合によってはデータを送受信できなくなってしまうといった問題があった。
【０００６】
一方、近年、装置間のデータ通信を無線通信で行うようになってきている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２００９−２２５２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで上述した有線で接続された装置間を無線通信に置き換えて数Gｂｐｓのような高速なデータ通信を行えば、上述した問題点を解消できると考えられる。
【０００９】
しかしながら、数Gｂｐｓのような高速なデータ通信を行う場合、無線通信するアンテナ同士の距離は短くなり、また予め設定された距離からの位置ずれの許容範囲が狭くなるので、位置ずれが発生した場合にはその位置ずれを調整する必要がある。
【００１０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成でアンテナ間の位置ずれを調整し得る位置合わせ装置、位置合わせ方法及び通信システムを提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するため本発明においては、位置合わせ装置であって、準静電界により非接触通信を行うためのアンテナと、アンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、利得制御部により算出された増幅率に基づいて、アンテナと該アンテナに対する通信相手になる通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、アンテナと通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて調整部を制御する位置制御部とを有する。
【００１２】
また本発明においては、位置合わせ方法であって、準静電界により非接触通信を行うためのアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御ステップと、利得制御ステップにより算出された増幅率に基づいて、アンテナと該アンテナに対する通信相手になる通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定ステップと、アンテナと通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部を、推定ステップにより推定されるアンテナ間の距離に基づいて制御する位置制御ステップとを有する。
【００１３】
さらに本発明においては、記憶装置及びドックからなる通信システムであって、記憶装置は、データを記憶する記憶媒体と、準静電界により非接触通信を行うための第１のアンテナとを有し、ドックは、第１のアンテナと同一形状でなる第２のアンテナと、第１のアンテナと第２のアンテナとが極近距離で対向する状態となるように、記憶媒体が設置される筐体部と、第２のアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、利得制御部により算出された増幅率に基づいて、第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて調整部を制御する位置制御部とを有する。
【００１４】
さらに本発明においては、記憶装置及びドックからなる通信システムであって、ドックは、準静電界により非接触通信を行うための第１のアンテナと、第１のアンテナと第２のアンテナとが極近距離で対向する状態となるように、記憶媒体が設置される筐体部とを有し、記憶装置は、データを記憶する記憶媒体と、第１のアンテナと同一形状でなる第２のアンテナと、第２のアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、利得制御部により算出された増幅率に基づいて、第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて調整部を制御する位置制御部とを有する。
【００１５】
これにより、アンテナで受信した信号を一定電圧に増幅する際に算出される増幅率に基づいて準静電界を用いて無線通信するアンテナ間の距離を推定し、該推定した距離に基づいてアンテナ間の位置を調整することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、一方のアンテナで受信した信号を一定レベルに増幅する際に算出される増幅率に基づいて準静電界を用いて無線通信するアンテナ間の距離を推定し、該推定した距離に基づいてアンテナ間の位置を調整することができ、かくして別途アンテナ間の距離を測定するための装置や回路などを設ける必要がない分だけ構成を簡易にすることができると共に、アンテナ間の距離を最適な通信状態となる距離に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】データ転送システムの構成を示す略線図である。
【図２】ドックの外観構成を示す略線図である。
【図３】記憶装置の外観構成を示す略線図である。
【図４】記憶装置における通信モジュールの固定の様子を示す略線図である。
【図５】通信モジュールの外観構成を示す略線図である。
【図６】記憶装置がドックに載置された際の通信モジュール間の位置関係を示す略線図である。
【図７】アンテナの基本構造を示す略線図である。
【図８】アンテナの構造を示す略線図である。
【図９】アンテナ及び基板の接続を示す略線図である。
【図１０】実施の形態における給電点を示す略線図である。
【図１１】実施の形態におけるアンテナの差動線状アンテナからパッチアンテナへの干渉量を示すグラフである。
【図１２】実施の形態におけるパッチアンテナから差動線状アンテナへの干渉量を示すグラフである。
【図１３】パッチアンテナの隅に設けられた給電点を示す略線図である。
【図１４】パッチアンテナの隅に給電点が設けられた場合の差動線状アンテナからパッチアンテナへの干渉量を示すグラフである。
【図１５】パッチアンテナの隅に給電点が設けられた場合のパッチアンテナから差動線状アンテナへの干渉量を示すグラフである。
【図１６】パーソナルコンピュータの電気的構成を示す略線図である。
【図１７】通信ユニットの電気的構成の概略を示す略線図である。
【図１８】通信ユニットの電気的構成の詳細を示す略線図である。
【図１９】送信ＬＳＩ及び受信ＬＳＩの構成を示す略線図である。
【図２０】差動送信回路及び差動受信回路の構成を示す略線図である。
【図２１】Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向それぞれの位置ずれに対する受信電圧を示す略線図である。
【図２２】アンテナをＸ軸方向に８つずつ並べた場合における、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向それぞれの位置ずれに対する受信電圧を示すグラフである。
【図２３】増幅率と受信電圧の関係を示すグラフである。
【図２４】増幅率とアンテナ間距離を示すグラフである。
【図２５】マイコンの機能的構成を示す略線図である。
【図２６】増幅率とジッタの関係を示すグラフである。
【図２７】ドックのマイコンによる位置制御処理手順を示すフローチャートである。
【図２８】記憶装置のマイコンによる位置制御処理手順を示すフローチャートである。
【図２９】他の実施の形態における通信モジュール間に設けられたスペーサ（１）を示す略線図である。
【図３０】他の実施の形態における通信モジュール間に設けられたスペーサ（２）を示す略線図である。
【図３１】他の実施の形態における通信ユニットの構成（１）を示す略線図である。
【図３２】他の実施の形態における通信ユニットの構成（２）を示す略線図である。
【図３３】他の実施の形態における通信モジュールの構成を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序とする。
１．実施の形態
２．他の実施の形態
【００１９】
＜１．実施の形態＞
〔１．データ転送システムの構成〕
図１において、本一実施の形態によるデータ転送システム１を示す。データ転送システム１は、通信ユニット２及びパーソナルコンピュータ３により構成される。通信ユニット２は、ドック１０及び記憶装置２０により構成される。
【００２０】
通信ユニット２は、記憶装置２０がドック１０に対して着脱可能になされており、記憶装置２０がドック１０に載置（装着）された際に、ドック１０及び記憶装置２０が非接触通信により高速通信及び低速通信を行い得るようになされている。
【００２１】
ドック１０とパーソナルコンピュータ３とは、所定のケーブルを介して有線接続される。従ってパーソナルコンピュータ３は、ドック１０を介して記憶媒体２０と高速通信及び低速通信を行うことができる。
【００２２】
〔１−１．ドックの外観構成〕
ドック１０は、図２に示すように、略直方体の筐体部１１の上面１１Ａに、２つの記憶媒体２０（図１）を載置し得るように２対の固定部１２Ａ及び１２Ｂが記憶装置２０の奥行長さ（Ｙ軸方向の長さ）と同じ長さだけ離れるようにして設けられる。
【００２３】
固定部１２Ａ及び１２Ｂは、それぞれの両端にガイド１２Ｃが記憶装置２０の横幅（Ｘ軸方向の長さ）と同じ長さだけ離れようにして設けられる。
【００２４】
これによりドック１０は、記憶装置２０が載置される際、固定部１２Ａ及び１２Ｂの間の決められた位置に精度よく固定し得るようになされている。
【００２５】
固定部１２Ａ及び１２Ｂには、記憶装置２０が上面１１Ａに載置された際に該記憶装置２０の嵌合部２４（図３）と嵌合するアクチュエータ機構１３が対向する側に突出するようにして設けられる。
【００２６】
アクチュエータ機構１３は、記憶装置２０が上面１１Ａに載置される際にだけ嵌合し、記憶媒体２０がドック１０から取り外される際には嵌合部２４から外れるようになされている。これにより記憶媒体２０がドック１０から脱着可能となる。
【００２７】
アクチュエータ機構１３は、詳しくは後述するように、上面１１Ａに載置された記憶装置２０を、上面１１Ａに直交する方向（Ｚ軸方向）に移動させ得るようになされている。
【００２８】
筐体部１１の上面１１Ａには、固定部１２Ａ及び１２Ｂの間の所定の位置に、筐体部１１の内部に固定された通信モジュール３０１のアンテナ４０（図５）が全て露出する程度の大きさの開口部１１Ｃが設けられる。
【００２９】
通信モジュール３０１は、アンテナ４０が配される面が記憶装置２０と対向するようにして設けられる。
【００３０】
筐体部１１の前面１１Ｂには、記憶媒体２０との接続状態や通信状態をユーザに通知するための例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）でなるインジケータ１４が設けられる。
【００３１】
〔１−２．記憶装置の外観構成〕
記憶装置２０は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、筐体部２１及びカバー２２で内部が覆われた略直方体に形成される。なお、図３（Ａ）においてカバー２２は、説明の便宜上、内部を透過するように示しているが、実際は、透明又は半透明でなくてもかまわない。
【００３２】
筐体２１及びカバー２２の内部には、４つの記憶媒体としてのＳＳＤ（Solid State Drive）２３（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ及び２３Ｄ）が並ぶようにして設けられており、これらＳＳＤ２３には種々のデータが記憶し得るようになされている。
【００３３】
筐体部２１の前面２１Ａには、ドック１０に載置された際にアクチュエータ機構１３と嵌合する嵌合部２４が設けられる。また前面２１Ａとは反対側のカバー２２の後面２２Ａにも、ドック１０に載置された際にアクチュエータ機構１３と嵌合する嵌合部２４（図示せず）が設けられる。
【００３４】
筐体部２１の下面２１Ｂには、通信モジュール３０２のアンテナ４０（図５）が露出する程度の大きさの開口部２１Ｃが、ドック１０に記憶装置２０が載置された際に開口部１１Ｃと対向する位置に設けられる。
【００３５】
通信モジュール３０２は、開口部１１Ｃからアンテナ４０が露出し、ドック１０に記憶装置２０が載置された際に該アンテナ４０が配される面がドック１０と対向するようにして設けられる。
【００３６】
カバー２２の側面２２Ｂには、表示部２５が設けられており、ＳＤＤ２３に記憶されたデータのデータ名やデータサイズ等を表示し得るようになされている。
【００３７】
筐体部２１の前面２１Ａには、ドック１０との接続状態や通信状態をユーザに通知するための例えばＬＥＤでなるインジケータ２６が設けられる。
【００３８】
通信モジュール３０２は、図３及び図４に示すように、筐体部２１の側面の一部が内側に折り曲げられることにより形成された突出部２１Ｄに挿通されたネジ２７と、筐体部２１上のネジ２７と対向する位置に配される土台部２８とにバネ２７Ａを介して挟まれて固定される。この通信モジュール３０２は、ネジ２７を回転させることにより通信モジュール４０をＺ軸方向に上下に移動させ得るようになされている。
【００３９】
筐体部２１の下面２１Ｂには、開口部２１Ｃを覆うように保護フィルム２９が設けられており、アンテナ４０を保護し得るようになされている。同様にドック１０の上面にもアンテナ４０を保護する保護フィルム（図示せず）が設けられる。なお、保護フィルムの素材の誘電率が大よそ１０以下であればアンテナ４０による通信に影響を与えることはないので、フィルムに代えて例えば樹脂製の平板を設けるようにしてもよい。
【００４０】
筐体部２１の嵌合部２４は、ドック１０から電力供給を受けるためのコネクタを兼ねている。記憶装置２０は、２つの嵌合部２４とそれぞれ対向する位置に設けられるドック１０のコネクタ（図示せず）を通して、ドック１０に載置された際に該ドック１０の電源回路のグランドと電源にそれぞれに接続される。これにより、後述する位置調整に関わらず、安定して電源を供給できる。
【００４１】
因みに、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１と記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２は、説明の便宜上、異なる番号を付しているが、実際には同一のものであり、区別する説明しない場合には単に通信モジュール３０ともよぶ。また後述する通信モジュール３０の各部について、それぞれの通信モジュール３０１、３０２のものであることを区別して説明する場合には対応する各部の符号に添え字１、２を付けて説明する。
