携帯通信機器
【課題】 近接非接触通信用アンテナのサイズを小型化することができ、かつ、近接非接触通信距離の向上を図ることができる携帯通信機器を提供する。
【解決手段】 近接非接触通信としてカード機能およびリーダライタ機能の両機能を有するとともに、それぞれの機能用に少なくとも２つ以上近接非接触通信用アンテナを備える携帯通信機器であって、近接非接触通信を行う外部装置（外部非接触通信用リーダライタ及び外部近接非接触通信用カード）に応じて、アンテナ２Ａ、２Ｂの同調回路３Ａ、３Ｂを切り替える切替制御部４および近接非接触通信制御部５を設ける。
【解決手段】 近接非接触通信としてカード機能およびリーダライタ機能の両機能を有するとともに、それぞれの機能用に少なくとも２つ以上近接非接触通信用アンテナを備える携帯通信機器であって、近接非接触通信を行う外部装置（外部非接触通信用リーダライタ及び外部近接非接触通信用カード）に応じて、アンテナ２Ａ、２Ｂの同調回路３Ａ、３Ｂを切り替える切替制御部４および近接非接触通信制御部５を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の外部装置との間での近接非接触通信を行なうための機能を有する携帯通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、個人情報、例えば電話帳などのデータが記憶された電子データを携帯電話機へ複写したり、病院や薬局などでの電子カルテの読取・書込や住民票・戸籍などの電子化された住民台帳データの閲覧・請求などを行ったり、個人の趣味のデータ（音楽や画像などの各種データ）を自己の携帯電話機などへ転送・複写・記憶させたり、自動販売機などのプリペイド用として金額データを所望の電子機器へ読取って入力したり、或いは遊園地・駅などでの改札通過用のパスなどとして使用することができる、換言すれば、通信相手を接触あるいは密着する程度まで近接させ（具体的には電界或いは磁界の作用する凡そ１０ｃｍ以下程度の近接領域において）、電界或いは磁界を利用して通信を行う通信システム（以下、これを「近接非接触通信システム」とよぶ）の開発要求が高まってきている。このため、近接非接触通信を行うときの相手側となる外部の近接非接触通信機器（以下、「外部近接非接触通信機器」と略す。）や外部の近接非接触通信カード（以下、「外部近接非接触通信カード」と略す。）などとの間で近接非接触通信を行うことができる近接非接触通信機能を備えた携帯通信機器の開発が各種検討されている。
【０００３】
このような近接非接触通信システムに対応した携帯通信機器の１つとして、近接非接触通信機能を付加した携帯電話機の開発が検討されている。例えば、図６は、近接非接触通信機能を付加した携帯電話機における近接非接触通信部１００の回路を示すものである。この近接非接触通信部１００により、図示外の外部近接非接触通信機器及び外部近接非接触通信カードと携帯電話機との間で近接非接触通信を行う場合、携帯電話機の小型化を考慮し、それぞれの周波数帯域が一致するように１つのアンテナ１０１で構成すれば、外部近接非接触通信機器用及び外部近接非接触通信カード用の２つの機能を備えることが可能になる。
ここで、外部近接非接触通信機器とこの携帯電話機との間で近接非接触通信を行う場合、携帯電話機に搭載されている近接非接触通信部１００はカードとして機能する。一方、外部近接非接触通信カードとこの携帯電話機との間で近接非接触通信を行う場合、携帯電話機に搭載されている近接非接触通信部１００はリーダライタとして機能する。
【０００４】
また、カード機能時とリーダライタ機能時では、近接非接触通信の制御が大きく異なる。このため、図６に示すように、この動作制御を行なう近接非接触通信制御部（近接非接触通信用ＩＣ）１１０では、カード機能用及びリーダライタ機能用として、それぞれ別々に制御するようになっており、アンテナ１０１の接続端子も別々となっている。従って、アンテナ１０１を１つのもので構成しても、それぞれの機能に合わせてアンテナ１０１の接続を切り替える必要があり、スイッチ１０２、スイッチ１０３が必要となる。
ところで、これらのスイッチ１０２、１０３は、近接非接触通信のアンテナ１０１と近接非接触通信制御部（近接非接触通信用ＩＣ）１１０との間に直列になるように配置する必要があるが、直列に挿入したスイッチの影響で近接非接触通信における通信可能な距離が短くなるという課題があった。そこで、アンテナの面積を大きくして通信可能な距離を拡大させるという方法も考えられるが、アンテナの面積を大きくすると携帯通信機器自体のサイズも大きくなるという問題があった。
【０００５】
そこで、外部近接非接触通信機器用と外部近接非接触通信カード用とに合わせてそれぞれアンテナを別々に設けるとともに、同一平面に２つのアンテナを形成することでアンテナの小型化を図ることができるものの開発が各種検討されている（例えば、特許文献１参照）。
このような近接非接触通信システムに対応した携帯通信機器の１つとして、例えば、図７乃至図９に示すような近接非接触通信機能を付加した携帯電話機の開発が検討されている。この携帯電話機としては、図７に示すように、メイン筺体２０１がストレート状（勿論、折り畳み式でも構わない）であって、メイン筺体２０１内部に設けた図示外の基地局との送受信を行う携帯電話用アンテナ２０２と、外部近接非接触通信機器３００との間で近接非接触通信を行う、メイン筺体２０１の一面（図７及び図８では上面）近傍に設けた近接非接触通信用アンテナ２０３（近接非接触通信用アンテナ２０３Ａ及び２０３Ｂで構成する）とを備えたものが提案されている。一方、この携帯電話機２００との近接非接触通信相手となる前述の外部近接非接触通信機器３００には、近接非接触通信用のアンテナ３０１を備えている。
【０００６】
また、この携帯電話機２００には、図８に示すように、外部近接非接触通信カード４００との間でも、前述の近接非接触通信用アンテナ４０１で近接非接触通信を行うものが提案されている。このような携帯電話機２００との近接非接触通信を行う外部近接非接触通信カード４００には、近接非接触通信用のアンテナ４０１を備えている。
このように、近接非接触通信機能を有する携帯電話機２００では、携帯電話用のアンテナ２０２を介して基地局と通話若しくはデータ通信などを行う。一方、外部近接非接触通信機器３００及び外部近接非接触通信カード４００と携帯電話機２００との間で近接非接触通信を行う場合、近接非接触通信用アンテナ２０３Ａ、２０３Ｂを、外部近接非接触通信機器３００及び外部近接非接触通信カード４００に密着させたり近づけてかざしたりすることにより、近接非接触通信用アンテナ２０３Ａと外部近接非接触通信機器３００内の近接非接触通信用アンテナ３０１、又は近接非接触通信用アンテナ２０３Ｂと外部近接非接触通信カード４００内の近接非接触通信用アンテナ４０１とで近接非接触通信を行う。
【０００７】
また、近接非接触通信用アンテナ２０３については、同一面にアンテナ２０３Ａおよびアンテナ２０３Ｂを形成するものが検討されている。
このうち、外部近接非接触通信機器用アンテナ２０３Ａは、図９に示すように、接続端子２０４Ａ、２０５Ａを介して、第１のアンテナ同調用のコンデンサ２０６Ａと接続している。また、この外部近接非接触通信機器用アンテナ２０３Ａは、それぞれの接続端子から第２の同調用のコンデンサ２０７Ａ、２０８Ａと接続しているとともに、近接非接触通信を制御する制御部１１０とも接続している。
一方、外部近接非接触通信カード用アンテナ２０３Ｂは、接続端子２０４Ｂ、２０５Ｂを介して、第１のアンテナ同調用のコンデンサ２０６Ｂと接続しているとともに、それぞれの接続端子から第２の同調用のコンデンサ２０７Ｂ、２０８Ｂと接続しており、同時に近接非接触通信を制御する制御部１１０とも接続している。
