JP4968530B2

JP4968530B2 - 無線通信装置

Info

Publication number: JP4968530B2
Application number: JP2007248646A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　　勉
Original assignee: SII Mobile Communications Inc
Current assignee: SII Mobile Communications Inc
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-09-26
Also published as: JP2009081608A

Description

本発明は、無線通信装置に関し、例えば、複数の無線通信手段を備えたものに関する。

配線の不要の手軽さなどから、図９に示したような無線中継装置を用いて、端末をインターネットに接続するユーザが増えている。
基地局通信部１１２は、アンテナ１１３を用いて、通信ネットワークと接続した基地局（図示せず）と無線通信を行うことができる。
無線ＬＡＮ部１２２は、アンテナ１２３を用いて、図示しない端末と無線通信することができる。

中継部１３３は、基地局通信部１１２と無線ＬＡＮ部１２２と接続しており、例えば、データ形式を変換するなど、基地局通信部１１２と無線ＬＡＮ部１２２の間の通信を中継する。
電源回路１３１は、電源１３２から供給される電力を規定の電力に調整し、基地局通信部１１２、無線ＬＡＮ部１２２、及び中継部１３３に当該電力を供給する回路である。
電源１３２は、例えば、外部電源、又は電池であり、電源回路１３１に電力を供給する。

基地局通信部１１２、無線ＬＡＮ部１２２、中継部１３３、及び電源回路１３１は、例えば、樹脂などで一体に形成された筐体１００に格納されている。
基地局通信部１１２、無線ＬＡＮ部１２２、中継部１３３などは、無線送受信に伴って発熱するため、筐体１００には、放熱用の孔が複数形成されている。

当該無線中継装置のように、無線通信手段を２つ持つ通信機器では、限られた筐体の中において複数の熱源元による温度上昇を抑え、使用者及び電池などを保護するため、このように放熱孔を明けるなどの対策が取られている。
また、放熱に関する技術としては、次の特許文献１の「無線端末装置」がある。
この技術は、無線端末装置の温度が一定以上になると、データ送信を間欠的に行うことにより発熱を低減するものである。
特開平７−１７７０５５号公報

中継装置のうち携帯用のものでは、如何に小型化するかが重要であるが、基地局通信部１１２や無線ＬＡＮ部１２２などの複数の熱源をある程度の間隔をもって筐体１００中に配置する必要があり、小型化が困難であった。

そこで、本発明は、無線通信装置の放熱性を確保しつつ小型化を図ることを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、第１の無線装置と通信する第１の無線通信手段と、前記第１の無線通信手段を内蔵する第１の筐体と、第２の無線装置と通信する第２の無線通信手段と、前記第２の無線通信手段を内蔵する第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが互いに面している面積が変化可能な状態で前記第１の筐体と前記第２の筐体を保持する筐体保持手段と、を具備し、前記筐体保持手段は、前記第１の筐体と前記第２の筐体の互いに面する表面に、内外径が段階的に異なる複数の円筒を同心となるように組み合わせることで、前記第１の筐体と前記第２の筐体が近づいたり離れたりする方向に伸縮する伸縮機構を有している、ことを特徴とする無線通信装置を提供する。
請求項２に記載の発明では、前記筐体保持手段の各円筒の周囲には放熱孔が形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置を提供する。
請求項３に記載の発明では、前記各円筒の放熱孔は、円筒毎の位置が周方向にずらして形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置を提供する。
請求項４に記載の発明では、前記第１の無線通信手段と、前記第２の無線通信手段は、同時に駆動可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１の請求項に記載の無線通信装置を提供する。
請求項５に記載の発明では、前記第１の無線通信手段と前記第２の無線通信手段とを接続し、前記第１の無線装置と前記第２の無線装置の間の通信を中継する中継手段を具備したことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載の無線通信装置を提供する。
請求項６に記載の発明では、前記第１の無線装置は、通信ネットワークに接続する無線基地局であり、前記第２の無線装置は、単数、又は複数の端末装置であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載の無線通信装置を提供する。