【００４２】
〔１−３．通信モジュールの外観構成〕
通信モジュール３０は、図５に示すように、扁平な略Ｈ型に形成された基板３１の表面３１Ａに、中央付近に変換回路３２、電源コネクタ３３、miniＳＡＳコネクタ３４、ＵＳＢコネクタ３５が配される。また基板３１の表面３１Ａには、長手方向における一端側（Ｙ軸負方向側）に送信ＬＳＩ（Large Scale Integration）３６が配され、他端側（Ｙ軸正方向側）に受信ＬＳＩ３７が配される。
【００４３】
基板３１の裏面３１Ｂには、一端側（Ｙ軸負方向側）に送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄが所定間隔（例えば３ｍｍ）あけて隣接して配され、これら送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと送信ＬＳＩ３６が基板３１を介して電気的に接続される。
【００４４】
また基板３１の裏面３１Ｂには、他端側（Ｙ軸正方向側）に受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈが４つＸ軸方向に所定間隔（本実施の場合、３ｍｍ）あけて隣接して配され、これら受信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信ＬＳＩ３７が基板３１を介して電気的に接続される。従って送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈとは十分に離れて配される。
【００４５】
なお、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ及び受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈは同一の構造をしており、区別することなく説明する場合には単にアンテナ４０とよぶ。
【００４６】
通信モジュール３０１は、ドック１０の内部に設けられた電源（図示せず）から所定のケーブル（図示せず）及び電源コネクタ３３１を介して電力の供給を受けて動作する。また通信モジュール３０１は、miniＳＡＳコネクタ３４１及びＳＡＴＡ２規格に準拠したケーブル（図示せず）を介してＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）カード８１（図１８）と接続される。また通信モジュール３０１は、ＵＳＢコネクタ３５１及びＵＳＢ規格に準拠したケーブル（図示せず）を介して例えばＵＳＢインターフェイス８２（図１８）と接続される。
【００４７】
一方、通信モジュール３０２は、所定のケーブル及び電源コネクタ３３２を介して電力の供給を受けて動作する。また通信モジュール３０２は、miniＳＡＳコネクタ３４２、ＳＡＴＡ２規格に準拠したケーブル（図示せず）を介してＳＳＤ２３Ａ〜２３Ｄと接続される。また通信モジュール３０２は、ＵＳＢコネクタ３５２及びＵＳＢ規格に準拠したケーブル（図示せず）を介して例えば表示部２５と接続される。
【００４８】
通信モジュール３０１と通信モジュール３０２とは、図６に示すように、記憶装置２０がドック１０に載置された際に対向するようになされている。
【００４９】
より具体的には、通信モジュール３０１の送信アンテナ４０Ａ１と通信モジュール３０２の受信アンテナ４０Ｅ２とが例えば１ｍｍに設定された基準間隔を離して対向する。同様に、通信モジュール３０１の送信アンテナ４０Ｂ１〜４０Ｄ１と、通信モジュール３０２の受信アンテナ４０Ｆ２〜４０Ｈ２とが極近距離（例えば１ｍｍ）の間隔を離してそれぞれ対向する。また通信モジュール３０１の受信アンテナ４０Ｅ１〜４０Ｈ１と、通信モジュール３０２の送信アンテナ４０Ａ２〜４０Ｄ２とが極近距離（例えば１ｍｍ）の間隔を離してそれぞれ対向する。
【００５０】
そして通信モジュール３０では、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄから出力される信号を対向する位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈで受信するようになされている。
【００５１】
〔１−４．アンテナの構成〕
〔１−４−１．基本構造〕
アンテナ４０の基本構造について説明する。図７に示すように、アンテナ４０は、Ｙ軸方向に細長い平板で形成されたアンテナ素子５１及び５２が同一平面上で平行に配された差動線状アンテナ４１と、略長方形の平板で形成されたパッチアンテナ４２とを含む構成とされる。
【００５２】
アンテナ４０は、差動線状アンテナ４１とパッチアンテナ４２がＺ軸方向に所定間隔離間して配された２層構造になされている。またアンテナ４０は、送信又は受信のどちらか一方だけを行うようになされている。
【００５３】
パッチアンテナ４２は、アンテナ素子５１及び５２が配される平面と平行に配され、該アンテナ素子５１及び５２の全体が面の延長上に入る大きさでなる。
【００５４】
差動線状アンテナ４１は、例えばＳＡＴＡ２規格と同等（最大で６Ｇｂｐｓ）のデータ通信（高速通信）を行い得るようになされており、大よそ６〜８ＧＨｚで通信する。一方、パッチアンテナ４２は、例えばＵＳＢ規格と同等（最大で６００Ｍｂｐｓ）のデータ通信（低速通信）を行い得るようになされており、大よそ１〜２ＧＨｚで通信する。
【００５５】
パッチアンテナ４２には、アンテナ素子５１及び５２の両端にそれぞれ対向する位置に孔が設けられおり、アンテナ素子５１及び５２の両端から該孔を通ってパッチアンテナ４２の下側（Ｚ軸負方向）に延びる給電部５３、５４及び接続部５５、５６が配される。
【００５６】
給電部５３及び５４は、アンテナ４０が送信用として用いられる場合（送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの場合）、それぞれ逆極性の信号が入力される。この入力される信号は、例えばＳＡＴＡ２規格に準拠した＋及び−の電圧１２００ｍＶの転送信号が大よそ６〜８ＧＨｚで高速に切り換えられながら入力される。
【００５７】
また給電部５３及び５４は、アンテナ４０が受信用として用いられる場合（受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの場合）、それぞれ接続されたアンテナ素子５１及び５２で受信した信号の電圧を出力する。
【００５８】
接続部５５及び５６は、所定の抵抗値でなる抵抗を介して接続される。
【００５９】
送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１は、給電部５３及び５４を介してアンテナ素子５１及び５２に逆極性の信号が入力されるため、一方のアンテナ素子５１又は５２から他方のアンテナ素子５２又は５１にかけて電界を発生させる。
【００６０】
受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１は、極近距離に配される送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１が発生させた電界により、アンテナ素子５１及び５２が帯電される。
【００６１】
すなわち送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのアンテナ素子５１及び５２は、該アンテナ素子５１及び５２にそれぞれ対向する位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのアンテナ素子５１及び５２（５２及び５１）と静電結合して電圧を変化させる。
【００６２】
これにより受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈは、帯電されたアンテナ素子５１及び５２の電圧の差分を後段に接続された装置に算出させることにより、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から送信された信号を取得させることができる。
【００６３】
このように、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１と受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１とは、極近距離でかつ高周波数で通信を行うため、電磁界及び誘導電磁界より準静電界が優位な通信、すなわち準静電界を用いた通信を行う。
【００６４】
一方、パッチアンテナ４２は、詳しくは後述するように、該パッチアンテナ４２におけるアンテナ素子５１及び５２間の中央線上の一端に給電点が設けられる。
【００６５】
パッチアンテナ４２は、アンテナ４０が送信用として用いられる場合、給電点に例えばＵＳＢ規格に準拠した送受信信号のうちの送信信号が分離されて入力される。またパッチアンテナ４２は、アンテナ４０が受信用として用いられる場合、該アンテナで受信した信号を給電点から外部（受信ＬＳＩ３７）に出力する。
【００６６】
従って、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２は、給電点に入力された信号を電波として放射する。受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２は、対向して配される送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から放射された電波を受信することができる。
【００６７】
なお、パッチアンテナ４２は、該パッチアンテナ４２の面に直交する方向に指向性を有しているため、隣接して配される他のアンテナ４０に影響を与えることはない。
【００６８】
ところでパッチアンテナ４２は、差動アンテナ４１のアンテナ素子５１及び５２が発生させる電界を吸収及び鏡像させるグランドプレーンとしても機能する。
【００６９】
〔１−４−２．アンテナの構造〕
実際のアンテナ４０は、図８及び図９に示すように、幅（Ｘ軸方向）、奥行（Ｙ軸方向）及び高さ（Ｚ軸方向）がそれぞれ８ｍｍ、１１ｍｍ及び１．５ｍｍの長さでなる略直方体に形成される。なお、図８に示したアンテナ４０は、金属部分のみを示したものであり、実際には図９に示すように基材のセラミック材がその内部に包埋されている。
【００７０】
アンテナ４０は、４層構造になっており、最上層には差動線状アンテナ４１が配され、上から２層目にはパッチアンテナ４２が配される。またアンテナ４０は、上から３層目には給電部５３及び５４のインピーダンスを調整するために該給電部５３及び５４から所定距離だけ空間を設けるように形成されたインピーダンス調整板４３が配され、最下層は基板３１に接続される。
【００７１】
アンテナ４０は、差動線状アンテナ４１のアンテナ素子５１及び５２と同一平面上（最上層）に該アンテナ素子５１及び５２を囲むように遮蔽枠４４が配される。
【００７２】
遮蔽枠４４とアンテナ素子５１及び５２との距離は、アンテナ素子５１及び５２間で発生する電界が、対向するアンテナ４０のアンテナ素子５１及び５２の電位を変化させ、かつ同一基板３１上に隣接した他のアンテナ４０に影響を与えないように設定される。
【００７３】
すなわちアンテナ素子５１及び５２との距離が近すぎると、アンテナ素子５１とアンテナ素子５２との結合が強くなり電界の影響を与える範囲が狭くなりすぎる。一方、遮蔽枠４４とアンテナ素子５１及び５２との距離が近くなると、アンテナ素子５１及び５２と遮蔽枠４４との結合が強くなってしまう。従ってこれらの要因を考慮して隣接する他のアンテナ４０に影響を与えず、かつ対向するアンテナ４０に確実に信号を伝達できるような距離に設定される。
【００７４】
アンテナ４０は、該アンテナ４０と同じ高さで所定幅の遮蔽柱４５が該アンテナ４０の外周を囲むように、奥行方向に１１本ずつ等間隔に配され、幅方向の一面に５本が等間隔に配され、幅方向の他面の両端よりに１本ずつが配される。またアンテナ４０は、幅方向の他面の中央に遮蔽柱４５と同一の形状をした給電柱４６が配される。
【００７５】
これら遮蔽柱４５及び給電柱４６は、遮蔽枠４４、パッチアンテナ４２及びインピーダンス調整板４３とそれぞれ接続される。また遮蔽柱４５は、基板３１を介してグランドに接地される。給電柱４６は、基板３１にプリントされた給電線６１に接続される。
【００７６】
アンテナ４０は、幅方向の他面の給電柱４５と遮蔽柱４４とのそれぞれの間に、基板３１にプリントされた給電線６２及び６３と給電部５３及び５４とをそれぞれ接続する給電柱４７及び４８が配される。
【００７７】
そしてアンテナ４０は、図１０に示すように、差動線状アンテナ４１のアンテナ素子５１及び５２に対して給電線６２、６３及び給電柱４７及び４８を介して逆極性の信号が入力される給電点６４が設けられる。
【００７８】
またアンテナ４０は、パッチアンテナ４２に対して給電線６１及び給電柱４６を介して信号が入力される給電点６５が設けられる。従って、パッチアンテナ４２は、給電柱４６との接続点に信号が入力されることになる。
【００７９】
〔１−４−３．差動線状アンテナとパッチアンテナの干渉〕
ところでアンテナ４０は、１つのアンテナで、差動線状アンテナ４１による高速通信とパッチアンテナ４２による低速通信とを共に非接触の無線通信により行うようになされているため、一方から他方への干渉が考えられる。
【００８０】
そこで、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された信号による、対向した位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２への干渉量を図１１に示す。
【００８１】
また、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から出力された信号による、対向した位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１への干渉量の実験結果を図１２に示す。
【００８２】