【特許文献１】特開２００４−３６４１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、同一平面内にカード機能用及びリーダライタ機能用の２つのアンテナを設けると、カード機能用およびリーダライタ機能用の２つのアンテナが互いに近接して結合するので、それぞれのアンテナを独立別個に設ける場合に比べて、アンテナの利得が劣化する。その結果、近接非接触通信における通信可能な距離が短くなってしまい、所望の通信特性が得られない、という問題がある。
そこで、アンテナの開口面積を増やすことで近接非接触通信における通信距離を一定値以上に確保し、アンテナの利得を向上することも試みられている。ところが、アンテナの開口面積を増やすと、前述したように、携帯通信機器のサイズが大きくなったり、或いはデザイン性が損なわれる、という問題がある。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、外部装置との間での近接非接触通信のため複数のアンテナを設けても、それら複数のアンテナの結合による近接非接触通信時の通信可能な距離が短縮するのを回避できる携帯通信機器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】
【００１０】
本発明の携帯通信機器は、移動体通信を行う移動体通信部と、複数の外部装置との間で非接触通信を行う非接触通信部とを備えた携帯通信機器であって、前記複数の外部装置に対応して前記非接触通信部の同一面上に複数設けたアンテナ及びアンテナ同調回路と、前記非接触通信部により前記外部装置との間で非接触通信を行う際に前記複数の外部装置に対応して前記アンテナ同調回路を切り替える切替手段と、前記非接触通信部を制御する制御手段とを備えるものである。この構成により、外部との非接触通信を行う場合、外部装置に応じてアンテナ同調回路を切り替えるため相互結合を軽減し、非接触通信距離の短縮化を防止できる。
【００１１】
本発明の携帯通信機器は、移動体通信を行う移動体通信部と、外部の近接非接触通信用カード及び外部の近接非接触通信用リーダライタとの間で近接非接触通信を行う近接非接触通信部とを備えた携帯通信機器であって、前記外部の近接非接触通信用カード及び外部の近接非接触通信用リーダライタに対応して前記非接触通信部の同一面上にそれぞれ設けたアンテナ及びアンテナ同調回路と、前記近接非接触通信部により前記外部の近接非接触通信用カード及び前記外部の近接非接触通信用リーダライタとの間で非接触通信を行う際に、前記外部の近接非接触通信用カード及び前記外部の近接非接触通信用リーダライタとの間の通信に応じて、前記近接非接触通信部に設けた前記２つのアンテナ同調回路を切り替える切替手段と、前記近接非接触通信部を制御する制御手段とを備えるものである。この構成により、外部装置、つまり外部の近接非接触通信機器及び外部の近接非接触通信カードと近接非接触通信を行う場合、外部装置に応じてアンテナ同調回路を切り替えるため、外部近接非接触通信機器用のアンテナと外部近接非接触通信カード用アンテナとの近接により発生する相互結合を軽減し、近接非接触通信距離の短縮化を防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、同一平面上に近接して複数のアンテナを設けても、携帯通信機器の切替手段の制御により、外部装置に対応してアンテナ同調回路を切り替え、かつ、アンテナ同調回路の切り替えをアンテナの利得に影響しない部分で行うことで、携帯通信機器用として小型で、高利得の近接非接触通信用アンテナを形成することができるとともに、近接非接触通信距離をある程度長く確保できる携帯通信機器が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明における実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態に係る携帯通信機器を示すものであり、この携帯通信機器は、携帯電話用アンテナ（図略）により移動体通信を行う、通常の携帯電話機としての携帯電話機能を有する移動体通信部（図略）と、近接非接触通信用アンテナ２により近接非接触通信を行なう、携帯通信機器としての近接非接触通信機能を有する近接非接触通信部１とを設けている。
【００１４】
近接非接触通信部１は、図１に示すように、図示外の筺体（ストレート形状でも折り畳み形状でも構わない）内部に、近接非接触通信用アンテナ２と、外部装置である外部非接触通信用リーダライタ３００（図７参照）及び外部近接非接触通信用カード４００（図８参照）との間で近接非接触通信を行なう際に、この使用する外部非接触通信用リーダライタ３００又は外部近接非接触通信用カード４００に応じて、アンテナ同調回路３を切り替える切替手段である切替制御部４と、近接非接触通信の際の各種の制御を行う制御手段である近接非接触通信制御部５とを備えている。
【００１５】
携帯電話用アンテナは、通常の携帯電話用のアンテナであって、この携帯電話用アンテナにより図示外の基地局との間で通話もしくはデータ通信を行う。
【００１６】
一方、近接非接触通信用アンテナ２は、筺体内部において、できるだけ近接非接触通信面寄りに配置されており、近接非接触通信面を介して外部近接非接触通信機器３００のアンテナ３０１および外部近接非接触通信カード４００のアンテナ４０１との間で近接非接触通信を行う。この近接非接触通信用アンテナ２は、図２に示すように、外部近接非接触通信機器用アンテナ（以下、第１アンテナとよぶ）２Ａと、外部近接非接触通信カード用アンテナ（以下、第２アンテナとよぶ）２Ｂとで構成されている。なお、図２は、各アンテナのパターンを上面から見た状態になっており、２層以上の多層で形成されている。本実施形態では、第１アンテナ２Ａを３ターン、第２アンテナ２Ｂも３ターンに巻装しているが、このターン数に限るものではない。
【００１７】
アンテナ同調回路３は、外部近接非接触通信機器用のアンテナ同調回路（以下、通信機器用同調回路とよぶ）３Ａと外部近接非接触通信カード用のアンテナ同調回路（以下、カード用同調回路）３Ｂとで構成している。なお、通信機器用同調回路３Ａと制御部５とを接続する端子には端子５１、５２を用いている。一方、カード用同調回路３Ｂと制御部５とを接続する端子には、端子５３、５４を用いている。
【００１８】
切替制御部４は、近接非接触通信部１により外部装置（外部非接触通信用リーダライタ３００及び外部近接非接触通信用カード４００）との間で非接触通信を行う際に、外部非接触通信用リーダライタ３００及び外部近接非接触通信用カード４００に応じて、非接触通信部に含まれるアンテナ回路を切り替えるものであり、その詳細については後述する。制御部５は、近接非接触通信の際の各種の制御を行うものであり、その詳細については後述する。
【００１９】
なお、［背景技術］の欄で説明したように、外部近接非接触通信機器３００は、携帯通信機器２００との間で近接非接触通信を行うものであり、内部には、携帯通信機器２００との対向面（図７では下面に相当する部分）寄りに近接非接触通信用アンテナ３０１を設置している。
【００２０】
一方、外部近接非接触通信カード４００は、図８において、携帯通信機器２００との間で近接非接触通信を行うものであり、内部には、携帯通信機器２００に対向面（図８では下面に相当する部分）寄りに近接非接触通信用アンテナ４０１を設置している。
なお、ここで、「近接非接触通信」とは、「背景技術」の欄でも述べたように、電界或いは磁界を利用して通信するものである。周知のように、磁力及び電気力は、クーロンの法則に従う力の一種であって、距離の２乗に反比例する（逆２乗則に従う）といった特徴を有するので、ショートレンジで急激にその力が減少する。このため、本発明での「近接非接触通信」とは、電界或いは磁界の作用する専ら１０ｃｍ以下程度の近接領域において成立する通信のことを指すものとする。
