説明

情報処理装置および無線通信モジュール

【課題】アンテナの共振周波数帯域を迅速に切り替えることのできる情報処理装置を提供する。
【解決手段】無線通信モジュール124内には、無線通信に使用中の共振周波数帯域を示すステータス信号を出力するステータス信号出力モジュール1241がファームウェアとして設けられる。そして、このステータス信号出力モジュール1241によって無線通信モジュール124自身から出力されるステータス信号に基づき、スイッチ回路2が、アンテナ1の共振周波数帯域の切り替えを実行する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明の実施形態は、例えば無線通信機能を有するパーソナルコンピュータ等に好適なアンテナ周波数制御技術に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ノートブック型等の様々な携帯型パーソナルコンピュータが開発されている。この種の携帯型パーソナルコンピュータの多くは、モバイル環境において例えばインターネット上のサーバのような外部デバイスとの無線通信を実行できるようにするために無線通信機能を有している。
【0003】
また、最近では、移動無線通信方式で使用可能な周波数帯域の増加や無線通信方式の種類の増加に伴い広帯域アンテナを要求されているが、携帯型パーソナルコンピュータにはスペースの制限があるため複数のアンテナ素子を有するアンテナを搭載することが要求され、かつ、この複数のアンテナ素子を有するアンテナを適切に制御することが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−109184号公報
【特許文献2】特開2005−236622号公報
【特許文献3】特開2006−332835号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
通常、移動体無線通信機能は、通信業者及び地域のサービス中の周波数帯をサーチする機能を含んでいる。サーチ機能は、各周波数帯域内のチャンネルを順次に検査していくことによって、通信の対象となるチャンネルを検出するものである。アンテナが複数のアンテナ素子で構成されている場合、サーチする周波数に合わせ、アンテナの周波数(素子)も切り替える必要がある。よって、前述したような、複数のアンテナ素子を有するアンテナを搭載する携帯型パーソナルコンピュータは、サーチ機能の作動時においても、遅延などを発生させることなく、アンテナの共振周波数帯域を迅速に切り替え可能な構成を持つことが好ましい。
【0006】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、無線通信の実行状況に応じてアンテナの共振周波数帯域を即応的に切り替え可能とした情報処理装置および無線通信モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前述の課題を解決するために、この発明の情報処理装置は、アンテナと、前記アンテナを用いた無線通信を実行する、前記無線通信の実行状況を示すステータス信号を出力するための端子を有する無線通信モジュールと、前記無線通信モジュールから出力されるステータス信号に基づき、前記アンテナの共振周波数帯域を切り替えるスイッチ回路と、を具備することを特徴とする。
【0008】
また、この発明の無線通信モジュールは、第1の共振周波数帯域を用いた無線通信と第2の共振周波数帯域を用いた無線通信とを実行可能な無線通信モジュールであって、前記第1の共振周波数帯域または前記第2の共振周波数帯域のいずれの共振周波数帯域を用いているのかを示す信号をステータス信号として出力するための端子を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
この発明によれば、無線通信の実行状況に応じてアンテナの共振周波数帯域を即応的に切り替え可能とした情報処理装置および無線通信モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】この発明の一実施形態に係る情報処理装置の外観を示す斜視図。
【図2】同実施形態の情報処理装置のシステム構成を示すブロック図。
【図3】同実施形態の情報処理装置が備える無線通信モジュールが出力するステータス情報に対する共振周波数帯域の割り当て例を示す図。