なお、この実験では、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１とパッチアンテナ４２にはそれぞれ同一の周波数の信号が入力されている。
【００８３】
また、この実験結果との対比のために、図１３に示すように、パッチアンテナ４２の隅に遮蔽柱４５を介して給電点６６が設けられた場合において、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された信号による、対向した位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２への干渉量を図１４に示す。
【００８４】
またパッチアンテナ４２の隅に遮蔽柱４５を介して給電点６６が設けられた場合において、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から出力された信号による、対向した位置に配される受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１への干渉量の実験結果を図１５示す。
【００８５】
図１４及び図１５からも明らかなように、パッチアンテナ４２の隅に給電点６６を設けた場合、それぞれの干渉量が大きく、独立した通信が困難であることが分かる。特に図１４に示した送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された信号に対する受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの干渉量が非常に大きい。
【００８６】
これに対して、図１１からも明らかなように、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された信号にはほとんど干渉されていないことが分かる。
【００８７】
これは、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１におけるアンテナ素子５１及び５２にはそれぞれ逆極性の信号が入力されるため、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２ではそれぞれのアンテナ素子５１及び５２とほぼ同一量の静電結合がなされる。また、差動線状アンテナ４１はパッチアンテナ４２の中央にあるため、差動線状アンテナ４１の存在がパッチアンテナ４２の指向性に影響することはなく、通常のパッチアンテナと同様に正対して結合することができる。
【００８８】
従って、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２では、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１におけるアンテナ素子５１及び５２の影響が打ち消しあって合計としてはほぼゼロとなり、その結果としてほとんど干渉されなくなる。
【００８９】
また図１２からも明らかなように、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から出力された信号にはほとんど干渉されていないことが分かる。
【００９０】
これは、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１におけるアンテナ素子５１及び５２は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から出力された信号がほとんど同じ大きさで受信することになる。
【００９１】
しかしながら、上述したように、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１では、アンテナ素子５１及び５２の電位の差分をとることにより信号を受信するので、パッチアンテナ４２からの信号は差分を取ることにより相殺される。そのため、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２から出力された信号にはほとんど干渉されなくなる。
【００９２】
かくして差動線状アンテナ４１間の通信と、パッチアンテナ４２間の通信とは、同じ周波数を用いた場合でも−２０ｄB程度のアイソレーションが取れる。実際上は、差動線状アンテナ４１間の通信に対してパッチアンテナ４２間の通信は１／１０程度の周波数を用いて行われるため、−３０ｄB〜−４０ｄB程度のアイソレーションが取れる。
【００９３】
〔２．データ転送システムの電気的構成〕
次に、データ転送システムの電気的構成について説明する。
【００９４】
〔２−１．パーソナルコンピュータの電気的構成〕
パーソナルコンピュータ３は、図１６に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＯＭ（Read Only Memory）７２、ＲＡＭ（Random Access Memory）７３、操作入力部７４、表示部７５、記憶部７６、及びインターフェイス部７７がバス７８を介して接続される。
【００９５】
ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２に格納された基本プログラムをワークメモリとして機能するＲＡＭ７３に展開して実行することにより全体を統括制御する。またＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２又は記憶部７６に格納されたアプリケーションプログラムをＲＡＭ７３に展開して実行することにより各種プログラムを実行する。
【００９６】
操作入力部７４は、マウス、キーボード、タッチパネル等が適応される。表示部７５は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、ブラウン管ディスプレイ等が適応される。記憶部７６は、磁気ディスク、フラッシュメモリ等が適応される。
【００９７】
インターフェイス部７７は、所定のケーブルを介して通信ユニット２のドック１０と接続される。
【００９８】
〔２−２．通信ユニットの電気的構成〕
通信ユニット２は、図１７に概略を示すように、ドック１０のＲＡＩＤカード８１と記憶装置２０のＳＳＤ２３とが通信モジュール３０１及び通信モジュール３０２を介して非接触接続される。
【００９９】
また通信ユニット２は、ドック１０のＵＳＢインターフェイス８２と記憶装置２０のＳＳＤ２３Ａ〜２３Ｄとが通信モジュール３０１及び通信モジュール３０２を介して非接触接続される。
【０１００】
ドック１０のＲＡＩＤカード８１及びＵＳＢインターフェイス８２は、所定のケーブルを介してパーソナルコンピュータ３と接続される。
【０１０１】
通信ユニット２は、図１８に詳細を示すように、ドック１０及び記憶装置２０にそれぞれ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成されるマイクロコンピュータ（以下、これをマイコンとも呼ぶ）８３及び８４が設けられる。
【０１０２】
マイコン８３及び８４は、ＲＯＭに格納された基本プログラムをＲＡＭに展開して実行することによりドック１０及び記憶装置２０全体を統括制御し、また、ＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより各種プログラムを実行する。
【０１０３】
ＲＡＩＤカード８１は、４つのＳＳＤ２３Ａ〜２３Ｄを使って例えばＲＡＩＤ０、ＲＡＩＤ１又はＲＡＩＤ５等のＲＡＩＤ構成を構築する装置であり、ＳＡＴＡ２規格のインターフェイスを有し、１ＣＨ〜４ＣＨにそれぞれＳＳＤ２３Ａ〜２３Ｄが接続される。
【０１０４】
ＲＡＩＤカード８１とＳＳＤ２３Ａ〜２３Ｄとは、ＳＡＴＡ２規格に準拠した形で、非接触通信によりデータの送受信を同時平行で行う。
【０１０５】
送信ＬＳＩ３６は、詳しくは後述するように、ＲＡＩＤカード８１のチャンネル数（本実施の場合、４チャンネル）分の差動送信回路９１及び送信回路９３（図１９）が設けられており、各チャンネルのデータを同時に送信し得るようになされている。
【０１０６】
受信ＬＳＩ３７は、ＲＡＩＤカード８１のチャンネル数（本実施の場合、４チャンネル）分の差動受信回路９２及び受信回路９４（図１９）が設けられており、各チャンネルのデータを同時に受信し得るようになされている。
【０１０７】
パーソナルコンピュータ３から出力されたデータをＳＳＤ２３に記憶する場合、ＲＡＩＤカード８１は、パーソナルコンピュータ３から出力されたデータをどのＳＳＤ２３に記憶するか設定し、設定したＳＳＤ２３にデータを出力する。
【０１０８】
例えば、ＳＳＤ２３Ａにデータを記憶する際、ＲＡＩＤカード８１は、ＳＳＤ２３Ａと接続された１ＣＨからデータを出力する。その出力された信号は、送信ＬＳＩ３６１の１ＣＨに入力される。送信ＬＳＩ３６１は、１ＣＨに入力されたデータを送信アンテナ４０Ａ１で送信できるように波形整形して送信信号として該送信アンテナ４０Ａ１の差動線状アンテナ４１に出力する。
【０１０９】
送信アンテナ４０Ａ１の差動線状アンテナ４１から出力された送信信号は、記憶装置２０の受信アンテナ４０Ｅ２の差動線状アンテナ４１で受信信号として受信され受信ＬＳＩ３７２の１ＣＨに入力される。受信ＬＳＩ３７２は、受信アンテナ４０Ｅ２で受信した受信信号を波形整形してデータとしてＳＳＤ２３Ａに送信して記憶させる。
【０１１０】
ＳＳＤ２３Ｂ〜２３Ｄにデータを記憶する場合も、ＳＳＤ２３Ａの場合と同様に、ＲＡＩＤカード８１のＣＨ２〜ＣＨ４からデータが出力され、送信ＬＳＩ３６１の２ＣＨ〜４ＣＨを介して送信アンテナ４０Ｂ１〜４０Ｄ１の差動線状アンテナ４１により送信信号として出力される。そして記憶装置２０の受信アンテナ４０Ｆ２〜４０Ｈ２の差動線状アンテナ４１で受信信号として受信され、受信ＬＳＩ３７２のＣＨ２〜ＣＨ４を介してＳＳＤ２３Ｂ〜２３Ｄに記憶される。
【０１１１】
一方、ＳＳＤ２３に記憶されたデータをパーソナルコンピュータ３に出力する場合、ＲＡＩＤカード８１は、出力対象のデータの保存場所を特定し、その保存場所であるＳＳＤ２３からデータを読み出す。
【０１１２】
例えば、ＳＳＤ２３Ａからデータを読み出す場合、ＳＳＤ２３Ａから読み出されたデータは、送信ＬＳＩ３６２の１ＣＨに入力され、波形整形されて送信信号として送信アンテナ４０Ａ２の差動線状アンテナ４１に出力される。
【０１１３】
送信アンテナ４０Ａ２の差動線状アンテナ４１から出力された送信信号は、ドック１０の受信アンテナ４０Ｅ１の差動線状アンテナ４１で受信信号として受信され受信ＬＳＩ３７１の１ＣＨに入力される。受信ＬＳＩ３７１は、受信アンテナ４０Ｅ１で受信した受信信号を波形整形してデータとしてＲＡＩＤカード８１のＣＨ１に送信する。ＲＡＩＤカード８１は、１ＣＨから入力されたデータを受信することにより、ＳＳＤ２３Ａに記憶されたデータを読み出す。
【０１１４】
ＳＳＤ２３Ｂ〜２３Ｄに記憶されたデータを読み出す場合も、ＳＳＤ２３Ａの場合と同様に、ＳＳＤ２３Ｂ〜２３Ｄからデータが出力され、送信ＬＳＩ３６２の２ＣＨ〜４ＣＨを介して送信アンテナ４０Ｂ２〜４０Ｄ２の差動線状アンテナ４１により送信信号として出力される。そしてドック１０の受信アンテナ４０Ｆ１〜４０Ｈ１の差動線状アンテナ４１で受信信号として受信され、受信ＬＳＩ３７１を介してＲＡＩＤカード８１の２ＣＨ〜４ＣＨに入力される。
【０１１５】
このようにＲＡＩＤカード８１とＳＳＤ２３とは、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ及び受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１を用いて非接触通信を行うので、最大で６Ｇｂｐｓでデータを送受信することができる。すなわち、ＳＡＴＡ２規格の最大転送レートに対応した通信を非接触により行うことができる。
【０１１６】
ところで、ドック１０は、表示部２５に表示すべきデータがパーソナルコンピュータ３からＵＳＢインターフェイス８２を介して入力された場合、そのデータが変換回路３２１に入力される。変換回路３２１は、入力されたデータを送信データとして送信ＬＳＩ３６１に送出する。
【０１１７】
送信ＬＳＩ３６１は、入力された送信データを送信アンテナ４０Ａ１で送信し得るように波形整形して送信信号として送信アンテナ４０Ａ１のパッチアンテナ４２に出力する。
【０１１８】
送信アンテナ４０Ａ１のパッチアンテナ４２から出力された送信信号は、記憶装置２０の受信アンテナ４０Ｅ２のパッチアンテナ４２で受信信号として受信され受信ＬＳＩ３７２に入力される。受信ＬＳＩ３７２は、受信アンテナ４０Ｅ２のパッチアンテナ４２で受信した受信信号を波形整形して受信データとして変換回路３２２に送出する。
【０１１９】
変換回路３２２は、受信ＬＳＩ３７２から入力される受信データを半二重に変換して表示部２５に送出する。表示部２５は、供給される送信データに対応する表示画面を表示する。
【０１２０】
一方、表示部２５からパーソナルコンピュータ３へデータを送信する場合、表示部２５から出力されたデータは、変換回路３２２に入力される。変換回路３２２は、入力されたデータを送信データとして送信ＬＳＩ３６２に送出する。送信ＬＳＩ３６２は、入力された送信データを波形整形して送信信号として送信アンテナ４０Ａ２のパッチアンテナ４２に出力する。
【０１２１】
送信アンテナ４０Ａ２のパッチアンテナ４２から出力された送信信号は、ドック１０の受信アンテナ４０Ｅ１のパッチアンテナ４２で受信され受信ＬＳＩ３７１の１ＣＨに入力される。受信ＬＳＩ３７１は、受信アンテナ４０Ｅ１で受信された受信信号を波形整形して受信データとして変換回路３２１に送出する。変換回路３２１は、受信ＬＳＩ３７１から入力される受信データを半二重に変換してＵＳＢインターフェイス８２を介してパーソナルコンピュータ３に出力する。
【０１２２】
このようにしてパーソナルコンピュータ３と表示部２５は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ及び受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２を用いて非接触通信を行うことによりデータを送受信する。
【０１２３】
なお、本実施の形態においては、ＵＳＢでの通信は１チャンネル分しか行わない。従って、ドック１０における送信アンテナ４０Ｂ１〜４０Ｄ１及び受信アンテナ４０Ｆ１〜４０Ｈ１のパッチアンテナ４２と、記憶装置２０における送信アンテナ４０Ｆ２〜４０Ｈ２及び送信アンテナ４０Ｂ２〜４０Ｄ２のパッチアンテナ４２との間の非接触通信は行わない。