本発明によれば、２つの無線通信手段を個別の筐体に格納することにより、無線通信装置の放熱性を確保しつつ小型化を図る。

（１）実施の形態の概要
中継装置３（図２）において、主な熱源である基地局通信部１２と無線ＬＡＮ部２２をそれぞれ個別の筐体１１と筐体２１に分離して収納する。
筐体１１と筐体２１は、保持部３０によって折りたたみ可能に保持されており、中継装置３を例えば鞄などに入れて携帯する場合は中継装置３を折りたたみ、使用する場合は開いて卓上などに置く。

使用時に基地局通信部１２や無線ＬＡＮ部２２などが発熱しても、中継装置３が開いているため、筐体１１と筐体２１の外気に接する表面積が大きくなり、高い放熱性を得ることができる。
また、携帯時には、中継装置３をたたむため、コンパクトになり携帯しやすくなる。
このように、本実施の形態の中継装置３は、熱源を分離すると共に表面積を稼ぐことで、携帯性、可搬性を維持しながら、使用時の温度上昇を抑えることができる。

（２）実施の形態の詳細
図１は、本実施の形態に係る無線システムの構成例を示した図である。
無線システム１は、基地局２、中継装置３、端末４、４、４・・・（以下、端末４）を用いて構成されている。
基地局２は、携帯電話網の基地局であり、中継装置３や図示しない携帯電話などからの接続要求を受けて、これらを携帯電話網に接続する。
更に、携帯電話網は、インターネットなどの通信ネットワークに接続しており、基地局２に接続した端末４は、携帯電話網を介して通信ネットワークに接続することができる。

中継装置３は、基地局２と無線通信を行う基地局通信部と、端末４と無線通信を行う無線ＬＡＮ部の２つの無線通信部を備えており、端末４と基地局２の通信を仲介する。
中継装置３は、携帯可能な程度に小型化して、ユーザが端末４と共に出先に携帯して使用できるようになっている。
図に示したように、中継装置３は、複数の端末４と基地局２を同時に接続することができる。

端末４は、例えば、パーソナルコンピュータなどで構成された端末装置であって、所謂デスクトップ型と称される据え置き型のものや、ノート型と称される携帯可能なものなどがある。
端末４は、中継装置３を介して基地局２に接続し、携帯電話網を介してインターネットに接続することができる。

以上のように、第１の実施の形態では、中継装置３を基地局２と端末４との接続を仲介する装置として構成したが、これは中継装置３の構成をこのように限定するものではなく、通信方式の異なる複数の無線通信部を備えたものであればよい。
そして、これらの無線通信部も、中継のように連携して動作するものであってもよいし、あるいは、個別に独立して動作するものであってもよい。

図２は、中継装置３の構成を示したブロック図である。
基地局通信部１２は、基地局２（図１）と無線通信するための機能部であり、アンテナ１３を介して基地局２と無線回線を確立し、基地局２とデータの送受信を行う。
無線ＬＡＮ部２２は、アンテナ２３を介して端末４（図１）と無線回線を確立し、端末４とデータの送受信を行う。
基地局通信部１２のデータ送信時の出力は２００ｍＷ程度、無線ＬＡＮ部２２のデータ送信時の出力は１０ｍＷ程度であり、基地局通信部１２と無線ＬＡＮ部２２は、発熱源となる。

ここで、基地局通信部１２と無線ＬＡＮ部２２は、それぞれ第１の無線通信手段と、第２の無線通信手段として機能している。
また、この場合、基地局２（図１）は、第１の無線装置として機能し、端末４は、第２の無線装置として機能している。

中継部３３は、基地局通信部１２と無線ＬＡＮ部２２と接続しており、これらと通信して、例えば、データ形式の変換などの処理を行うことにより、基地局通信部１２と無線ＬＡＮ部２２の通信を中継する。
中継部３３は、第１の無線通信手段（基地局通信部１２）と第２の無線通信手段（無線ＬＡＮ部２２）と接続し、第１の無線装置と第２の無線装置の間の通信を中継する中継手段として機能している。