【００２１】
次に、近接非接触通信用アンテナ２及びこのアンテナの同調回路３などについて、詳細に説明する。
本実施形態の近接非接触通信用アンテナ２は、前述したように、第１アンテナ２Ａと、第２アンテナ２Ｂとで構成しているが、第１アンテナ２Ａは、図１において、接続端子５１、５２を介して通信機器用同調回路３Ａに設けた第１同調用の第１コンデンサ３１と接続しているとともに、接続端子５１、５２を介して通信器用同調回路３Ａに設けた第２同調用のコンデンサ３２、３３とも接続している。さらに、第１アンテナ２Ａは、それぞれの接続端子５１、５２を介して、近接非接触通信を制御する近接非接触通信制御部５とも接続されている。
また、第２同調用のコンデンサ３３において、アンテナ接続端子５１と回路的に接続されている端子とは反対の端子は、ＧＮＤと接続又は非接続を行なうスイッチＳ１と接続されている。このスイッチＳ１は、切替制御部４によって制御される。なお、スイッチＳ１を第２同調用のコンデンサ３３に接続しているが、もう一方の第２同調用のコンデンサ３２に接続しても良い。
【００２２】
特に近接非接触通信を行う場合、規定の周波数に共振するようにアンテナおよびアンテナ同調回路を設計する必要があるが、外部近接非接触通信機器用アンテナである第２アンテナ２Ａは、インダクタンス成分として働き、第１同調用のコンデンサ３１と第２同調用のコンデンサ３２、３３で規定の周波数に共振するように設計される。従って、アンテナ同調回路３の一部を動作しないようにすると、共振周波数を規定の周波数からずらすことができる。つまり、同一面に配置されている第２アンテナ２Ｂの共振周波数とは異なる周波数に変えることができ、第１アンテナ２Ａと第２アンテナ２Ｂの結合を減らすことができる。
また、第１同調用のコンデンサ３１は高いＱを必要とするため、スイッチＳ１を第１同調用のコンデンサ３１に設けると、第１アンテナ２Ａを使用する外部近接非接触通信機器との通信時に、アンテナ同調回路のＱが劣化する。これにより、アンテナの利得が劣化してしまい、近接非接触通信時の通信距離が短縮してしまうため、本発明はアンテナの利得に対して影響を与えない第２同調用のコンデンサ３３にスイッチＳ１を入れる構成にしている。
【００２３】
一方、外部近接非接触通信カード用アンテナである第２アンテナ２Ｂは、図１において、接続端子５３、５４を介して第１同調用のコンデンサ３４と接続しているとともに、接続端子５３、５４を介して第２同調用のコンデンサ３５、３６と接続している。さらに、この第２アンテナ２Ｂは、接続端子５３、５４を介して近接非接触通信を制御する近接非接触通信制御部５とも接続している。また、第２同調用のコンデンサ３６において、アンテナとの接続端子５３と回路的に接続されている端子とは反対の端子は、ＧＮＤと接続又は非接続できるスイッチＳ２と接続されている。このスイッチＳ２は、切替制御部４によって制御される。なお、スイッチＳ２は、第２同調用のコンデンサ３６に接続しているが、第２同調用のコンデンサ３５に接続しても良い。
【００２４】
特に近接非接触通信を行う場合、規定の周波数に共振するようにアンテナおよびアンテナ同調回路を設計する必要があるが、外部近接非接触通信カード用アンテナである第２アンテナ２Ｂはインダクタンス成分として働き、第１同調用のコンデンサ３４と第２同調用のコンデンサ３５、３６で規定の周波数に共振するように設計される。従って、第１アンテナ１Ａと同様に、アンテナ同調回路３の一部を動作しないようにすると、共振周波数を規定の周波数からずらすことができる。つまり、同一面に配置されている第１アンテナ２Ａの共振周波数とは異なる周波数に変えることができ、第１アンテナ２Ａと第２アンテナ２Ｂの結合を減らすことができる。
また第１同調用のコンデンサ３４は、第１アンテナ１Ａと同様に、高いＱを必要するため、スイッチＳ２を第１同調用のコンデンサ３４に設けると、第２アンテナ２Ｂを使用する外部近接非接触通信カードとの通信時に、アンテナ同調回路のＱが劣化する。これにより、アンテナの利得が劣化してしまい、近接非接触通信時の通信距離が短縮してしまうため、本発明はアンテナの利得に対して影響を与えない第２同調用のコンデンサがある方のアンテナ同調回路にスイッチＳ２を設けている。
【００２５】
従って、本実施形態によれば、携帯通信機器１が外部近接非接触通信機器３００と近接非接触通信を行う場合、スイッチＳ１がＧＮＤと接続され、また、スイッチＳ２がＧＮＤと非接続になるように、切替制御部４より制御される。また、携帯通信機器１が外部近接非接触通信カード４００と近接非接触通信を行う場合、スイッチＳ２がＧＮＤと接続され、かつ、スイッチＳ１がＧＮＤと非接続になるように、切替制御部Ｓ２により制御される。図１に示すスイッチＳ１としては、図３に示すように抵抗ＲとダイオードＤで構成でき、スイッチＳ２を図３に示すような回路で形成したもので良い。勿論、スイッチＳ１及びスイッチＳ２を図３とは異なった回路で形成しても良い。また、図１に示すスイッチＳ１及びスイッチＳ２は、図４に示すように、近接非接触通信制御部５に搭載しても良い。
【００２６】
以上説明してきたように、外部近接非接触通信装置に応じた切替制御部４の制御により、２つのアンテナ同調回路３Ａ、３Ｂのうち未使用側の同調回路を動作させないことで、アンテナの共振周波数をずらし、使用するアンテナへの結合を軽減している。また、同調回路３Ａ、３Ｂを動作させないようにするためのスイッチＳ１，Ｓ２を、アンテナの利得への影響を最低限に抑えることができる部分に搭載することで、所望の近接非接触通信の距離を確保することもできる。さらに、アンテナを小型化することもできる。
【００２７】
[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態について、図５を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
【００２８】
本実施形態では、第１の実施形態と異なり、第２同調用のコンデンサ３２について、アンテナ接続端子５２と回路的に接続されている端子とは反対の端子は、ＧＮＤとの接続又は非接続を行なうスイッチＳ３に接続されており、このスイッチＳ３によるＧＮＤとの接続又は非接続の動作が切替制御部４によって制御される。
【００２９】
ここで、第１の実施形態と同様、特に近接非接触通信を行う場合、規定の周波数に共振するようにアンテナおよびアンテナ同調回路を設計する必要があり、外部近接非接触通信機器用アンテナである第１アンテナ２Ａはインダクタンス成分として働き、第１同調用のコンデンサ３１と第２同調用のコンデンサ３２、３３で規定の周波数に共振するように設計される。従って、アンテナ同調回路３の一部を動作しないように構成すると、共振周波数を規定の周波数からずらすことができる。つまり、同一面に配置される第２アンテナ２Ｂの共振周波数とは異なる周波数に変えることができ、第１アンテナ２Ａと第２アンテナ２Ｂとの結合を減らすことができる。
【００３０】
また、第１実施形態と同様、第１アンテナ同調回路において、第１同調用のコンデンサ３１を設けてある方のアンテナ同調回路は高いＱが必要とされるため、例えばスイッチＳ１を第１同調用のコンデンサ３１に設けると、第１アンテナ２Ａを使用する外部近接非接触通信機器との通信時に、第１アンテナ同調回路２ＡのＱが劣化する。その結果、アンテナの利得が劣化してしまい、近接非接触通信時の通信距離が低下してしまう。このため、本発明では、アンテナの利得に対して影響を与えない第２同調用のコンデンサ３２、３３がある方の回路にスイッチＳ１、Ｓ３を設ける構成にしている。