【０１２４】
〔２−３．送信ＬＳＩ及び受信ＬＳＩの構成〕
送信ＬＳＩ３６は、図１９に示すように、各チャンネル分の差動送信回路９１及び送信回路９３等を含む構成とされる。また受信ＬＳＩ３７は、各チャンネル分の差動受信回路９２及び受信回路９４等を含む構成とされる。送信ＬＳＩ３６及び受信ＬＳＩ３７には、図示していないが、送信ＬＳＩ３６及び受信ＬＳＩ３７全体を制御する制御回路、データを一時的に記憶するレジスタ、波形を整形するイコライザ及びエンファシス・デエンファシス回路等も含まれる。
【０１２５】
なお、図１９においては、送信ＬＳＩ３６においては、１チャンネル分の差動送信回路９１及び送信回路９３しか図示していないが、実際には他の３チャンネル分の差動送信回路９１及び送信回路９３がそれぞれ設けられている。同様に、受信ＬＳＩ３７においても、１チャンネル分の差動受信回路９２及び受信回路９４しか図示していないが、実際には他の３チャンネル分の差動受信回路９２及び受信回路９４がそれぞれ設けられている。
【０１２６】
また、送信ＬＳＩ３６及び受信ＬＳＩ３７は、回路的には同一の構成とされるが、後述するように、マイコン８３及び８４の制御に基づいて送信用及び受信用してそれぞれ機能するようになされている。
【０１２７】
送信ＬＳＩ３６の差動送信回路９１は、図２０に示すように、増幅回路１０１、出力バッファ１０２、自動利得制御回路（以下、これをＡＧＣ回路とも呼ぶ）１０３及び信号検出回路１０４により構成される。
【０１２８】
増幅回路１０１は、ＲＡＩＤカード８１又はＳＳＤ２３からＳＡＴＡ２規格に準拠された一定電圧（１．２Ｖ）のデータが入力されるため、その機能が無効にされ、入力されたデータをそのまま出力バッファ１０２、ＡＧＣ回路１０３及び信号検出回路１０４に送出する。またＡＧＣ回路１０３は、増幅回路１０１と同様の理由から、その機能が無効にされる。
【０１２９】
出力バッファ１０２は、信号検出回路１０４から供給される有効を示す信号が供給された場合には増幅回路１０１から入力されたデータを送出し、有効を示す信号が供給されるまでは増幅回路１０１から入力されたデータを送出しない。
【０１３０】
信号検出回路１０４は、増幅回路１０１から信号が入力されたことを検出し、マイコン８３又は８４にその旨を示す信号を送出し、また、マイコン８３又は８４の制御に応じて出力バッファ１０３を有効にする信号を該出力バッファ１０２に送出する。
【０１３１】
一方、差動受信回路９２は、増幅回路１１１、出力バッファ１１２、ＡＧＣ回路１１３及び信号検出回路１１４により構成される。
【０１３２】
増幅回路１１１は、入力された信号（受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１で受信された受信信号）をＡＧＣ回路１１３から供給される増幅率に応じて増幅する。そして増幅回路１１１は、その増幅した受信信号を出力バッファ１１２、ＡＧＣ回路１１３及び信号検出回路１１４に送出する。
【０１３３】
出力バッファ１１２は、信号検出回路１１４から供給される有効を示す信号が供給された場合には増幅回路１１１から供給されたデータを送出し、有効を示す信号が供給されるまでは増幅回路１１１から入力されたデータを送出しない。
【０１３４】
ＡＧＣ回路１１３は、増幅回路１１１から供給される受信信号の電圧が、予め設定されているＳＡＴＡ２規格に準拠した電圧（１．２Ｖ）となるような増幅率を算出し、その増幅率をレジスタに記憶すると共に増幅回路１１１に送出する。
【０１３５】
ここで、ＡＧＣ回路１１３による増幅率の算出方法として、増幅回路１１１から供給される受信信号の電圧を直接測定して増幅率を算出する方法を用いてもよい。また、６ＧＨｚのような高周波数で電圧を測定することができない場合、例えば特開２００９−６０４１５号公報に記載されているような時間方向のずれを検出して増幅率を最適化する方法を使用してもよい。
【０１３６】
信号検出回路１１４は、増幅回路１１１から信号が入力されたことを検出し、マイコン８３又は８４にその旨を示す信号を送出し、また、マイコン８３又は８４の制御に応じて出力バッファ１０３を有効にする信号を該出力バッファ１０２に送出する。
【０１３７】
ところで、送信ＬＳＩ３６の送信回路９３は、変換回路３２から供給される送信データを波形変形して送信信号として送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのパッチアンテナ４２に出力する。
【０１３８】
一方、受信ＬＳＩ３７の受信回路９４は、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈのパッチアンテナ４２で受信された受信信号を一定の電圧に増幅し、その増幅した受信信号を波形整形して受信データとして変換回路３２に送出する。
【０１３９】
このようにしてドック１０及び記憶装置２０は、ＳＡＴＡ２規格に準拠したＲＡＩＤカード８１及びＳＳＤ２３間の高速通信、及びＵＳＢ規格に準拠したパーソナルコンピュータ３及び表示装置２５間の低速通信を送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ及び受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈを介して非接触通信により行うようになされている。
【０１４０】
〔３．位置制御処理〕
次に、ドック１０のマイコン８３及び記憶装置２０のマイコン８４により行われる位置制御処理について説明する。
【０１４１】
〔３−１．アンテナ間の位置ずれの影響〕
ところで、上述したように、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２とは、それぞれ対向して配されたもの同士が非接触により通信を行う。
【０１４２】
このとき、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１同士は、電界の強度が距離の３乗に反比例して減衰する準静電界により通信が行われている。従って、予め設定されたアンテナ４０間の距離からのずれ量が通信状態に大きな影響を与える。
【０１４３】
具体的に、対向して配されるアンテナ４０の差動線状アンテナ４１同士は、ＸＹ平面上で同位置であり、Ｚ軸方向に１ｍｍ離間して用いられるように設定（設計）されている。以下、対向して配されるアンテナ４０の相対位置が、ＸＹ平面上で同位置であり、Ｚ軸方向に１ｍｍ離間した位置を基準位置とも呼ぶ。また、予め設定されたアンテナ４０間の距離、すなわちＺ軸方向に１ｍｍ離間した距離を基準距離とも呼ぶ。
【０１４４】
そして、対向して配されるアンテナ４０の相対位置を基準位置からＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向にそれぞれ移動させた（ずらした）際の、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された送信信号を受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１で受信した際の電圧（受信電圧）のシミュレーション結果を図２１に示す。
【０１４５】
図２１において、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１に入力される送信信号の電圧は１．２Ｖ（１２００ｍＶ）である。また、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１で受信可能な受信信号の電圧の限界値（以下、これを閾値とも呼ぶ）を３０ｍＶとしている。
【０１４６】
また図２１において、Ｚ軸方向の基準位置からのずれ量は、対向して配されるアンテナ４０間の距離が離れる方向がプラス方向であり、該距離が縮まる方向がマイナス方向である。
【０１４７】
さらに図２１において、Ｘ軸及びＹ軸方向の受信電圧は、アンテナ４０がＸ軸及びＹ軸に対称な構造となっているため、プラス方向及びマイナス方向へのずれ量は基本的には対称となる。
【０１４８】
そして、図２１からも明らかなように、対向して配されるアンテナ４０同士が基準位置に位置しているとき、受信電圧は約５３ｍＶの最適値となる。
【０１４９】
また、対向して配されるアンテナ４０間の相対位置をＹ軸方向に基準位置から移動させた場合、移動距離すなわちアンテナ４０同士のずれ量が±２ｍｍとなっても受信電圧は閾値未満となることはない。従って、Ｙ軸方向に対するずれ量は、事実上、無視できるものである。
【０１５０】
一方、対向して配されるアンテナ４０間の相対位置をＸ軸方向に基準位置から移動させた場合、ずれ量が約±１ｍｍを超えると受信電圧は閾値未満となる。従って、Ｘ軸方向に対するずれ量は、±１ｍｍの許容範囲があり、後述する機械精度で十分保証できるものである。
【０１５１】
他方、対向して配されるアンテナ４０間の距離をＺ軸方向に基準位置（基準距離）から移動させた場合、アンテナ４０間の距離が１．５ｍｍ（図２１では＋０．５ｍｍ）を超えると受信電圧は閾値未満となる。またアンテナ４０間の距離が短くなるにつれて受信電圧は大きくなるが、最適値（約５３ｍＶ）から離れていくことになり、０．７５ｍｍ（図２１では−０．２５ｍｍ）までが許容範囲とされる。
【０１５２】
従って、対向して配されるアンテナ４０間のＺ軸方向に対する距離は０．７５ｍｍ〜１．５ｍｍが許容範囲となる。これは、Ｘ軸、Ｙ軸方向に対するずれ量の許容範囲より大幅に狭く、機械精度では保証することができない。そのため、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２との距離を調整することが必要になる。
【０１５３】
因みに、通信モジュール３０の基板３１と同等の大きさの基板に、アンテナ４０を１／２に縮小してＸ軸方向にそれぞれ８つずつ等間隔で並べた場合における図２１と同様にしたシミュレーション結果を図２２に示す。
【０１５４】
図２２からも分かるように、対向して配されるアンテナ４０間のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に対するずれ量の許容範囲は、±０．４ｍｍ、±２．０ｍｍ及び０．５ｍｍ〜１．２ｍｍとなる。
【０１５５】
このように、アンテナを小型化することにより、Ｚ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向の位置精度も厳しくなることがわかる。さらにアンテナ数を増やす場合、より許容範囲は狭くなり、位置精度も厳しくなる。
【０１５６】
〔３−２．アンテナ間の位置ずれの要因〕
ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２との位置ずれの要因としては以下の誤差が考えられる。
【０１５７】
〔３−２−１．機械誤差〕
１つめの誤差としては、ドック１０及び記憶装置２０の各部がそれぞれ製造される際の機械誤差である。これらの誤差は、全体として約５００μｍ程度であると考えられる。
【０１５８】
〔３−２−２．歪誤差〕
２つ目の誤差として、基板３１に例えば半田リフロー等によりアンテナ４０を固定する際に、形状が加熱による歪んでしまうことにより発生する誤差である。
【０１５９】
半田リフローは例えば２５０℃程度に加熱して半田を溶かして基板３１にアンテナ４０を固定するため、基板３１は、素材ごとの膨張率の違いから歪が発生し、温度が下がった後でもその歪が残ってしまうことがある。この誤差は、約１００〜２００μｍ程度であると考えられる。
【０１６０】
〔３−２−３．使用時の熱膨張誤差〕
３つ目の誤差として、実際に通信を行っている際に温度が上昇して基板３１が熱膨張することにより生じる誤差である。通信が行われている際に例えば４０℃程度になった場合、基板３１は、ＸＹ平面で１０ｍｍあたり約４μｍ膨張し、Ｚ軸方向に約２０μｍ膨張する。
【０１６１】
〔３−２−４．全体としての誤差〕
従って、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２と間は、使用時には７５０μｍ程度の位置ずれが発生する可能性がある。
【０１６２】
これに対して、対向して配されるアンテナ４０間のＺ軸方向の位置ずれの許容範囲は０．７５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、７５０μｍの位置ずれが発生した場合には通信が行えなくなる可能性がある。
【０１６３】
従って、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２との距離を調整することが必要になる。
【０１６４】
〔３−３．ＡＧＣとアンテナ間距離の関係〕
上述したように、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１で受信した受信信号は、ＡＧＣ回路１１３から供給されるＡＧＣ信号に応じて増幅回路１１１により一定の電圧に増幅される。ＡＧＣ回路１１３は、増幅回路１１１から供給される受信信号の受信電圧（受信振幅）が、一定の電圧（例えば１２００ｍＶ）となるような増幅率を算出する。
【０１６５】
従って、受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈの差動線状アンテナ４１で受信した信号の受信電圧と、ＡＧＣ回路１１３で算出される増幅率とは図２３に示すように反比例の関係となる。
【０１６６】
一方、差動線状アンテナ４１は準静電界により通信が行われており、また通信距離が充分に近傍であるため、フレネル領域に現れるような電波の干渉がなく、アンテナ４０間の距離に反比例して受信電圧が一様に減衰する。
【０１６７】
従って、図２４に示すように、ＡＧＣ回路１１３で算出される増幅率と、対向して配されるアンテナ４０間の距離とは、ＡＧＣ回路１１３で算出される増幅率を対数にとると、対向して配されるアンテナ４０間の距離が対数をとった増幅率によってほぼ直線の関係で表される。
【０１６８】
この関係により、ＡＧＣ回路１１３で算出される増幅率を基に、対向して配されるアンテナ４０間の距離が推定できる。
【０１６９】
〔３−４．具体的な位置制御処理〕