【図4】同実施形態の情報処理装置で実行されるアンテナ周波数制御の動作手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
【0012】
図1には、この発明の一実施形態に係る情報処理装置の外観が示されている。この情報処理装置は、例えば、バッテリ駆動可能な携帯型パーソナルコンピュータ10として実現されている。
【0013】
図1は、本コンピュータ10のディスプレイユニットを開いた状態における斜視図である。本コンピュータ10は、コンピュータ本体11と、ディスプレイユニット12とから構成される。ディスプレイユニット12には、LCD(liquid crystal display)17で構成される表示装置が組み込まれており、そのLCD17の表示画面はディスプレイユニット12のほぼ中央に位置されている。
【0014】
ディスプレイユニット12は、コンピュータ本体11にヒンジ部18を介して回動自在に取り付けられている。ヒンジ部18はコンピュータ本体11にディスプレイユニット12を連結する連結部である。即ち、ディスプレイユニット12は、コンピュータ本体11の後端部に配置されたヒンジ部18によって支持されている。ディスプレイユニット12は、コンピュータ本体11に対してコンピュータ本体11の上面が露出される開放位置とコンピュータ本体11の上面がディスプレイユニット12によって覆われる閉塞位置との間をヒンジ部18によって回動自在に取り付けられている。
【0015】
ディスプレイユニット12の内部には、アンテナ1とスイッチ回路2とが設けられている。アンテナ1とスイッチ回路2は、共振周波数を変更可能なリコンフィグラブルアンテナとして機能することができる。即ち、アンテナ1は少なくとも第1および第2の2つの共振周波数帯域を有している。ここでは、アンテナ1は、第1乃至第4の4つの共振周波数帯域を有していることを想定する。そして、スイッチ回路2は、このアンテナ1の共振周波数帯域を、(1)第1の共振周波数帯域と第2の共振周波数帯域との間、(2)第3の共振周波数帯域と第4の共振周波数帯域との間で切り替える周波数切り替え器として機能する。
【0016】
より具体的には、アンテナ1は、(1)第1の共振周波数帯域をカバーするアンテナ素子1aおよび第2の共振周波数帯域をカバーするアンテナ素子1bと、(2)第3の共振周波数帯域をカバーするアンテナ素子1cおよび第4の共振周波数帯域をカバーするアンテナ素子1dとを含み、本体11内に設けられた無線通信モジュール124からヒンジ部18を介してディスプレイユニット12内に導出される信号線4の接続先を、スイッチ回路2が、(1)アンテナ素子1aとアンテナ素子1bとの間、(2)アンテナ素子1cとアンテナ素子1dとの間で切り替える。スイッチ回路2は、スイッチ素子2a,2bを含み、スイッチ素子2a,2bが、本体11内からヒンジ部18を介してディスプレイユニット12内に導出される信号線5a,5bによって供給される制御信号に基づき、上記アンテナ切り替えを実行する。
【0017】
そして、本コンピュータ1は、このアンテナ切り替えを、無線通信モジュール124自身から出力される、無線通信の実行状況を示すステータス信号に基づき、迅速に実行できるようにしたものであり、以下、この点について詳述する。
【0018】
なお、ここでは、アンテナ1が、第1乃至第4の共振周波数帯域をカバーする4つのアンテナ素子1a〜1dを含む例を示すが、アンテナ1は、第1,第2の共振周波数帯域を排他選択的にカバーするアンテナ素子と、第3,第4の共振周波数帯域を排他選択的にカバーするアンテナ素子との2つのアンテナ素子を含む構成とすることも可能である。この場合、例えば、グランド(GND)接続される各アンテナ素子内のキャパシタ(L)、コンデンサ(C)部品の定数をスイッチ回路2によって変更することで、アンテナ1の共振周波数帯域を第1の共振周波数帯域と第2の共振周波数帯域との間、第3の共振周波数帯域と第4の共振周波数帯域との間で切り替える。例えば、スイッチ素子2a,2bがオフステートの期間は第1,第3の共振周波数帯域が選択され、スイッチ素子2a,2bが制御信号によってオンステートに設定されている期間は第2,第4の共振周波数帯域が選択されるようにしてもよい。
【0019】
また、アンテナ1とスイッチ回路2とは同一基板上に実装されていても良い。
【0020】
コンピュータ本体11は薄い箱形の筐体を有するベースユニットであり、その上面にはキーボード13、本コンピュータ10をパワーオン/パワーオフするためのパワーボタン14、タッチパッド16などが配置されている。また、コンピュータ本体11内部には、各種電子部品が設けられたシステム基板(マザーボードともいう)が設けられている。このシステム基板上には、前述の無線通信モジュール124が設けられている。