【００３１】
また、本実施形態では、通信機器用同調回路３Ａに設けた第１アンテナの２つの第２同調用コンデンサ３２、３３を動作させないようにするため、第１アンテナ２Ａの共振周波数は第１の実施形態と比べ、大きくずらすことができ、同一面に配置される第２アンテナ２Ｂへの結合を大きく軽減することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、第１に実施形態と異なり、第２同調用のコンデンサ３５において、アンテナ接続端子５４と回路的に接続されている端子とは反対の端子が、ＧＮＤとの接続又は非接続を行なうスイッチＳ４と接続されており、このスイッチＳ４によるＧＮＤと接続又は非接続の動作が切替制御部４によって制御される。
【００３３】
ここで、第１実施形態と同様、特に近接非接触通信を行う場合、規定の周波数に共振するようにアンテナおよびアンテナ同調回路を設計する必要があるが、外部近接非接触通信カード用アンテナである第２アンテナ２Ｂはインダクタンス成分として働き、第１同調用のコンデンサ３４と第２同調用のコンデンサ３５、３６で規定の周波数に共振するように設計される。従って、アンテナ同調回路３の一部を動作しないようにすると、共振周波数を規定の周波数からずらすことができる。つまり、同一面に配置されている第１アンテナ２Ａの共振周波数とは異なる周波数に変えることができ、第１アンテナ２Ａと第２アンテナ２Ｂの結合を減らすことができる。
また、第１の実施形態と同様、カード用同調回路３Ｂにおいて、第１同調用のコンデンサ３４は高いＱが必要とされるため、スイッチＳ２を第１同調用のコンデンサ３４のある方の回路に形成すると、第２アンテナ２Ｂを使用する外部近接非接触通信カードとの通信時に、アンテナ同調回路のＱが劣化する。この結果、アンテナの利得が劣化してしまい、近接非接触通信時の通信距離が短縮してしまうため、本発明はアンテナの利得に対して影響を与えない第２同調用のコンデンサ３５、３６がある方の回路にスイッチＳ２，Ｓ４を設ける構成にしている。
また、第１アンテナ２Ａ動作の際に、第２アンテナの２つの第２同調用コンデンサ３５、３６を動作させないようにするため、第２アンテナ２Ｂの共振周波数は、第１の実施形態と比べ、大きくずらすことができ、同一面に配置される第１アンテナ２Ａへの結合を大きく軽減できる。
【００３４】
従って、本実施形態によれば、携帯通信機器１が外部近接非接触通信機器３００と近接非接触通信を行う場合、スイッチＳ１およびスイッチＳ３がＧＮＤと接続され、かつ、スイッチＳ２およびスイッチＳ４がＧＮＤと非接続状態となるように、これらの４つのスイッチが切替制御部４により制御される。
また、本実施形態の携帯通信機器１が外部近接非接触通信カード４００と近接非接触通信を行う場合、スイッチＳ２およびスイッチＳ４がＧＮＤと接続され、かつ、スイッチＳ１およびスイッチＳ３がＧＮＤと非接続になるように、切替制御部４により制御される。
【００３５】
なお、図５に示すスイッチＳ１としては、第１の実施形態と同様、図３に示すように抵抗ＲとダイオードＤで構成できるが、スイッチＳ２〜スイッチＳ４も図３に示すような回路で形成したもので良い。勿論、スイッチＳ１〜スイッチＳ４は、図３の構成とは異なった回路で形成しても構わない。また、図５ではスイッチをスイッチＳ１〜スイッチＳ４の都合４つ設けているが、いずれか３つのみの構成でも構わない。また、図５に示すスイッチＳ１、スイッチＳ３およびスイッチＳ２、スイッチＳ４は、第１の実施形態と同様に、図４に示すような近接非接触通信制御部５に搭載しても良い。
【００３６】
以上説明してきたように、外部近接非接触通信装置に応じた切替制御部４の制御により、２つのアンテナの同調回路３Ａ、３Ｂのうち未使用側の同調回路を動作させないことで、アンテナの共振周波数をずらし、使用するアンテナへの結合を軽減している。また、同調回路３Ａ、３Ｂを動作させないようにするためのスイッチＳを、アンテナの利得への影響を最低限に抑えることができる部分に搭載することで、所望の近接非接触通信の距離を確保することもできる。さらに、アンテナを小型化することもできる。
【００３７】
なお、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の携帯通信機器は、複数の外部装置に対応して複数のアンテナを設けても、その複数のアンテナの結合による近接非接触通信時の通信距離の劣化を回避できる効果を有し、電界或いは磁界を利用して通信を行う通信システム等で用いるカード機能およびリーダライタ機能を有する携帯通信機器などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る携帯通信機器の近接非接触通信部の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る近接非接触用アンテナの構成を示すパターン図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る携帯通信機器の要部構成を示すブロック図
【図４】本発明の第１の実施形態に係る携帯通信機器の近接非接触通信部の変形例の要部構成を示すブロック図
【図５】本発明の第２の実施形態に係る携帯通信機器の近接非接触通信部の構成を示すブロック図
【図６】従来におけるブロック図
【図７】外部近接非接触通信機器との間で近接非接触通信を行うときの従来の携帯電話機の状態を示す説明図
【図８】外部近接非接触通信カードとの間で近接非接触通信を行うときの従来の携帯電話機の状態を示す説明図
【図９】従来の近接非接触通信機能を有する携帯電話機の要部構成を示す回路図
【符号の説明】
【００４０】
１ 近接非接触通信部
２ 近接非接触通信用アンテナ
２Ａ 第１近接非接触通信用アンテナ（第１アンテナ）
２Ｂ 第２近接非接触通信用アンテナ（第２アンテナ）
３ アンテナ同調回路
３Ａ 外部近接非接触通信機器用のアンテナ同調回路（通信機器用同調回路）
３Ｂ 外部近接非接触通信カード用のアンテナ同調回路（カード用同調回路）
３１ 第１同調用の第１コンデンサ
３２、３３ 第２同調用のコンデンサ
３４ 第１同調用のコンデンサ
３５、３６ 第２同調用のコンデンサ
４ 切替制御部（切替手段）
５ 近接非接触通信制御部
５１、５２、５３、５４ 端子
Ｓ１〜Ｓ４ スイッチ
３００ 外部非接触通信用リーダライタ（外部装置）
４００ 外部近接非接触通信用カード（外部装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の外部装置との間での近接非接触通信を行なうための機能を有する携帯通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、個人情報、例えば電話帳などのデータが記憶された電子データを携帯電話機へ複写したり、病院や薬局などでの電子カルテの読取・書込や住民票・戸籍などの電子化された住民台帳データの閲覧・請求などを行ったり、個人の趣味のデータ（音楽や画像などの各種データ）を自己の携帯電話機などへ転送・複写・記憶させたり、自動販売機などのプリペイド用として金額データを所望の電子機器へ読取って入力したり、或いは遊園地・駅などでの改札通過用のパスなどとして使用することができる、換言すれば、通信相手を接触あるいは密着する程度まで近接させ（具体的には電界或いは磁界の作用する凡そ１０ｃｍ以下程度の近接領域において）、電界或いは磁界を利用して通信を行う通信システム（以下、これを「近接非接触通信システム」とよぶ）の開発要求が高まってきている。このため、近接非接触通信を行うときの相手側となる外部の近接非接触通信機器（以下、「外部近接非接触通信機器」と略す。）や外部の近接非接触通信カード（以下、「外部近接非接触通信カード」と略す。）などとの間で近接非接触通信を行うことができる近接非接触通信機能を備えた携帯通信機器の開発が各種検討されている。