以上のように、ドック１０に設けられた通信モジュール３０１に配されるアンテナ４０１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール３０２に配されるアンテナ４０２との距離には位置ずれが発生する。しかし、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１同士が準静電界を用いて通信を行うので、ＡＧＣ回路１１３で算出される増幅率を基に、対向して配されるアンテナ４０間の距離が推定できる。そこで、ドック１０のマイコン８３及び記憶装置２０のマイコン８４は、位置制御処理を実行し、この推定された距離からアンテナ４０間の距離が基準距離となるように調整する。
【０１７０】
具体的には、ドック１０のマイコン８３及び記憶装置２０のマイコン８４は、電力が供給されると、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開することにより位置制御処理を実行する。
【０１７１】
マイコン８３は、図２５に示すように、位置制御処理を実行する際、初期化部１２１、接続設定部１２２、距離推定部１２３、位置制御部１２４、通知制御部１２５及び通信制御部１２６として機能する。またマイコン８４は、位置制御処理を実行する際、初期化部１３１、接続設定部１３２、距離推定部１３３、位置制御部１３４、通知制御部１３５及び通信制御部１３６として機能する。
【０１７２】
ドック１０は、パーソナルコンピュータ３と常時接続されて使用されることを前提としているため、例えばパーソナルコンピュータ３に電源電力が供給されると同時に電源電力が供給される。
【０１７３】
マイコン８３は、電源電力が供給されると位置制御処理を実行する。
【０１７４】
通信モジュール３０１に配される送信ＬＳＩ３６１及び受信ＬＳＩ３７１は、電源電力が供給されると、所定のウェイト時間の間に、内部に設けられたリセット回路によりレジスタを含む各部が初期化される。
【０１７５】
初期化部１２１は、位置制御処理を実行してからウェイト時間経過後に、送信ＬＳＩ３６１及び受信ＬＳＩ３７１のレジスタを明示的に初期化する。その際、初期化部１２１は、送信ＬＳＩ３６１及び受信ＬＳＩ３７１をそれぞれ送信用及び受信用として設定する。
【０１７６】
また初期化部１２１は、送信ＬＳＩ３６１の信号検出回路１０４を有効にすると共に、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３及び信号検出回路１１４を有効にする初期設定を行う。
【０１７７】
ところで、ＳＡＴＡ２規格では、電源電力が供給されたホストとデバイスが接続を確認するためにＯＯＢ（Out of Band）信号と呼ばれるバースト信号を相互に送信するようになされている。
【０１７８】
そこで接続設定部１２２は、ＲＡＩＤカード８１から送信されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６１の全チャンネルの信号検出回路１０４で検出された場合、ＲＡＩＤカード８１が全チャンネルで通信可能であると判断して送信ＬＳＩ３６１の全出力バッファ１０２を有効にする。
【０１７９】
これによりドック１０では、ＲＡＩＤカード８１から出力されるＯＯＢ信号を送信信号として送信アンテナ４０Ａ１〜４０Ｄ１の差動線状アンテナ４１からそれぞれ出力している状態となり、ドック１０に記憶装置２０が載置されるまでこの状態を維持する。
【０１８０】
これに対して接続設定部１２２は、ＲＡＩＤカード８１から送信されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６１のいずれかのチャンネルの信号検出回路１０４で検出されなかった場合、異常である旨をインジケータ１４を例えば点滅させることによりユーザに通知して処理を終了する。
【０１８１】
これは、ドック１０内部のいずれか部品の故障や、コネクタが外れてＲＡＩＤカード８１との接続がされていない場合などにおき、このような場合には自動復帰ができないので、ユーザに異常を通知して処理を終了する。
【０１８２】
一方、記憶装置２０は、ドック１０に載置されることにより該ドック１０から電源電力が供給される。マイコン８４は、電源電力が供給されると１〜３秒のウェイト時間経過後に位置制御処理を実行する。なお、記憶装置２０はユーザの手によりドック１０に載置されるので、載置の仕方によっては電力供給の安定に若干長めの時間が必要になる場合があるためウェイト時間が１〜３秒と若干長めに設定される。
【０１８３】
通信モジュール３０２に配される送信ＬＳＩ３６２及び受信ＬＳＩ３７２は、電源電力が供給されると、ウェイト時間の間に、内部に設けられたリセット回路によりレジスタを含む各部が初期化される。
【０１８４】
初期化部１３１は、送信ＬＳＩ３６２及び受信ＬＳＩ３７２のレジスタを明示的に初期化する。その際、初期化部１３１は、送信ＬＳＩ３６２及び受信ＬＳＩ３７２をそれぞれ送信用及び受信用として設定する。また初期化部１３１は、送信ＬＳＩ３６２の信号検出回路１０４を有効にすると共に、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３及び信号検出回路１１４を有効にする。
【０１８５】
接続設定部１３２は、ＳＳＤ２３から送信されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６１のいずれかのチャンネルの信号検出回路１０４で検出されなかった場合、異常である旨をインジケータ２６を例えば点滅させることによりユーザに通知して処理を終了する。
【０１８６】
これは、記憶装置２０内部のいずれかの故障や、コネクタが外れてＳＳＤ２３との接続がされていない場合などにおき、このような場合には自動復帰ができないので、ユーザに異常を通知して処理を終了する。特に可搬型の記憶装置２０にあっては、故障やコネクタが外れることが起こりやすいため重要となる。
【０１８７】
これに対して接続設定部１３２は、ＳＳＤ２３から送信されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６２の全チャンネルの信号検出回路１０４で検出された場合、ＳＳＤ２３が全チャンネルで通信可能であると判断して送信ＬＳＩ３６２の全出力バッファ１０２を有効にする。
【０１８８】
これによりドック１０では、ＲＡＩＤカード８１から出力されるＯＯＢ信号を送信アンテナ４０Ａ２〜４０Ｄ２の差動線状アンテナ４１からそれぞれ出力する。
【０１８９】
ドック１０は、記憶装置２０が該ドック１０に載置されて送信アンテナ４０Ａ２〜４０Ｄ２の差動線状アンテナ４１からＯＯＢ信号が出力されると、そのＯＯＢ信号を受信アンテナ４０Ａ１〜４０Ｄ１で受信する。
【０１９０】
受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３は、受信アンテナ４０Ａ１〜４０Ｄ１で受信されたＯＯＢ信号の受信電圧に応じて増幅率を算出する。
【０１９１】
ところで、対向して配されるアンテナ４０間の距離の許容範囲は０．７５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、この範囲に対応する増幅率は、図２４に示した直線関数を用いて算出すると１８〜３４の範囲（以下、これを正常動作範囲とも呼ぶ）になる。因みに、対向して配されるアンテナ４０間の距離が基準距離である場合、増幅率は２３の最適値となる。
【０１９２】
すなわち、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率がこの正常動作範囲内であればビットエラーレートは０（エラーフリー状態）で通信することができ、そこから外れるほどエラーレートが上昇していき、一定以上離れると通信不能状態になる。
【０１９３】
そこでマイコン８３では、この正常動作範囲と、該正常通常範囲より狭く設定され差動線状アンテナ４１同士の通信が最適に行われるとされる２０〜２６の範囲（以下、これを正常初期化範囲とも呼ぶ）とがＲＯＭに記憶されており、必要に応じて読み出される。
【０１９４】
これら正常初期化範囲及び正常動作範囲は、差動線状アンテナ４１の特性と、アンテナ４０間の距離、増幅回路１１１の特性により、最適な状態で通信が行える範囲に設定される。なぜなら、理想的に減衰した信号を理想的な増幅回路で処理するならば、増幅率が大きいほどスルーレートが改善されてジッタ成分などの信号品質は改善する。しかし、一例として、図２６に増幅率とジッタとの関係を示すように、増幅回路の非線形歪や、増幅することにより受信信号のＤＣ（Direct Current）オフセットまでの強調してしまうなどの弊害により、実際には信号品質の改善は頭打ちとなるからである。
【０１９５】
接続設定部１２２は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全てのチャンネルで正常初期化範囲以内である場合、対向して配されるアンテナ４０間の距離が通信可能な距離であると判断する。そして接続設定部１２２は、受信ＬＳＩ３７１の出力バッファ１０２を有効にし、送受信が可能な状態にする。
【０１９６】
これに対して接続設定部１２２は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率がいずれかのチャンネルで正常初期化範囲以内でない場合、対向して配されるアンテナ４０間の距離が通信可能な距離でないと判断する。このとき距離推定部１２３は、ＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率を基に、図２４に示した直線関数を用いて対向するアンテナ間の距離を推定する。
【０１９７】
位置制御部１２４は、距離推定部１２３で推定された距離と基準距離との差分を算出し、対向して配されるアンテナ４０間の距離が基準距離となるようにアクチュエータ１３を駆動して記憶装置２０をＺ軸方向に移動させる。
【０１９８】
より具体的には位置制御部１２４は、距離推定部１２３で推定された距離が基準距離より大きかった場合には、その差分だけ記憶装置２０をドック１０に近づく方向に移動させる。また位置制御部１２４は、距離推定部１２３で推定された距離が基準より小さかった場合には、その差分だけ記憶装置２０をドック１０から遠ざかる方向に移動させる。
【０１９９】
接続設定部１２２、距離推定部１２３及び位置制御部１２４は、ＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全てのチャンネルで正常初期化範囲以内でない場合、上述した処理を例えば１０回繰り返し行う。
【０２００】
接続設定部１２２、距離推定部１２３及び位置制御部１２４が上述した処理を例えば１０回繰り返し行っても受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全てのチャンネルで正常初期化範囲以内でない場合、なんらかの異常が発生していると考えられる。例えば、アンテナ４０間に金属片が挟まっていたり、アンテナ４０が破損していたり、基板３１が大きくＸ軸又はＹ軸方向にずれていたり、基板３１が熱等の影響で変形しているなどが考えられる。
【０２０１】
このような場合、接続設定部１２２、距離推定部１２３及び位置制御部１２４が上述した処理を何回繰り返しても改善されることがないので、通知設定部１２５は、インジケータ１６を介して通信が開始できない旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２０２】
一方、記憶装置２０も、ドック１０に載置されて該ドック１０の送信アンテナ４０Ａ１〜４０Ｄ１の差動線状アンテナ４１から出力されたＯＯＢ信号を受信アンテナ４０Ａ２〜４０Ｄ２で受信し、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３により増幅率が算出される。
【０２０３】
接続設定部１３２は、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全チャンネルで正常初期化範囲以内である場合、対向して配されるアンテナ４０間の距離が通信可能な距離であると判断する。そして接続設定部１３２は、受信ＬＳＩ３７２の出力バッファ１１２を有効にし、送受信が可能な状態にする。
【０２０４】
これに対して接続設定部１３２は、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率がいずれかのチャンネルで正常初期化範囲以内でない場合、対向して配されるアンテナ４０間の距離が通信可能な距離でないと判断する。
【０２０５】
この実施の形態では、記憶装置２０にはアンテナ４０間の距離を調整する機構が設けられていないので、距離推定部１３３及び位置制御部１３４は機能しない。
【０２０６】
そこで接続設定部１３２は、ドック１０によりアンテナ４０間の距離が調整されるとされる時間経過後、再び受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全てのチャンネルで正常初期化範囲以内であるかを判断する。
【０２０７】
そして通知設定部１３５は、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が全てのチャンネルで正常初期化範囲以内でない場合、インジケータ１６を介して通信が開始できない旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２０８】
ドック１０の接続設定部１２２及び記憶装置２０の接続設定部１３２が共に受信ＬＳＩ３７１の出力バッファ１１２及び受信ＬＳＩ３７２の出力バッファ１１２を全て有効にし、送受信が可能な状態になると、ＲＡＩＤカード８１とＳＳＤ２３との間でＳＡＴＡ２規格に準拠してデータ通信が開始される。
【０２０９】
ここで、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１を用いた通信は、極近距離で通信するので外乱の影響がほとんどないため、一度正常に通信が開始されると異常をきたすことはほとんどなく安定して通信を行うことができる。しかし、通信が行われている最中にユーザが記憶装置２０をドック１０から取り外そうとする場合なども考えられるため、ドック１０及び記憶装置２０では、異常を検出すると安全に通信が行われている間に通信を終了させてデータの破損を防止する。
【０２１０】