【0021】
無線通信モジュール124は、例えば第3世代移動通信方式(3G)に従って外部デバイスとの無線通信を実行するモジュールである。第3世代移動通信方式(3G)においては、例えば、850Mhz帯域、900Mhz帯域、1900Mhz帯域、2100Mhz帯域が用いられる。850Mhz帯域および1900Mhz帯域は、例えば日本国、米国で用いられ、900Mhz帯域および2100Mhz帯域は、例えばヨーロッパで用いられている。前述のアンテナ素子1aは850Mhz帯域(第1の共振周波数帯域)、アンテナ素子1bは900Mhz帯域(第2の共振周波数帯域)、アンテナ素子1cは1900Mhz帯域(第3の共振周波数帯域)、アンテナ素子1dは2100Mhz帯域(第4の共振周波数帯域)をカバーする。
【0022】
アンテナ1の搭載位置は、例えば、ディスプレイユニット12内の上端部である。アンテナ1をディスプレイユニット12内の上端部に設けることにより、無線通信モジュール124は、アンテナ1が比較的高い位置に配置されている状態で外部デバイスとの無線通信を実行することができる。
【0023】
信号線4は、たとえば同軸ケーブルのような一本のケーブルから構成されており、ヒンジ部18内部の空間を通される。信号線5a,5bも同様に、それぞれ一本のケーブルから構成されており、ヒンジ部18内部の空間を通される。これらのケーブルは、ヒンジ部18を介してコンピュータ本体11からディスプレイユニット12に導出される。
【0024】
次に、図2を参照して、本コンピュータ10のシステム構成について説明する。
【0025】
図2に示すように、本コンピュータ10は、CPU111、ノースブリッジ112、主メモリ113、グラフィクスコントローラ114、サウスブリッジ119、BIOS(basic input/output system)−ROM(read only memory)120、HDD(hard disk drive)121、ODD(optical disc drive)122、無線通信モジュール124、EC/KBC125等を備えている。
【0026】
CPU111は本コンピュータ10の動作を制御するプロセッサであり、HDD121やODD122から主メモリ113にロードされる、リソース管理を司るオペレーティングシステム(OS)や、当該OS配下で動作するユーティリティを含む各種アプリケーションプログラムを実行する。また、CPU111は、BIOS−ROM120に格納されたBIOSも実行する。BIOSはハードウェア制御のためのプログラムである。
【0027】
ノースブリッジ112は、CPU111のローカルバスとサウスブリッジ119との間を接続するブリッジデバイスである。また、ノースブリッジ112は、AGP(Accelerated Graphics Port)バスなどを介してグラフィクスコントローラ114との通信を実行する機能も有している。
【0028】
グラフィクスコントローラ114は、本コンピュータ10のディスプレイモニタとして使用されるLCD17を制御する表示コントローラである。サウスブリッジ119は各種I/Oデバイスを制御するブリッジデバイスである。サウスブリッジ119には、例えばUSB(universal serial bus)などのバス201を介して無線通信モジュール124が接続されている。
【0029】
無線通信モジュール124は、無線信号(RF信号)を送受信するためのアンテナ端子と、どの共振周波数帯域を用いているのかを示すステータス信号を出力するための第1,第2の出力端子とを有している。無線通信モジュール124のアンテナ端子は、信号線4を介して(スイッチ回路2経由で)アンテナ1に結合される。一方、無線通信モジュール124の第1,第2の出力端子は、信号線5a,5bを介してスイッチ回路2に結合される。また、無線通信モジュール124は、第1,第2の出力端子からステータス信号を出力するステータス信号出力モジュール1241を備えている。ステータス信号出力モジュール1241は、無線通信モジュール124内のフラッシュメモリにプログラムが格納されるアップデート可能なファームウェアとして構成されている。
【0030】
そして、EC/KBC125は、電力管理のための組み込みコントローラと、キーボード(KB)13およびタッチパッド16を制御するためのキーボードコントローラとが集積された1チップマイクロコンピュータである。EC/KBCは、パワーボタン14の操作に応じて本コンピュータ10をパワーオン/パワーオフする機能を有している。