【０００３】
このような近接非接触通信システムに対応した携帯通信機器の１つとして、近接非接触通信機能を付加した携帯電話機の開発が検討されている。例えば、図６は、近接非接触通信機能を付加した携帯電話機における近接非接触通信部１００の回路を示すものである。この近接非接触通信部１００により、図示外の外部近接非接触通信機器及び外部近接非接触通信カードと携帯電話機との間で近接非接触通信を行う場合、携帯電話機の小型化を考慮し、それぞれの周波数帯域が一致するように１つのアンテナ１０１で構成すれば、外部近接非接触通信機器用及び外部近接非接触通信カード用の２つの機能を備えることが可能になる。
ここで、外部近接非接触通信機器とこの携帯電話機との間で近接非接触通信を行う場合、携帯電話機に搭載されている近接非接触通信部１００はカードとして機能する。一方、外部近接非接触通信カードとこの携帯電話機との間で近接非接触通信を行う場合、携帯電話機に搭載されている近接非接触通信部１００はリーダライタとして機能する。
【０００４】
また、カード機能時とリーダライタ機能時では、近接非接触通信の制御が大きく異なる。このため、図６に示すように、この動作制御を行なう近接非接触通信制御部（近接非接触通信用ＩＣ）１１０では、カード機能用及びリーダライタ機能用として、それぞれ別々に制御するようになっており、アンテナ１０１の接続端子も別々となっている。従って、アンテナ１０１を１つのもので構成しても、それぞれの機能に合わせてアンテナ１０１の接続を切り替える必要があり、スイッチ１０２、スイッチ１０３が必要となる。
ところで、これらのスイッチ１０２、１０３は、近接非接触通信のアンテナ１０１と近接非接触通信制御部（近接非接触通信用ＩＣ）１１０との間に直列になるように配置する必要があるが、直列に挿入したスイッチの影響で近接非接触通信における通信可能な距離が短くなるという課題があった。そこで、アンテナの面積を大きくして通信可能な距離を拡大させるという方法も考えられるが、アンテナの面積を大きくすると携帯通信機器自体のサイズも大きくなるという問題があった。
【０００５】
そこで、外部近接非接触通信機器用と外部近接非接触通信カード用とに合わせてそれぞれアンテナを別々に設けるとともに、同一平面に２つのアンテナを形成することでアンテナの小型化を図ることができるものの開発が各種検討されている（例えば、特許文献１参照）。
このような近接非接触通信システムに対応した携帯通信機器の１つとして、例えば、図７乃至図９に示すような近接非接触通信機能を付加した携帯電話機の開発が検討されている。この携帯電話機としては、図７に示すように、メイン筺体２０１がストレート状（勿論、折り畳み式でも構わない）であって、メイン筺体２０１内部に設けた図示外の基地局との送受信を行う携帯電話用アンテナ２０２と、外部近接非接触通信機器３００との間で近接非接触通信を行う、メイン筺体２０１の一面（図７及び図８では上面）近傍に設けた近接非接触通信用アンテナ２０３（近接非接触通信用アンテナ２０３Ａ及び２０３Ｂで構成する）とを備えたものが提案されている。一方、この携帯電話機２００との近接非接触通信相手となる前述の外部近接非接触通信機器３００には、近接非接触通信用のアンテナ３０１を備えている。
【０００６】
また、この携帯電話機２００には、図８に示すように、外部近接非接触通信カード４００との間でも、前述の近接非接触通信用アンテナ４０１で近接非接触通信を行うものが提案されている。このような携帯電話機２００との近接非接触通信を行う外部近接非接触通信カード４００には、近接非接触通信用のアンテナ４０１を備えている。
このように、近接非接触通信機能を有する携帯電話機２００では、携帯電話用のアンテナ２０２を介して基地局と通話若しくはデータ通信などを行う。一方、外部近接非接触通信機器３００及び外部近接非接触通信カード４００と携帯電話機２００との間で近接非接触通信を行う場合、近接非接触通信用アンテナ２０３Ａ、２０３Ｂを、外部近接非接触通信機器３００及び外部近接非接触通信カード４００に密着させたり近づけてかざしたりすることにより、近接非接触通信用アンテナ２０３Ａと外部近接非接触通信機器３００内の近接非接触通信用アンテナ３０１、又は近接非接触通信用アンテナ２０３Ｂと外部近接非接触通信カード４００内の近接非接触通信用アンテナ４０１とで近接非接触通信を行う。
【０００７】
また、近接非接触通信用アンテナ２０３については、同一面にアンテナ２０３Ａおよびアンテナ２０３Ｂを形成するものが検討されている。
このうち、外部近接非接触通信機器用アンテナ２０３Ａは、図９に示すように、接続端子２０４Ａ、２０５Ａを介して、第１のアンテナ同調用のコンデンサ２０６Ａと接続している。また、この外部近接非接触通信機器用アンテナ２０３Ａは、それぞれの接続端子から第２の同調用のコンデンサ２０７Ａ、２０８Ａと接続しているとともに、近接非接触通信を制御する制御部１１０とも接続している。
一方、外部近接非接触通信カード用アンテナ２０３Ｂは、接続端子２０４Ｂ、２０５Ｂを介して、第１のアンテナ同調用のコンデンサ２０６Ｂと接続しているとともに、それぞれの接続端子から第２の同調用のコンデンサ２０７Ｂ、２０８Ｂと接続しており、同時に近接非接触通信を制御する制御部１１０とも接続している。
【特許文献１】特開２００４−３６４１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、同一平面内にカード機能用及びリーダライタ機能用の２つのアンテナを設けると、カード機能用およびリーダライタ機能用の２つのアンテナが互いに近接して結合するので、それぞれのアンテナを独立別個に設ける場合に比べて、アンテナの利得が劣化する。その結果、近接非接触通信における通信可能な距離が短くなってしまい、所望の通信特性が得られない、という問題がある。
そこで、アンテナの開口面積を増やすことで近接非接触通信における通信距離を一定値以上に確保し、アンテナの利得を向上することも試みられている。ところが、アンテナの開口面積を増やすと、前述したように、携帯通信機器のサイズが大きくなったり、或いはデザイン性が損なわれる、という問題がある。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、外部装置との間での近接非接触通信のため複数のアンテナを設けても、それら複数のアンテナの結合による近接非接触通信時の通信可能な距離が短縮するのを回避できる携帯通信機器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】
【００１０】
本発明の携帯通信機器は、移動体通信を行う移動体通信部と、複数の外部装置との間で非接触通信を行う非接触通信部とを備えた携帯通信機器であって、前記複数の外部装置に対応して前記非接触通信部の同一面上に複数設けたアンテナ及びアンテナ同調回路と、前記非接触通信部により前記外部装置との間で非接触通信を行う際に前記複数の外部装置に対応して前記アンテナ同調回路を切り替える切替手段と、前記非接触通信部を制御する制御手段とを備えるものである。この構成により、外部との非接触通信を行う場合、外部装置に応じてアンテナ同調回路を切り替えるため相互結合を軽減し、非接触通信距離の短縮化を防止できる。
【００１１】