具体的には、ドック１０の通信制御部１２６は、例えば所定間隔ごとに受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３で算出される増幅率を取得し、全てのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内であるかを監視する。
【０２１１】
そして通信制御部１２６は、いずれかのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内でなくなった場合、通信を正常に終了させる。このとき通知設定部１２５は、インジケータ１４を介して異常が検出されたため通信を終了した旨をユーザに通知する。
【０２１２】
同様に、記憶装置２０の通信制御部１３６も、例えば所定間隔ごとに受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１０３で算出される増幅率を取得し、全てのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内であるかを監視する。
【０２１３】
そして通信制御部１３６は、いずれかのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内でなくなった場合、通信を正常に終了させる。このとき通知設定部１３５は、インジケータ２６を介して異常が検出されたため通信を終了した旨をユーザに通知する。
【０２１４】
このようにしてドック１０のマイコン８３及び記憶装置２０のマイコン８４は、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１による非接触通信が行われる際の位置制御を行うようになされている。
【０２１５】
〔３−５．位置制御処理手順〕
次に、上述した位置制御処理の手順についてフローチャートを用いて説明する。
【０２１６】
〔３−５−１．ドックのマイコンによる位置制御処理手順〕
マイコン８３は、図２７に示すフローチャートのルーチンＲＴ１の開始ステップから入って次のステップＳＰ１へ移り、所定時間経過するまで待機し、次のステップＳＰ２に移る。この間に、送信ＬＳＩ３６１及び受信ＬＳＩ３７１は、内部に設けられたリセット回路により初期化される。
【０２１７】
ステップＳＰ２においてマイコン８３は、送信ＬＳＩ３６１及び受信ＬＳＩ３７１のレジスタを初期化する等の初期設定を行い、次のステップＳＰ３に移る。
【０２１８】
ステップＳＰ３においてマイコン８３は、ＲＡＩＤカード８１から送出されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６１の全てのチャンネルの信号検出回路１０４で検出されたか否かを判断する。
【０２１９】
ここで、いずれかのチャンネルのＯＯＢ信号が検出されなかった場合、マイコン８３はステップＳＰ４に移って異常である旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２２０】
これに対して、全てのチャンネルのＯＯＢ信号で検出された場合、マイコン８３はステップＳＰ５に移って送信ＬＳＩ３６１の出力バッファ１０２を有効にし、記憶装置２０からＯＯＢ信号が送信されてくるまでこの状態を維持し、次のステップＳＰ６に移る。
【０２２１】
ステップＳＰ６においてマイコン８３は、受信アンテナ４０Ｅ１〜４０Ｈ１で受信されたＯＯＢ信号に基づいて受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３で算出された増幅率が正常初期化範囲内であるか否かを判断する。そしてマイコン８３は、増幅率が正常初期化範囲内でなかった場合にはステップＳＰ７に移る。
【０２２２】
ステップＳＰ７においてマイコン８３は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率を基に対向して配されるアンテナ４０間の距離を推定し、次のステップＳＰ８に移る。
【０２２３】
ステップＳＰ８においてマイコン８３は、推定された距離と基準距離とに基づいて対向して配されるアンテナ４０間の距離が基準距離となるように記憶装置２０をＺ軸方向に移動させ、次のステップＳＰ９に移る。
【０２２４】
ステップＳＰ９においてマイコン８３は、ステップＳＰ８で記憶装置２０の移動調整が１０回行われたか否かを判断し、１０回行われていない場合にはステップＳＰ６に戻り、１０回行われた場合には通信が開始できない旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２２５】
一方、ステップＳＰ６において増幅率が正常初期化範囲内であった場合、マイコン８３はステップＳＰ１０に移り、受信ＬＳＩ３７１の出力バッファ１０２を有効にし、ＡＴＡ２規格に準拠してデータ通信が開始できる状態にし、次のステップＳＰ１１に移る。
【０２２６】
ステップＳＰ１１においてマイコン８３は、ＲＡＩＤカード８１とＳＳＤ２３との間でＳＡＴＡ２規格に準拠してデータ通信が行われている状態で、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１１３で算出される全チャンネルの増幅率が正常動作範囲以内であるかを検出する。
【０２２７】
ステップＳＰ１１で全てのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内である場合、マイコン８３はステップＳＰ１１を繰り返し行う。
【０２２８】
これに対してステップＳＰ１１でいずれかのチャンネルの増幅率が正常動作範囲以内でなくなった場合、マイコン８３はステップＳＰ１２に移って、通信を正常に終了させ、ステップＳＰ２に戻る。
【０２２９】
〔３−５−２．記憶装置のマイコンによる位置制御処理手順〕
マイコン８４は、図２８に示すフローチャートのルーチンＲＴ２の開始ステップから入って次のステップＳＰ２１へ移り、１〜３秒に設定された時間が経過するまで待機し、次のステップＳＰ２２に移る。この間に、送信ＬＳＩ３６２及び受信ＬＳＩ３７２は、内部に設けられたリセット回路により初期化される。
【０２３０】
ステップＳＰ２２においてマイコン８４は、送信ＬＳＩ３６２及び受信ＬＳＩ３７２のレジスタを初期化する等の初期設定を行い、次のステップＳＰ２３に移る。
【０２３１】
ステップＳＰ２３においてマイコン８４は、ＳＳＤ２３から送出されるＯＯＢ信号が送信ＬＳＩ３６２の全てのチャンネルの信号検出回路１１４で検出されたか否かを判断する。
【０２３２】
ここで、いずれかのチャンネルのＯＯＢ信号が検出されなかった場合、マイコン８４はステップＳＰ２４に移って異常である旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２３３】
これに対して、全てのチャンネルのＯＯＢ信号が検出された場合、マイコン８４はステップＳＰ２５に移って送信ＬＳＩ３６２の出力バッファ１１２を有効にし、次のステップＳＰ２６に移る。
【０２３４】
ステップＳＰ２６においてマイコン８４は、受信アンテナ４０Ｅ２〜４０Ｈ２で受信したＯＯＢ信号に基づいてＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が正常初期化範囲内であるか否かを判断する。そしてマイコン８４は、増幅率が正常初期化範囲内でなかった場合にはステップＳＰ２７に移り、通信が開始できない旨をユーザに通知して処理を終了する。
【０２３５】
一方、ステップＳＰ２６において増幅率が正常初期化範囲内であった場合、マイコン８４はステップＳＰ２８に移り、受信ＬＳＩ３７２の出力バッファ１１２を有効にし、ＡＴＡ２規格に準拠してデータ通信が開始できる状態にし、次のステップＳＰ２９に移る。
【０２３６】
ステップＳＰ２９においてマイコン８４は、ＲＡＩＤカード８１とＳＳＤ２３との間でＳＡＴＡ２規格に準拠してデータ通信が行われている状態で、受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出される全チャンネルで増幅率が正常動作範囲以内であるかを検出する。
【０２３７】
ステップＳＰ２９で全てのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内である場合、マイコン８４はステップＳＰ２９を繰り返し行う。
【０２３８】
これに対してステップＳＰ２９でいずれかのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内でなくなった場合、マイコン８４はステップＳＰ３０に移って、通信を正常に終了させ、ステップＳＰ２２に戻る。
【０２３９】
〔４．動作及び効果〕
以上の構成においてアンテナ４０は、所定間隔離して同一平面上に配される所定長さのアンテナ素子５１及び５２からなる作動線状アンテナ４１と、アンテナ素子５１及び５２が配される平面と平行に配されるパッチアンテナ４２とによる２層構造でなる。
【０２４０】
送信用として用いられるアンテナ４０（送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ）の差動線状アンテナ４１は、アンテナ素子５１及び５２に逆極性の電圧が給電され、該アンテナ素子５１及び５２で磁界を発生させる。
【０２４１】
送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと対向して配される受信用として用いられるアンテナ４０（受信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄ）の差動線状アンテナ４１は、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄのアンテナ素子５１及び５２で発生された磁界によりアンテナ素子５１及び５２が逆極性に帯電される。
【０２４２】
これにより送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１から出力された信号が送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１で受信される。このとき送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１と送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄの差動線状アンテナ４１とは、電界の強度が距離の３乗に反比例して減衰する準静電界により通信が行われるので、数Ｇｂｐｓの高速通信ができる。
【０２４３】
一方、パッチアンテナ４２は、アンテナ素子５１及５２の延長線を通り該パッチアンテナ４２に対して垂直な仮想面に挟まれる領域に給電点が設けられる。
【０２４４】
これによりアンテナ４０は、差動線状アンテナ４１におけるアンテナ素子５１及び５２にはそれぞれ逆極性の電圧が給電されるためパッチアンテナ４２へはそれぞれの極性が同等の影響を与えるために相殺されてほとんど干渉することない。
【０２４５】
またアンテナ４０は、パッチアンテナ４２から放出される電波もアンテナ素子５１及び５２にほぼ同等に影響を与えるために該アンテナ素子５１及び５２が受信する電圧の差分をとることによりその影響が相殺される。
【０２４６】
かくしてアンテナ４０は、差動線状アンテナ４１及びパッチアンテナ５２が互いに干渉することなくそれぞれ通信を行うことができる。これによりアンテナ４０は、異なる信号を無線通信する差動線状アンテナ４１及びパッチアンテナ５２を２層構造にすることができるので小型化することができる。
【０２４７】
また、ドック１０及び記憶装置２０は、対向して配されるアンテナ４０間の距離をＡＧＣ回路１１３及び１２３により算出される増幅率に基づいて推定するようにした。
【０２４８】
これは、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１が、対向して配されるアンテナ４０間の距離に反比例して受信電圧が一様に減衰する特性を有しているので、増幅率と該アンテナ４０間の距離が比例の関係で表されることによるものである。
【０２４９】
これによりドック１０及び記憶装置２０は、対向して配されるアンテナ４０間の距離を測定するために別途装置や回路を設けることなく推定することができるので、構成を簡易にすることができる。
【０２５０】
さらに、ドック１０は、推定されたアンテナ４０間の距離に基づいて、アクチュエータ装置１３を駆動して記憶装置２０をＺ軸方向に移動させ、該アンテナ４０間の距離を予め設定された最適に通信できるとされる基準距離に調整するようにした。
【０２５１】
これによりドック１０及び記憶装置２０は、距離のずれが通信に大きな影響を与える準静電界を用いて通信する差動線状アンテナ４１を最適な距離間隔にすることができ、差動線状アンテナ４１同士の通信を最適な環境で行わせることができる。
【０２５２】
＜２．他の実施の形態＞
なお上述した実施の形態においては、パッチアンテナ４２に対して、Ｘ軸方向における中央の隅に給電点６３が設けられるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、アンテナ素子５１及び５２の延長線を通りパッチアンテナ４２の面に垂直な仮想面に挟まれる領域内であればどこに給電点が設けられていてもよい。ただし、差動線状アンテナ４１への干渉を考慮すると、アンテナ素子５１及びアンテナ素子５２が線対称となる基準とされる線上、すなわちパッチアンテナ４２におけるＹ軸方向の中央線上のいずれかの位置がよりよい。
【０２５３】
また上述した実施の形態においては、アンテナ素子５１及び５２が平行に配されるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、パッチアンテナ４２に電流が流れる方向に沿った基準線に対して所定間隔離間して線対称にアンテナ素子５１及び５２が配されていればよい。
【０２５４】
また上述した実施の形態においては、遮蔽枠４４及びパッチアンテナ４２と接するように、アンテナ４０の側面に等間隔に複数の遮蔽柱４５が設けられるようにした場合について述べた。この遮蔽柱４５は、アンテナ素子５１及び５２により発生された電界を他の隣接するアンテナ４０に届かせないようにするために設けられたものである。従って本発明ではこれに限らず、例えば、アンテナ４０の側面を導電性の平板で覆うようにしてもよい。これにより遮蔽柱４５が設けられた場合と同様の効果を得ることができる。