また、中継時には、基地局通信部１２と無線ＬＡＮ部２２が同時に駆動するため、第１の無線通信手段と、第２の無線通信手段は、同時に駆動可能となる。
第１の無線通信手段と、第２の無線通信手段を同時に駆動すると、両者及び中継装置３からも熱が発生するため、より本実施の形態の放熱機構が必要となる。

電源回路３１は、例えば、一定電圧回路であり、基地局通信部１２、無線ＬＡＮ部２２、及び中継部３３などに電力を供給する。
電池３２は、例えば、リチウムイオンバッテリなどの充電可能な２次電池によって構成されており、電源回路３１に対して電力を供給する。

筐体１１は、例えば、樹脂などによって形成されており、内部に基地局通信部１２やアンテナ１３を内蔵している。
筐体２１は、例えば、樹脂などによって形成されており、内部に無線ＬＡＮ部２２、アンテナ２３、電源回路３１、電池３２などを内蔵している。

そして、筐体１１と筐体２１は、別体として形成されており、保持部３０によって個別に保持されている。
筐体１１と筐体２１は、それぞれ、第１の無線通信手段を内蔵する第１の筐体と、第２の無線通信手段を内蔵する第２の筐体として機能している。

保持部３０は、筐体１１と筐体２１を接続する接続機構としての機能と、筐体１１と筐体２１の相対的な位置を変更する相対位置変更機構としての機能を兼ね備えている。
保持部３０は、可動部分を備えており、可動部分の一方に筐体１１が接続し、他方に筐体２１が接続している。
このため、筐体１１と筐体２１の相対的な位置関係は、保持部３０を介して変化できるようになっており、変化の方向は、筐体１１と筐体２１の互いに面している表面の面積が変化する方向である。
このように、保持部３０は、第１の筐体と第２の筐体とが互いに面している面積が変化可能な状態で第１の筐体と第２の筐体を保持する筐体保持手段として機能している。

ユーザは、手などを用いて筐体１１と筐体２１の位置関係を変更でき、保持部３０は、ユーザが変更した位置関係を維持するようになっている。
そして、ユーザは、収納する場合には、互いに面している面積が増大する位置に筐体１１と筐体２１を保持させ、使用する場合には、互いに面している面積が減少する位置に筐体１１と筐体２１を保持させる。

互いに面している面積が増大する位置関係に筐体１１と筐体２１を保持した場合、中継装置３の外界に露出している表面積が小さくなるため、中継装置３が小型となり、携帯性が向上する。
一方、互いに面している面積が減少する位置関係に筐体１１と筐体２１を保持した場合、筐体１１と筐体２１のそれぞれについて外界に露出している表面積が大きくなるため、放熱性が向上する。

基地局通信部１２と無線ＬＡＮ部２２は、主な発熱源であり、中継装置３は、これを別々の筐体に分離して配置し、更に使用時に各筐体の外界に露出する表面積を大きくするため、高い放熱性を得ることができる。
このように、筐体１１と筐体２１の保持位置を可変とすることにより、中継装置３は、携帯性と放熱性を両立させることができる。

次に、図３の各図を用いて、筐体１１と筐体２１の保持形態の一例について説明する。
図３（ａ）は、筐体１１と筐体２１が互いに面する面積が最大となる位置に保持されているところを示している。
以下では、互いに面する面積が大きい場合を閉じている状態とし、小さい場合を開いている状態とする。

筐体１１と筐体２１は、それぞれ１２０×６０×１５［ｍｍ］以下の大きさの矩形形状に形成されており、一般の携帯電話と同程度である。
保持部３０は、筐体１１と筐体２１の一端にて両者を保持している。
保持部３０は、筐体１１と筐体２１の互いに面する表面が近づいたり遠ざかったりする方向に筐体１１と筐体２１を回転するヒンジ（即ち蝶番）によって形成されており、図３（ｂ）の矢線で示したように、保持部３０を中心として筐体１１と筐体２１を開閉することができる。