本発明の携帯通信機器は、移動体通信を行う移動体通信部と、外部の近接非接触通信用カード及び外部の近接非接触通信用リーダライタとの間で近接非接触通信を行う近接非接触通信部とを備えた携帯通信機器であって、前記外部の近接非接触通信用カード及び外部の近接非接触通信用リーダライタに対応して前記非接触通信部の同一面上にそれぞれ設けたアンテナ及びアンテナ同調回路と、前記近接非接触通信部により前記外部の近接非接触通信用カード及び前記外部の近接非接触通信用リーダライタとの間で非接触通信を行う際に、前記外部の近接非接触通信用カード及び前記外部の近接非接触通信用リーダライタとの間の通信に応じて、前記近接非接触通信部に設けた前記２つのアンテナ同調回路を切り替える切替手段と、前記近接非接触通信部を制御する制御手段とを備えるものである。この構成により、外部装置、つまり外部の近接非接触通信機器及び外部の近接非接触通信カードと近接非接触通信を行う場合、外部装置に応じてアンテナ同調回路を切り替えるため、外部近接非接触通信機器用のアンテナと外部近接非接触通信カード用アンテナとの近接により発生する相互結合を軽減し、近接非接触通信距離の短縮化を防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、同一平面上に近接して複数のアンテナを設けても、携帯通信機器の切替手段の制御により、外部装置に対応してアンテナ同調回路を切り替え、かつ、アンテナ同調回路の切り替えをアンテナの利得に影響しない部分で行うことで、携帯通信機器用として小型で、高利得の近接非接触通信用アンテナを形成することができるとともに、近接非接触通信距離をある程度長く確保できる携帯通信機器が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明における実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態に係る携帯通信機器を示すものであり、この携帯通信機器は、携帯電話用アンテナ（図略）により移動体通信を行う、通常の携帯電話機としての携帯電話機能を有する移動体通信部（図略）と、近接非接触通信用アンテナ２により近接非接触通信を行なう、携帯通信機器としての近接非接触通信機能を有する近接非接触通信部１とを設けている。
【００１４】
近接非接触通信部１は、図１に示すように、図示外の筺体（ストレート形状でも折り畳み形状でも構わない）内部に、近接非接触通信用アンテナ２と、外部装置である外部非接触通信用リーダライタ３００（図７参照）及び外部近接非接触通信用カード４００（図８参照）との間で近接非接触通信を行なう際に、この使用する外部非接触通信用リーダライタ３００又は外部近接非接触通信用カード４００に応じて、アンテナ同調回路３を切り替える切替手段である切替制御部４と、近接非接触通信の際の各種の制御を行う制御手段である近接非接触通信制御部５とを備えている。
【００１５】
携帯電話用アンテナは、通常の携帯電話用のアンテナであって、この携帯電話用アンテナにより図示外の基地局との間で通話もしくはデータ通信を行う。
【００１６】
一方、近接非接触通信用アンテナ２は、筺体内部において、できるだけ近接非接触通信面寄りに配置されており、近接非接触通信面を介して外部近接非接触通信機器３００のアンテナ３０１および外部近接非接触通信カード４００のアンテナ４０１との間で近接非接触通信を行う。この近接非接触通信用アンテナ２は、図２に示すように、外部近接非接触通信機器用アンテナ（以下、第１アンテナとよぶ）２Ａと、外部近接非接触通信カード用アンテナ（以下、第２アンテナとよぶ）２Ｂとで構成されている。なお、図２は、各アンテナのパターンを上面から見た状態になっており、２層以上の多層で形成されている。本実施形態では、第１アンテナ２Ａを３ターン、第２アンテナ２Ｂも３ターンに巻装しているが、このターン数に限るものではない。
【００１７】
アンテナ同調回路３は、外部近接非接触通信機器用のアンテナ同調回路（以下、通信機器用同調回路とよぶ）３Ａと外部近接非接触通信カード用のアンテナ同調回路（以下、カード用同調回路）３Ｂとで構成している。なお、通信機器用同調回路３Ａと制御部５とを接続する端子には端子５１、５２を用いている。一方、カード用同調回路３Ｂと制御部５とを接続する端子には、端子５３、５４を用いている。
【００１８】
切替制御部４は、近接非接触通信部１により外部装置（外部非接触通信用リーダライタ３００及び外部近接非接触通信用カード４００）との間で非接触通信を行う際に、外部非接触通信用リーダライタ３００及び外部近接非接触通信用カード４００に応じて、非接触通信部に含まれるアンテナ回路を切り替えるものであり、その詳細については後述する。制御部５は、近接非接触通信の際の各種の制御を行うものであり、その詳細については後述する。
【００１９】
なお、［背景技術］の欄で説明したように、外部近接非接触通信機器３００は、携帯通信機器２００との間で近接非接触通信を行うものであり、内部には、携帯通信機器２００との対向面（図７では下面に相当する部分）寄りに近接非接触通信用アンテナ３０１を設置している。
【００２０】
一方、外部近接非接触通信カード４００は、図８において、携帯通信機器２００との間で近接非接触通信を行うものであり、内部には、携帯通信機器２００に対向面（図８では下面に相当する部分）寄りに近接非接触通信用アンテナ４０１を設置している。
なお、ここで、「近接非接触通信」とは、「背景技術」の欄でも述べたように、電界或いは磁界を利用して通信するものである。周知のように、磁力及び電気力は、クーロンの法則に従う力の一種であって、距離の２乗に反比例する（逆２乗則に従う）といった特徴を有するので、ショートレンジで急激にその力が減少する。このため、本発明での「近接非接触通信」とは、電界或いは磁界の作用する専ら１０ｃｍ以下程度の近接領域において成立する通信のことを指すものとする。
【００２１】
次に、近接非接触通信用アンテナ２及びこのアンテナの同調回路３などについて、詳細に説明する。
本実施形態の近接非接触通信用アンテナ２は、前述したように、第１アンテナ２Ａと、第２アンテナ２Ｂとで構成しているが、第１アンテナ２Ａは、図１において、接続端子５１、５２を介して通信機器用同調回路３Ａに設けた第１同調用の第１コンデンサ３１と接続しているとともに、接続端子５１、５２を介して通信器用同調回路３Ａに設けた第２同調用のコンデンサ３２、３３とも接続している。さらに、第１アンテナ２Ａは、それぞれの接続端子５１、５２を介して、近接非接触通信を制御する近接非接触通信制御部５とも接続されている。
また、第２同調用のコンデンサ３３において、アンテナ接続端子５１と回路的に接続されている端子とは反対の端子は、ＧＮＤと接続又は非接続を行なうスイッチＳ１と接続されている。このスイッチＳ１は、切替制御部４によって制御される。なお、スイッチＳ１を第２同調用のコンデンサ３３に接続しているが、もう一方の第２同調用のコンデンサ３２に接続しても良い。
【００２２】
特に近接非接触通信を行う場合、規定の周波数に共振するようにアンテナおよびアンテナ同調回路を設計する必要があるが、外部近接非接触通信機器用アンテナである第２アンテナ２Ａは、インダクタンス成分として働き、第１同調用のコンデンサ３１と第２同調用のコンデンサ３２、３３で規定の周波数に共振するように設計される。従って、アンテナ同調回路３の一部を動作しないようにすると、共振周波数を規定の周波数からずらすことができる。つまり、同一面に配置されている第２アンテナ２Ｂの共振周波数とは異なる周波数に変えることができ、第１アンテナ２Ａと第２アンテナ２Ｂの結合を減らすことができる。
また、第１同調用のコンデンサ３１は高いＱを必要とするため、スイッチＳ１を第１同調用のコンデンサ３１に設けると、第１アンテナ２Ａを使用する外部近接非接触通信機器との通信時に、アンテナ同調回路のＱが劣化する。これにより、アンテナの利得が劣化してしまい、近接非接触通信時の通信距離が短縮してしまうため、本発明はアンテナの利得に対して影響を与えない第２同調用のコンデンサ３３にスイッチＳ１を入れる構成にしている。