【０２５５】
また上述した実施の形態においては、アンテナ素子５１及び５２と同一平面上に遮蔽枠４４が設けられている場合について述べたが、本発明はこれに限らず、遮蔽枠４４がアンテナ素子５１及び５２とは異なる高さの位置に設けられるようにしてもよい。但し、遮蔽枠４４は、アンテナ素子５１及び５２と同一平面上に設けられた場合が一番アンテナ素子５１及び５２により発生された電界がアンテナ４０の外に放射されるのを防ぐことができる。
【０２５６】
また上述した実施の形態においては、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１がＳＡＴＡ２規格に準拠して接続されるＲＡＩＤカード８１及びＳＳＤ２３の間の通信を非接触通信にした場合について述べた。本発明はこれに限らず、アンテナ４０の差動線状アンテナ４１は、例えばPCI Express規格に準拠して接続される装置間の通信を非接触通信にするようにしてもよい。
【０２５７】
また上述した実施の形態においては、アンテナ４０のパッチアンテナ４２がＵＳＢ規格に準拠して接続されるパーソナルコンピュータ３及び表示部２５の間の通信を非接触通信にした場合について述べた。本発明はこれに限らず、アンテナ４０のパッチアンテナ４２は、例えばＲＳ２３２ＣやＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）等の規格に準拠して接続される装置間の通信を非接触通信にするようにしてもよい。因みに、ＲＳ２３２ＣやＵＡＲＴは、全二重通信の規格なので、半二重と全二重を変換する変換回路を設ける必要がない。またＵＡＲＴ規格の場合、特別なネゴシエーションを必要としないため、送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈが近い距離で対向していれば、いつでも通信が可能になり、例えばＳＳＤ２３の挿抜確認や存在確認等に用いることもできる。
【０２５８】
また上述した実施の形態においては、ドック１０の通信モジュール３０１と記憶装置２０の通信モジュール３０２との間に何も設けないようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、図２９に示すように、ドック１０の通信モジュール３０１と記憶装置２０の通信モジュール３０２との間に、対向する送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈとの間が１ｍｍとなるスペーサ１５０を設けるようにしてもよい。これにより、対向する送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈとの間が常に基準距離である１ｍｍに保持されるので、常に最適な通信状態を維持できる。
【０２５９】
また別例として図３０に示すように、ドック１０の通信モジュール３０１と保護フィルタ２９１の間、及び記憶装置２０の通信モジュール３０２と保護フィルタ２９２の間にそれぞれスペーサ１５１及び１５２を設けるようにしてもよい。このスペーサ１５１及び１５２は、対向する送信アンテナ４０Ａ〜４０Ｄと受信アンテナ４０Ｅ〜４０Ｈとの間が１ｍｍとなる厚さでなる。これにより上述した場合と同様の効果を得ることができる。
【０２６０】
また上述した実施の形態においては、調整部としてのアクチュエータ機構１３をドック１０に設けるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整する調整部を記憶装置２０に設けるようにしてもよい。この場合、例えば通信モジュール３０２だけをＺ軸方向に移動させるアクチュエータ機構を記憶装置２０の内部に設けることにより実現できる。
【０２６１】
調整部を記憶装置２０に設けた場合、その制御をドック１０に設けられた位置制御部１２４及び記憶装置２０に設けられた位置制御部１３４のどちらで行うようにしてもよい。ドック１０に設けられた位置制御部１２４が行う場合、例えば使用されていないパッチアンテナ４２を用いて制御信号をドック１０から記憶装置２０に送信することにより実現できる。
【０２６２】
因みに位置制御部１３４が位置制御を行う場合は、距離推定部１３３及び位置制御部１３４は機能を機能させる。そして位置制御部１３４は、位置制御部１２４と同様に、距離推定部１３３で推定された距離と基準距離との差分を算出し、対向して配されるアンテナ４０間の距離が基準距離となるようにアクチュエータ１３を駆動して記憶装置２０をＺ軸方向に移動させる。
【０２６３】
また上述した実施の形態においては、ドック１０に設けられた位置制御部１２４によりアクチュエータ機構１３を制御するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、記憶装置２０に設けられた位置制御部１３４によりアクチュエータ機構１３を制御するようにしてもよい。この場合、例えば使用されていないパッチアンテナ４２を用いて制御信号を記憶装置２０からドック１０に送信することにより実現できる。
【０２６４】
また上述の実施の形態においては、調整部としてのアクチュエータ機構１３を位置制御部１２４が制御することにより対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、ユーザが手動によりアンテナ４０間の距離を調整するようにしてもよい。
【０２６５】
また上述の実施の形態においては、通知設定部１２５及び１３５は、通信が開始できない旨及び異常が検出されたため通信を終了した旨をユーザに通知するためにインジケータ１４及び２６を点滅させるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３及び受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率に応じて異なる色でインジケータ１４及び２６を点灯させるようにしてもよい。
【０２６６】
例えば通知設定部１２５及び１３５は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３及び受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が正常動作範囲内であるときには青色に点灯させる。また通知設定部１２５及び１３５は、該増幅率が正常動作範囲外で正常動作範囲内であるときには緑色に点灯させ、該増幅率が正常動作範囲外であるときには赤色に点灯させる。これにより、ユーザが手動により対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整する場合に、該インジケータ１４及び２６を目視させながら調整させることにより、容易にユーザに調製させることができる。
【０２６７】
因みにインジケータ１４及び２６は、ＲＡＩＤのチャンネル分のＬＥＤを設けるようにして、各チャンネルごとに別々にＬＥＤを点灯させるようにしてもよい。
【０２６８】
また別例として、通知設定部１２５及び１３５は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３及び受信ＬＳＩ３７２のＡＧＣ回路１１３で算出された増幅率が正常動作範囲の最小値（１８）より小さい値であったときには例えば赤色でインジケータ１４及び２６を点灯させる。また通知設定部１２５及び１３５は、該増幅率が正常動作範囲の最大値（３４）より多きい値であったときには例えば橙色でインジケータ１４及び２６を点灯させる。これによりユーザが手動で対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整する場合に、どちらの方向に移動させるかを容易に分からせることができる。
【０２６９】
また上述した実施の形態においては、Ｚ軸方向の位置のみ調整するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向についても位置調整するようにしてもよい。
【０２７０】
具体的には、図３１に示すように、通信ユニット２００のドック２１０は、筐体部２１１の上面２１１Ａに、通信モジュール３０１に対してＹ軸方向に添った所定の位置にＺ軸正方向に突出した突出部２１２が設けられる。
【０２７１】
通信ユニット２００の記憶装置２２０は、筐体部２２１の底面２２１Ｂに、ドック２１０の突起部２１２が嵌合する嵌合部２２２が設けられる。従って、記憶装置２２０は、嵌合部２２２がドック２１０の突出部２１２に嵌合するようにして載置されると、該嵌合部２２２を回転中心としてＸＹ平面上で回転移動できる。これにより対向して配されるアンテナ４０間のＸ軸及びＹ軸方向の位置を調整することができる。なお、記憶装置２２０を回転移動させるのは、別途設けられたアクチュエータ機構をマイコン８３又は８４が制御することにより行わせてもよく、また手動で行わせてもよい。また、Ｚ軸方向の移動に関しては例えば通信モジュール３０だけを移動させるアクチュエータ機構を別途設けるようにすれば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の全ての方向で対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整することができる。
【０２７２】
また別例として図３２に示すように、通信ユニット３００のドック３１０は、筐体部３１１の上面３１１Ａに、通信モジュール３０１を挟んで対称の位置にＸ軸方向に添ってレール３１２Ａ及び３１２Ｂが設けられる。
【０２７３】
通信ユニット３００の記憶装置３２０は、筐体部３２１の底面３２１Ｂに、ドック３１０のレール３１２Ａ及３１２Ｂに係合するレール溝３２２Ａ及び３２２Ｂが設けられる。従って、記憶装置３２０は、レール溝３２２Ａ及び３２２Ｂがドック３１０のレール３１２Ａ及び３１２Ｂに係合するようにして載置されると、レール３１２Ａ及び３１２Ｂに沿ってＸ軸方向に移動できる。これにより対向して配されるアンテナ４０間のＸ軸方向の位置を調整することができる。なお、記憶装置３２０を回転移動させるのは、別途設けられたアクチュエータ機構をマイコン８３又は８４が制御することにより行わせてもよく、また手動で行わせてもよい。また、Ｚ軸方向の移動に関しては例えば通信モジュール３０だけを移動させるアクチュエータ機構を別途設けるようにすれば、Ｘ軸及びＺ軸の全ての方向で対向して配されるアンテナ４０間の距離を調整することができる。
【０２７４】
さらに別例として図３３に示すように、通信モジュール４３０を用いることによりＸ軸方向の位置を調整するようにしてもよい。通信モジュール４３０は、略Ｈ型の基板４３１の四隅にＸ軸方向に沿った長孔４３１Ａ、４３１Ｂ、４３１Ｃ及び４３１Ｄが設けられる。また通信モジュール４３０は、アンテナ４０Ａ〜４０Ｈが配される面側に例えばネオジウム磁石等の磁石４３２Ａ〜４３２Ｄが設けられる。
【０２７５】
そしてドック１０及び記憶装置２０に通信モジュール３０に変えてこの通信モジュール４３０を取り付ける。その際、通信モジュール４３０の長孔４３１Ａ、４３１Ｂ、４３１Ｃ及び４３１Ｄにネジ２７を挿通させ、バネ２７Ａで通信モジュール４３０を押し付けるようにして固定させる。
【０２７６】
これにより、ドック１０に設けられた通信モジュール４３０１の磁石４３２Ａ１〜４３２Ｄ１と、記憶装置２０に設けられた通信モジュール４３０２の磁石４３２Ａ２〜４３２Ｄ２とが引き付けあってＸＹ平面の位置がほぼ対向するように固定されることができる。
【０２７７】
また上述した実施の形態においては、Ｚ軸方向の位置のみ調整するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、Ｚ軸方向の位置を調整しても増幅率が正常動作範囲以内にならない場合には、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向についても位置を調整するようにしてもよい。
【０２７８】
また上述した実施の形態においては、通知制御部１２５は、受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３で算出される増幅率を取得し、全てのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内であるかを監視し、いずれかのチャンネルで増幅率が正常動作範囲以内でなくなった場合、通信を正常に終了させるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、通知制御部１２５は、所定間隔ごとに取得される受信ＬＳＩ３７１のＡＧＣ回路１０３で算出される増幅率を時系列で記憶する。そして通知制御部１２５は、増幅率が正常動作範囲の最大値又は最小値へ近づく方向に推移している場合、増幅率が正常動作範囲外になる前に通信を終了させるようにしてもよい。
【０２７９】
また上述した実施の形態においては、位置制御部１２４が、距離推定部１２３で推定された距離と基準距離との差分を算出し、対向して配されるアンテナ４０間の距離が基準距離となるようにアクチュエータ１３を駆動して記憶装置２０をＺ軸方向に移動させるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、位置制御部１２４は、距離推定部１２３で推定された距離と基準距離との差分を算出し、その差分がアクチュエータ１３の駆動範囲内であった場合には記憶装置２０をＺ軸方向に移動させる。また移動制御部１２４は、差分がアクチュエータ１３の駆動範囲外であった場合には通知制御部１２５及びインジケータ１４を介してその旨を通知し、記憶装置２０を移動させないようにしてもよい。
【０２８０】
また上述した実施の形態においては、マイコン８３及び８４がＲＯＭに格納されているプログラムに従い、上述した各種処理を行うようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えば記憶媒体からインストールしたり、インターネットからダウンロードしたプログラムに従って上述した各種処理を行うようにしても良い。またその他種々のルートによってインストールしたプログラムに従って上述した各種処理を行うようにしても良い。
【０２８１】