図３（ｃ）は、筐体１１と筐体２１を全開にしたところを示している。
保持部３０は、図３（ａ）に示した全閉の状態から、図３（ｃ）に示した全開の状態の任意の角度で筐体１１と筐体２１を保持することができる。
ユーザは、中継装置３を携帯する場合は、筐体１１と筐体２１を全閉の状態に小型化して携帯性を高め、中継装置３を使用する場合は、筐体１１と筐体２１を任意の角度に開いて放熱性を高める。

次に、図４の各図を用いて、筐体１１と筐体２１の保持形態の他の例について説明する。
図４（ａ）は、筐体１１と筐体２１を全閉にした状態を示した図である。この状態で、筐体１１と筐体２１は、互いに面する面積が最大となる位置に保持される。
保持部３０は、筐体１１と筐体２１の一端にて両者を保持している。
保持部３０は、筐体１１と筐体２１の互いに面する表面が並行に移動する方向に筐体１１と筐体２１を回転するヒンジによって形成されており、図４（ｂ）の矢線で示したように、保持部３０を中心として筐体１１と筐体２１を開閉することができる。

図４（ｃ）は、筐体１１と筐体２１を全開にしたところを示している。
保持部３０は、図４（ａ）に示した全閉の状態から、図４（ｃ）に示した全開の状態の任意の角度で筐体１１と筐体２１を保持することができる。
ユーザは、中継装置３を携帯する場合は、筐体１１と筐体２１を全閉の状態に小型化して携帯性を高め、中継装置３を使用する場合は、筐体１１と筐体２１を任意の角度に開いて放熱性を高める。

また、図４の各図に示した筐体１１、筐体２１に放熱孔を設け、放熱性を更に高めることも可能である。
図５は、当該放熱孔を設けた中継装置３の外観を示した斜視図である。
図に示したように、筐体２１を下に、筐体１１を上にして中継装置３を開いた場合、筐体１１と筐体２１の上面には、それぞれ複数の放熱孔４１、４１、・・・（以下、放熱孔４１）が形成されており、筐体内部の回路が発した熱を効率よく大気中に放熱するようになっている。

これらの放熱孔４１のうち、筐体１１の表側表面に設けられた放熱孔４１には、後述のシャッター機構が設けられており、中継装置３を閉じた場合は、放熱孔４１が放熱孔シャッターによって閉じられ、中継装置３を開いた場合は、放熱孔シャッターがスライドして放熱孔４１が開くようになっている。
中継装置３の携帯時には中継装置３を閉じるため、筐体２１の放熱孔４１は、筐体１１によって外界から閉じられるが、筐体１１の放熱孔４１は常に外界に面しているため、携帯時にはシャッター機構により閉じて外界からの塵などの進入を防ぐようにしている。

図６の各図は、上述の放熱孔シャッターのシャッター機構を説明するための図である。
このうち、図６（ａ）は、中継装置３を閉じた場合の正面図（透視図）と側面図（断面図）を示している。なお、正面図において、筐体１１は破線にて示してある。
放熱孔シャッター４３は、放熱孔４１ｂが設けられた矩形状の板部材であって、筐体１１の内側上部において筐体１１の上面と対面するように設けられている。
一方、筐体１１には放熱孔４１ｂと同じ大きさの放熱孔４１ａが、放熱孔４１ｂと対応する位置に形成されている。

放熱孔シャッター４３の保持部３０側の部分には、放熱孔シャッター４３のスライド方向を長軸とする楕円状の長穴４６が設けられている。
一方、保持部３０には、円板形状を有するカム４５が、保持部３０に対して、放熱孔４１ｂが形成されている方向（矢線Ａ方向）に中心をずらして取り付けられている。
放熱孔シャッター４３は、ばね機構などにより常に矢線Ａ方向に付勢されている。これによって、中継装置３を開閉する際に、長穴４６内周とカム４５の外周が常に接するように係合し、カム機構として機能する。