【００２３】
一方、外部近接非接触通信カード用アンテナである第２アンテナ２Ｂは、図１において、接続端子５３、５４を介して第１同調用のコンデンサ３４と接続しているとともに、接続端子５３、５４を介して第２同調用のコンデンサ３５、３６と接続している。さらに、この第２アンテナ２Ｂは、接続端子５３、５４を介して近接非接触通信を制御する近接非接触通信制御部５とも接続している。また、第２同調用のコンデンサ３６において、アンテナとの接続端子５３と回路的に接続されている端子とは反対の端子は、ＧＮＤと接続又は非接続できるスイッチＳ２と接続されている。このスイッチＳ２は、切替制御部４によって制御される。なお、スイッチＳ２は、第２同調用のコンデンサ３６に接続しているが、第２同調用のコンデンサ３５に接続しても良い。
【００２４】
特に近接非接触通信を行う場合、規定の周波数に共振するようにアンテナおよびアンテナ同調回路を設計する必要があるが、外部近接非接触通信カード用アンテナである第２アンテナ２Ｂはインダクタンス成分として働き、第１同調用のコンデンサ３４と第２同調用のコンデンサ３５、３６で規定の周波数に共振するように設計される。従って、第１アンテナ１Ａと同様に、アンテナ同調回路３の一部を動作しないようにすると、共振周波数を規定の周波数からずらすことができる。つまり、同一面に配置されている第１アンテナ２Ａの共振周波数とは異なる周波数に変えることができ、第１アンテナ２Ａと第２アンテナ２Ｂの結合を減らすことができる。
また第１同調用のコンデンサ３４は、第１アンテナ１Ａと同様に、高いＱを必要するため、スイッチＳ２を第１同調用のコンデンサ３４に設けると、第２アンテナ２Ｂを使用する外部近接非接触通信カードとの通信時に、アンテナ同調回路のＱが劣化する。これにより、アンテナの利得が劣化してしまい、近接非接触通信時の通信距離が短縮してしまうため、本発明はアンテナの利得に対して影響を与えない第２同調用のコンデンサがある方のアンテナ同調回路にスイッチＳ２を設けている。
【００２５】
従って、本実施形態によれば、携帯通信機器１が外部近接非接触通信機器３００と近接非接触通信を行う場合、スイッチＳ１がＧＮＤと接続され、また、スイッチＳ２がＧＮＤと非接続になるように、切替制御部４より制御される。また、携帯通信機器１が外部近接非接触通信カード４００と近接非接触通信を行う場合、スイッチＳ２がＧＮＤと接続され、かつ、スイッチＳ１がＧＮＤと非接続になるように、切替制御部Ｓ２により制御される。図１に示すスイッチＳ１としては、図３に示すように抵抗ＲとダイオードＤで構成でき、スイッチＳ２を図３に示すような回路で形成したもので良い。勿論、スイッチＳ１及びスイッチＳ２を図３とは異なった回路で形成しても良い。また、図１に示すスイッチＳ１及びスイッチＳ２は、図４に示すように、近接非接触通信制御部５に搭載しても良い。
【００２６】
以上説明してきたように、外部近接非接触通信装置に応じた切替制御部４の制御により、２つのアンテナ同調回路３Ａ、３Ｂのうち未使用側の同調回路を動作させないことで、アンテナの共振周波数をずらし、使用するアンテナへの結合を軽減している。また、同調回路３Ａ、３Ｂを動作させないようにするためのスイッチＳ１，Ｓ２を、アンテナの利得への影響を最低限に抑えることができる部分に搭載することで、所望の近接非接触通信の距離を確保することもできる。さらに、アンテナを小型化することもできる。
【００２７】
[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態について、図５を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
【００２８】
本実施形態では、第１の実施形態と異なり、第２同調用のコンデンサ３２について、アンテナ接続端子５２と回路的に接続されている端子とは反対の端子は、ＧＮＤとの接続又は非接続を行なうスイッチＳ３に接続されており、このスイッチＳ３によるＧＮＤとの接続又は非接続の動作が切替制御部４によって制御される。
【００２９】
ここで、第１の実施形態と同様、特に近接非接触通信を行う場合、規定の周波数に共振するようにアンテナおよびアンテナ同調回路を設計する必要があり、外部近接非接触通信機器用アンテナである第１アンテナ２Ａはインダクタンス成分として働き、第１同調用のコンデンサ３１と第２同調用のコンデンサ３２、３３で規定の周波数に共振するように設計される。従って、アンテナ同調回路３の一部を動作しないように構成すると、共振周波数を規定の周波数からずらすことができる。つまり、同一面に配置される第２アンテナ２Ｂの共振周波数とは異なる周波数に変えることができ、第１アンテナ２Ａと第２アンテナ２Ｂとの結合を減らすことができる。
【００３０】
また、第１実施形態と同様、第１アンテナ同調回路において、第１同調用のコンデンサ３１を設けてある方のアンテナ同調回路は高いＱが必要とされるため、例えばスイッチＳ１を第１同調用のコンデンサ３１に設けると、第１アンテナ２Ａを使用する外部近接非接触通信機器との通信時に、第１アンテナ同調回路２ＡのＱが劣化する。その結果、アンテナの利得が劣化してしまい、近接非接触通信時の通信距離が低下してしまう。このため、本発明では、アンテナの利得に対して影響を与えない第２同調用のコンデンサ３２、３３がある方の回路にスイッチＳ１、Ｓ３を設ける構成にしている。
【００３１】
また、本実施形態では、通信機器用同調回路３Ａに設けた第１アンテナの２つの第２同調用コンデンサ３２、３３を動作させないようにするため、第１アンテナ２Ａの共振周波数は第１の実施形態と比べ、大きくずらすことができ、同一面に配置される第２アンテナ２Ｂへの結合を大きく軽減することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、第１に実施形態と異なり、第２同調用のコンデンサ３５において、アンテナ接続端子５４と回路的に接続されている端子とは反対の端子が、ＧＮＤとの接続又は非接続を行なうスイッチＳ４と接続されており、このスイッチＳ４によるＧＮＤと接続又は非接続の動作が切替制御部４によって制御される。
【００３３】
ここで、第１実施形態と同様、特に近接非接触通信を行う場合、規定の周波数に共振するようにアンテナおよびアンテナ同調回路を設計する必要があるが、外部近接非接触通信カード用アンテナである第２アンテナ２Ｂはインダクタンス成分として働き、第１同調用のコンデンサ３４と第２同調用のコンデンサ３５、３６で規定の周波数に共振するように設計される。従って、アンテナ同調回路３の一部を動作しないようにすると、共振周波数を規定の周波数からずらすことができる。つまり、同一面に配置されている第１アンテナ２Ａの共振周波数とは異なる周波数に変えることができ、第１アンテナ２Ａと第２アンテナ２Ｂの結合を減らすことができる。
また、第１の実施形態と同様、カード用同調回路３Ｂにおいて、第１同調用のコンデンサ３４は高いＱが必要とされるため、スイッチＳ２を第１同調用のコンデンサ３４のある方の回路に形成すると、第２アンテナ２Ｂを使用する外部近接非接触通信カードとの通信時に、アンテナ同調回路のＱが劣化する。この結果、アンテナの利得が劣化してしまい、近接非接触通信時の通信距離が短縮してしまうため、本発明はアンテナの利得に対して影響を与えない第２同調用のコンデンサ３５、３６がある方の回路にスイッチＳ２，Ｓ４を設ける構成にしている。
また、第１アンテナ２Ａ動作の際に、第２アンテナの２つの第２同調用コンデンサ３５、３６を動作させないようにするため、第２アンテナ２Ｂの共振周波数は、第１の実施形態と比べ、大きくずらすことができ、同一面に配置される第１アンテナ２Ａへの結合を大きく軽減できる。