また上述した実施の形態では、準静電界を用いて通信する差動線状アンテナ４１を含むアンテナ４０に対して位置調整をするようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、距離に応じて増幅率が減衰する準静電界を用いて通信するアンテナに対して適応することができる。
【０２８２】
また上述した実施の形態においては、アンテナとしてアンテナ４０、利得制御部として利得制御部１０３、１１３、推定部として距離推定部１２３、１３３、調整部としてアクチュエータ機構１３、位置制御部として位置制御部１２４、１３４が設けられるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなるアンテナ、利得制御部、推定部、調整部、位置制御部を設けるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２８３】
本発明は、無線通信する分野などに利用可能である。
【符号の説明】
【０２８４】
１……データ転送システム、２……通信ユニット、３……パーソナルコンピュータ、１０……ドック、１１……筐体部、１２……固定部、１３……アクチュエータ機構、１４……インジケータ、２０……記憶装置、２１……筐体部、２２……カバー、２３……ＳＳＤ、２４……嵌合部、２５……表示部、２６……インジケータ、２７……ネジ、２８……土台部、２９……保護フィルタ、３０……通信モジュール、３１……基板、３２……変換回路、３３……電源コネクタ、３４……miniＳＡＳコネクタ、３５……ＵＳＢコネクタ、３６……送信ＬＳＩ、３７……受信ＬＳＩ、４０……アンテナ、４１……差動線状アンテナ、４２……パッチアンテナ、４３……インピーダンス調整板、４４……遮蔽枠、４５……遮蔽柱、４６、４７、４８……給電柱、５１、５２……アンテナ素子、５３、５４……給電部、６１、６２、６３……給電線、６４、６５、６６……給電点、７１……ＣＰＵ、７２……ＲＯＭ、７３……ＲＡＭ、７４……操作入力部、７５……表示部、７６……記憶部、７７……インターフェイス部、７８……バス、８１……ＲＡＩＤカード、８２、ＵＳＢインターフェイス、８３、８４……マイコン、９１……差動送信回路、９２……差動受信回路、９３……送信回路、９４……受信回路、１０１、１１１……増幅回路、１０２、１１２……出力バッファ、１０３、１１３……利得制御回路、１０４、１１４……信号検出回路、１２１、１３１……初期化部、１２２、１３２……接続設定部、１２３、１３３……距離推定部、１２４、１３４……位置制御部、１２５、１３５……通知制御部、１２６、１３６……通信制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
準静電界により非接触通信を行うためのアンテナと、
上記アンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、
上記利得制御部により算出された増幅率に基づいて、上記アンテナと該アンテナに対する通信相手になる通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、
上記アンテナと上記通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて上記調整部を制御する位置制御部と
を有する位置合わせ装置。
【請求項２】
上記位置制御部は、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離と該アンテナ間の最適とされる距離との差分を算出し、該差分に応じた距離だけ上記調整部により調整させる
請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項３】
上記位置制御部は、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離と該アンテナ間の最適とされる距離との差分が上記調整部で調整可能な範囲より大きい場合、上記調整部による調整を行うことなく、調整ができなかった旨をユーザに通知する
請求項２に記載の位置合わせ装置。
【請求項４】
上記調整部は、
上記アンテナと上記通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を、少なくとも上記アンテナ及び上記通信対象アンテナが離間する方向に調整でき、
上記位置制御部は、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて上記離間する方向に上記アンテナ間の距離を調整させる
請求項２に記載の位置合わせ装置。
【請求項５】
上記調整部は、上記離間する方向に直交する平面方向にも調整でき、
上記位置制御部は、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて上記離間する方向に上記アンテナ間の距離を調整させ、上記離間する方向に調整できないと判断した場合には、上記平面方向に調整させる
請求項４に記載の位置合わせ装置。
【請求項６】
準静電界により非接触通信を行うためのアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御ステップと、
上記利得制御ステップにより算出された増幅率に基づいて、上記アンテナと該アンテナに対する通信相手になる通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定ステップと、
上記アンテナと上記通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部を、上記推定ステップにより推定されたアンテナ間の距離に基づいて制御する位置制御ステップと
を有する位置合わせ方法。
【請求項７】
記憶装置及びドックからなる通信システムであって、
上記記憶装置は、
データを記憶する記憶媒体と、
準静電界により非接触通信を行うための第１のアンテナと、
を有し、
上記ドックは、
上記第１のアンテナと同一形状でなる第２のアンテナと、
上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとが極近距離で対向する状態となるように、上記記憶媒体が設置される筐体部と、
上記第２のアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、
上記利得制御部により算出された増幅率に基づいて、上記第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、
上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて上記調整部を制御する位置制御部と
を有する通信システム。
【請求項８】
上記調整部は、上記第１のアンテナを移動させることにより、上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する
請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
上記調整部は、上記第２のアンテナを移動させることにより、上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する
請求項７に記載の通信システム。
【請求項１０】
記憶装置及びドックからなる通信システムであって、
上記ドックは、
準静電界により非接触通信を行うための第１のアンテナと、
上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとが極近距離で対向する状態となるように、上記記憶媒体が設置される筐体部と、
を有し、
上記記憶装置は、
データを記憶する記憶媒体と、
上記第１のアンテナと同一形状でなる第２のアンテナと、
上記第２のアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、
上記利得制御部により算出された増幅率に基づいて、上記第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、
上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて上記調整部を制御する位置制御部と
を有する通信システム。
【請求項１】
準静電界により非接触通信を行うためのアンテナと、
上記アンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、
上記利得制御部により算出された増幅率に基づいて、上記アンテナと該アンテナに対する通信相手になる通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、
上記アンテナと上記通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて上記調整部を制御する位置制御部と
を有する位置合わせ装置。
【請求項２】
上記位置制御部は、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離と該アンテナ間の最適とされる距離との差分を算出し、該差分に応じた距離だけ上記調整部により調整させる
請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項３】
上記位置制御部は、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離と該アンテナ間の最適とされる距離との差分が上記調整部で調整可能な範囲より大きい場合、上記調整部による調整を行うことなく、調整ができなかった旨をユーザに通知する
請求項２に記載の位置合わせ装置。
【請求項４】
上記調整部は、
上記アンテナと上記通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を、少なくとも上記アンテナ及び上記通信対象アンテナが離間する方向に調整でき、
上記位置制御部は、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて上記離間する方向に上記アンテナ間の距離を調整させる
請求項２に記載の位置合わせ装置。
【請求項５】
上記調整部は、上記離間する方向に直交する平面方向にも調整でき、
上記位置制御部は、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて上記離間する方向に上記アンテナ間の距離を調整させ、上記離間する方向に調整できないと判断した場合には、上記平面方向に調整させる
請求項４に記載の位置合わせ装置。
【請求項６】
準静電界により非接触通信を行うためのアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御ステップと、
上記利得制御ステップにより算出された増幅率に基づいて、上記アンテナと該アンテナに対する通信相手になる通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定ステップと、
上記アンテナと上記通信対象アンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部を、上記推定ステップにより推定されたアンテナ間の距離に基づいて制御する位置制御ステップと
を有する位置合わせ方法。
【請求項７】
記憶装置及びドックからなる通信システムであって、
上記記憶装置は、
データを記憶する記憶媒体と、
準静電界により非接触通信を行うための第１のアンテナと、
を有し、
上記ドックは、
上記第１のアンテナと同一形状でなる第２のアンテナと、
上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとが極近距離で対向する状態となるように、上記記憶媒体が設置される筐体部と、
上記第２のアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、
上記利得制御部により算出された増幅率に基づいて、上記第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、
上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて上記調整部を制御する位置制御部と
を有する通信システム。
【請求項８】
上記調整部は、上記第１のアンテナを移動させることにより、上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する
請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
上記調整部は、上記第２のアンテナを移動させることにより、上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する
請求項７に記載の通信システム。
【請求項１０】
記憶装置及びドックからなる通信システムであって、
上記ドックは、
準静電界により非接触通信を行うための第１のアンテナと、
上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとが極近距離で対向する状態となるように、上記記憶媒体が設置される筐体部と、
を有し、
上記記憶装置は、
データを記憶する記憶媒体と、
上記第１のアンテナと同一形状でなる第２のアンテナと、
上記第２のアンテナで受信された信号の電圧を一定電圧に増幅するための増幅率を算出する利得制御部と、
上記利得制御部により算出された増幅率に基づいて、上記第１のアンテナと第２のアンテナとのアンテナ間の距離を推定する推定部と、
上記第１のアンテナと上記第２のアンテナとのアンテナ間の距離を調整する調整部と、
上記推定部により推定されるアンテナ間の距離に基づいて上記調整部を制御する位置制御部と
を有する通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１２−５４７７６（Ｐ２０１２−５４７７６Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９５９５３（Ｐ２０１０−１９５９５３）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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