【0031】
図3は、無線通信モジュール124がステータス信号出力モジュール1241によって第1,第2の出力端子から出力するステータス信号に対する共振周波数帯域の割り当て例を示す図である。
【0032】
図3中、”B1”は、無線通信モジュール124の第1の出力端子から出力されて信号線5aを介して(スイッチ素子2aの切り替え制御用に)スイッチ回路2に供給される信号であり、”B2”は、無線通信モジュール124の第2の出力端子から出力されて信号線5bを介して(スイッチ素子2bの切り替え制御用に)スイッチ回路2に供給される信号である。
【0033】
図3に示すように、ステータス信号出力モジュール1241は、第1に、850Mhz帯域または900Mhz帯域のいずれかを示すステータス信号をLow(0)/High(1)の1ビットで第1の出力端子から出力し、第2に、1900Mhz帯域または2100Mhz帯域のいずれかを示すステータス信号をLow(0)/High(1)の1ビットで第2の出力端子から出力する。これらのステータス信号は、そのまま制御信号としてスイッチ回路2に供給され、必要に応じて、スイッチ素子2a,2bによるスイッチングが実行される。
【0034】
つまり、本コンピュータ10においては、例えばスイッチ回路2側で(アンテナに関する)制御信号をデコードすることが不要であり、また、無線通信を実行する無線通信モジュール124内にファームウェアとして構成されるステータス信号出力モジュール1241が当該ステータス信号を無線通信モジュール124の第1,第2の出力端子から出力するので、どのチャンネルを用いるべきかを判定するためのサーチ機能を無線通信モジュール124が作動させた場合においても、遅延などを発生させることなく、アンテナ切り替えを迅速に行うことができる。即ち、本コンピュータ10においては、無線通信モジュール124による無線通信の実行状況に応じて、アンテナ1の切り替えが即応的に実行される。
【0035】
なお、例えば本コンピュータ10が日本国、米国で利用される場合、無線通信モジュール124のサーチ機能により850Mhz帯域および1900Mhz帯域が選択され、ステータス信号出力モジュール1241からは、”B1”:”0”,”B2”:”1”のステータス信号が出力されることになり、例えばヨーロッパで利用される場合には、900Mhz帯域および2100Mhz帯域が選択され、”B1”:”1”,”B2”:”1”のステータス信号が出力されることになる。また、いずれの場合にも、無線通信モジュール124のサーチ機能の作動時は、検査対象となっている共振周波数帯域を示すステータス信号がステータス信号出力モジュール1241から即応的に出力され、これにより、アンテナ1の切り替えが即応的に実行されることになる。
【0036】
図4は、本コンピュータ10で実行されるアンテナ周波数制御の動作手順を示すフローチャートである。
【0037】
まず、無線通信モジュール124内にファームウェアとして構成されるステータス信号出力モジュール1241が、当該無線通信モジュール124が無線通信のために使用中の共振周波数帯域を示すステータス信号を無線通信モジュール124の第1,第2の出力端子から出力する(ステップA1)。
【0038】
そして、スイッチ回路2が、このステータス信号に基づき、スイッチ素子2a,2bによるアンテナのスイッチングを実行する(ステップA2)。
【0039】
このように、本コンピュータ10によれば、無線通信の実行状況に応じてアンテナの共振周波数帯域を即応的に切り替えることが可能となる。
【0040】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0041】
1…アンテナ、1a,1b,1c,1d…アンテナ素子、2…スイッチ回路、2a,2b…スイッチ素子、4…信号線、5a,5b…信号線、10…携帯型パーソナルコンピュータ、11…コンピュータ本体、12…ディスプレイユニット、13…キーボード、14…パワーボタン、16…タッチパッド、17…LCD、18…ヒンジ部、111…CPU、112…ノースブリッジ、113…主メモリ、114…グラフィクスコントローラ、119…サウスブリッジ、120…BIOS−ROM、121…HDD、122…ODD、124…無線通信モジュール、125…EC/KBC、201…バス。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アンテナと、