【００３４】
従って、本実施形態によれば、携帯通信機器１が外部近接非接触通信機器３００と近接非接触通信を行う場合、スイッチＳ１およびスイッチＳ３がＧＮＤと接続され、かつ、スイッチＳ２およびスイッチＳ４がＧＮＤと非接続状態となるように、これらの４つのスイッチが切替制御部４により制御される。
また、本実施形態の携帯通信機器１が外部近接非接触通信カード４００と近接非接触通信を行う場合、スイッチＳ２およびスイッチＳ４がＧＮＤと接続され、かつ、スイッチＳ１およびスイッチＳ３がＧＮＤと非接続になるように、切替制御部４により制御される。
【００３５】
なお、図５に示すスイッチＳ１としては、第１の実施形態と同様、図３に示すように抵抗ＲとダイオードＤで構成できるが、スイッチＳ２〜スイッチＳ４も図３に示すような回路で形成したもので良い。勿論、スイッチＳ１〜スイッチＳ４は、図３の構成とは異なった回路で形成しても構わない。また、図５ではスイッチをスイッチＳ１〜スイッチＳ４の都合４つ設けているが、いずれか３つのみの構成でも構わない。また、図５に示すスイッチＳ１、スイッチＳ３およびスイッチＳ２、スイッチＳ４は、第１の実施形態と同様に、図４に示すような近接非接触通信制御部５に搭載しても良い。
【００３６】
以上説明してきたように、外部近接非接触通信装置に応じた切替制御部４の制御により、２つのアンテナの同調回路３Ａ、３Ｂのうち未使用側の同調回路を動作させないことで、アンテナの共振周波数をずらし、使用するアンテナへの結合を軽減している。また、同調回路３Ａ、３Ｂを動作させないようにするためのスイッチＳを、アンテナの利得への影響を最低限に抑えることができる部分に搭載することで、所望の近接非接触通信の距離を確保することもできる。さらに、アンテナを小型化することもできる。
【００３７】
なお、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の携帯通信機器は、複数の外部装置に対応して複数のアンテナを設けても、その複数のアンテナの結合による近接非接触通信時の通信距離の劣化を回避できる効果を有し、電界或いは磁界を利用して通信を行う通信システム等で用いるカード機能およびリーダライタ機能を有する携帯通信機器などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る携帯通信機器の近接非接触通信部の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る近接非接触用アンテナの構成を示すパターン図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る携帯通信機器の要部構成を示すブロック図
【図４】本発明の第１の実施形態に係る携帯通信機器の近接非接触通信部の変形例の要部構成を示すブロック図
【図５】本発明の第２の実施形態に係る携帯通信機器の近接非接触通信部の構成を示すブロック図
【図６】従来におけるブロック図
【図７】外部近接非接触通信機器との間で近接非接触通信を行うときの従来の携帯電話機の状態を示す説明図
【図８】外部近接非接触通信カードとの間で近接非接触通信を行うときの従来の携帯電話機の状態を示す説明図
【図９】従来の近接非接触通信機能を有する携帯電話機の要部構成を示す回路図
【符号の説明】
【００４０】
１ 近接非接触通信部
２ 近接非接触通信用アンテナ
２Ａ 第１近接非接触通信用アンテナ（第１アンテナ）
２Ｂ 第２近接非接触通信用アンテナ（第２アンテナ）
３ アンテナ同調回路
３Ａ 外部近接非接触通信機器用のアンテナ同調回路（通信機器用同調回路）
３Ｂ 外部近接非接触通信カード用のアンテナ同調回路（カード用同調回路）
３１ 第１同調用の第１コンデンサ
３２、３３ 第２同調用のコンデンサ
３４ 第１同調用のコンデンサ
３５、３６ 第２同調用のコンデンサ
４ 切替制御部（切替手段）
５ 近接非接触通信制御部
５１、５２、５３、５４ 端子
Ｓ１〜Ｓ４ スイッチ
３００ 外部非接触通信用リーダライタ（外部装置）
４００ 外部近接非接触通信用カード（外部装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体通信を行う移動体通信部と、複数の外部装置との間で非接触通信を行う非接触通信部とを備えた携帯通信機器であって、
前記複数の外部装置に対応して前記非接触通信部の同一面上に複数設けたアンテナ及びアンテナ同調回路と、
前記非接触通信部により前記外部装置との間で非接触通信を行う際に前記複数の外部装置に対応して前記アンテナ同調回路を切り替える切替手段と、
前記非接触通信部を制御する制御手段と
を備える携帯通信機器。
【請求項２】
移動体通信を行う移動体通信部と、外部の近接非接触通信用カード及び外部の近接非接触通信用リーダライタとの間で近接非接触通信を行う近接非接触通信部とを備えた携帯通信機器であって、
前記外部の近接非接触通信用カード及び外部の近接非接触通信用リーダライタに対応して前記非接触通信部の同一面上にそれぞれ設けたアンテナ及びアンテナ同調回路と、
前記近接非接触通信部により前記外部の近接非接触通信用カード及び前記外部の近接非接触通信用リーダライタとの間で非接触通信を行う際に、前記外部の近接非接触通信用カード及び前記外部の近接非接触通信用リーダライタとの間の通信に応じて、前記近接非接触通信部に設けた前記２つのアンテナ同調回路を切り替える切替手段と、
前記近接非接触通信部を制御する制御手段と
を備える携帯通信機器。
【請求項１】
移動体通信を行う移動体通信部と、複数の外部装置との間で非接触通信を行う非接触通信部とを備えた携帯通信機器であって、
前記複数の外部装置に対応して前記非接触通信部の同一面上に複数設けたアンテナ及びアンテナ同調回路と、
前記非接触通信部により前記外部装置との間で非接触通信を行う際に前記複数の外部装置に対応して前記アンテナ同調回路を切り替える切替手段と、
前記非接触通信部を制御する制御手段と
を備える携帯通信機器。
【請求項２】
移動体通信を行う移動体通信部と、外部の近接非接触通信用カード及び外部の近接非接触通信用リーダライタとの間で近接非接触通信を行う近接非接触通信部とを備えた携帯通信機器であって、
前記外部の近接非接触通信用カード及び外部の近接非接触通信用リーダライタに対応して前記非接触通信部の同一面上にそれぞれ設けたアンテナ及びアンテナ同調回路と、
前記近接非接触通信部により前記外部の近接非接触通信用カード及び前記外部の近接非接触通信用リーダライタとの間で非接触通信を行う際に、前記外部の近接非接触通信用カード及び前記外部の近接非接触通信用リーダライタとの間の通信に応じて、前記近接非接触通信部に設けた前記２つのアンテナ同調回路を切り替える切替手段と、
前記近接非接触通信部を制御する制御手段と
を備える携帯通信機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２９５４６９（Ｐ２００６−２９５４６９Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１２２４８（Ｐ２００５−１１２２４８）
【出願日】平成１７年４月８日（２００５．４．８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月８日（２００５．４．８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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