前記アンテナを用いた無線通信を実行する、前記無線通信の実行状況を示すステータス信号を出力するための端子を有する無線通信モジュールと、
前記無線通信モジュールから出力されるステータス信号に基づき、前記アンテナの共振周波数帯域を切り替えるスイッチ回路と、
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項2】
前記アンテナは、第1及び第2の共振周波数帯域において利用可能であり、
前記無線通信モジュールは、前記第1及び第2の共振周波数帯域のうちいずれの共振周波数帯域を用いているのかを示す信号を前記ステータス信号として出力する出力手段を有する、
ことを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
【請求項3】
前記ステータス信号は、前記第1及び前記第2の共振周波数帯域のいずれかに各々対応するHighまたはLowの状態をもつ1ビットの情報であることを特徴とする請求項2記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記無線通信モジュールは、
前記第1及び第2の共振周波数帯域それぞれについて前記サービス中の周波数帯域を検出し、前記第1及び第2の共振周波数帯域のいずれの共振周波数帯域を用いるべきかを判定するサーチ機能を有し、
前記出力手段は、前記サーチ機能の作動時、サーチ対象の共振周波数帯域を示す前記ステータス信号を出力する、
ことを特徴とする請求項2記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記アンテナは、第1乃至第4の共振周波数帯域に対応し、
前記無線通信モジュールは、前記第1及び第2の共振周波数帯域のうちいずれの共振周波数帯域を用いているのかを示す信号と、前記第3及び第4の共振周波数帯域のうちいずれの共振周波数帯域を用いているのかを示す信号とを前記ステータス信号として出力する出力手段を有する、
ことを特徴とする請求項2記載の情報処理装置。
【請求項6】
前記無線通信モジュールを含むシステムを備えた本体と、
前記本体に回動自在に取り付けられたディスプレイユニットと、
をさらに具備し、
前記アンテナおよび前記スイッチ回路は、前記ディスプレイユニット内に設けられる、
ことを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
【請求項7】
前記ディスプレイユニットは、連結部を介して前記本体に取り付けられ、
前記無線モジュールの前記端子と前記スイッチ回路とを接続するための信号線が、前記連結部を通して前記本体から前記ディスプレイユニットに導出される、
ことを特徴とする請求項6記載の情報処理装置。
【請求項8】
前記アンテナは、複数の共振周波数帯域に対応し、
前記無線モジュールは、前記複数の共振周波数帯域の中のいずれを用いているのかを示す信号を前記ステータス信号として出力する出力手段を有する、
ことを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
【請求項9】
前記無線通信モジュールは、
前記複数の共振周波数帯域それぞれについて前記サービス中の周波数帯域を検査し、いずれの共振周波数帯域を用いるべきかを判定するサーチ機能を有し、
前記出力手段は、前記サーチ機能の作動時、検査対象の共振周波数帯域を示す前記信号を出力する、
ことを特徴とする請求項8記載の情報処理装置。
【請求項10】
第1の共振周波数帯域を用いた無線通信と第2の共振周波数帯域を用いた無線通信とを実行可能な無線通信モジュールであって、
前記第1の共振周波数帯域または前記第2の共振周波数帯域のいずれの共振周波数帯域を用いているのかを示す信号をステータス信号として出力するための端子を具備することを特徴とする無線通信モジュール。
【請求項11】
前記第1の共振周波数帯域および前記第2の共振周波数帯域それぞれについて前記アンテナの利得を検査し、いずれの共振周波数帯域を用いるべきかを判定するサーチ機能を有し、当該サーチ機能の作動時、検査対象とする共振周波数帯域を示す前記信号を出力することを特徴とする請求項10記載の無線通信モジュール。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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