中継装置３を閉じた状態では、当該カム機構により、放熱孔４１ｂの中心と、筐体１１に形成された放熱孔４１ａの中心が、放熱孔４１の直径以上ずれた箇所に位置し、これによって、放熱孔４１は閉じた状態となっている。

図６（ｂ）は、中継装置３を開いた場合の正面図（透視図）と側面図（断面図）を示している。
中継装置３を開くと、カム機構により、放熱孔シャッター４３が保持部３０側にスライドし、これによって放熱孔４１ｂと放熱孔４１ａの中心が一致して放熱孔４１が形成される。

以上のように、中継装置３は、放熱孔４１を有することにより、内部の回路で発生した熱を効率よく外界に放熱することができる。
また、中継装置３を使用せず、閉じている場合には、筐体１１の放熱孔４１はシャッター機構により閉じられ、また、筐体２１の放熱孔４１は、筐体１１によって閉じられるので、外界からの塵や異物などの侵入を防ぐことができる。

次に、図７の各図を用いて、筐体１１と筐体２１の保持形態の他の例について説明する。
図７（ａ）は、筐体１１と筐体２１を全閉にした状態を示した図である。この状態で、筐体１１と筐体２１は、互いに面する面積が最大となる位置に保持される。
保持部３０は、筐体１１と筐体２１の互いに面する表面が並行に移動する方向に筐体１１と筐体２１を直線状にスライドさせるスライド機構によって形成されており、図７（ｂ）の矢線で示したように、保持部３０を中心として筐体１１と筐体２１を開閉することができる。

保持部３０は、図７（ａ）に示した全閉の状態から、図７（ｂ）に示した全開の状態の任意のスライド位置で筐体１１と筐体２１を保持することができる。
ユーザは、中継装置３を携帯する場合は、筐体１１と筐体２１を全閉の状態に小型化して携帯性を高め、中継装置３を使用する場合は、筐体１１と筐体２１を任意のスライド位置に開いて放熱性を高める。

次に、図８の各図を用いて、筐体１１と筐体２１の保持形態の他の例について説明する。
図８（ａ）は、筐体１１と筐体２１を全閉にした状態を示した図である。この状態で、筐体１１と筐体２１は、互いに面する面積が最大となる位置に保持される。
図８（ａ）は、中継装置３の正面図であって、中継装置３を上から見ると、筐体１１と筐体２１は、矩形形状、又は円、楕円形状などを有している。

保持部３０は、例えば、内外径が段階的に異なる複数の円筒を同心となるように組み合わせた伸縮機構を有しており、図８（ｂ）の矢線で示したように、筐体１１と筐体２１の互いに面する表面に、当該表面が近づいたり離れたりする方向に伸縮するように取り付けられている。

そして、保持部３０は、図８（ａ）に示した全閉の状態から、図８（ｂ）に示した全開の状態の任意の伸縮長さで筐体１１と筐体２１を保持することができる。
各円筒の周囲には放熱孔４１が形成されており、内部で発生した熱を大気中に効率よく放熱するようになっている。
なお、図８（ｂ）では、各円筒の放熱孔４１が周方向の同じ位置に形成されているが、円筒ごとの位置を周方向にずらすと、中継装置３を閉じた場合に、放熱孔４１を閉じて外部からの塵や異物などの侵入を防ぐことができる。

ユーザは、中継装置３を携帯する場合は、筐体１１と筐体２１を全閉の状態に小型化して携帯性を高め、中継装置３を使用する場合は、筐体１１と筐体２１を任意の間隔に開いて放熱性を高める。
また、保持部３０の伸縮機構を図８（ｃ）に示したように蛇腹によって形成しても、図の矢線に示した方向に伸縮することができる。

以上に説明した本実施の形態により、次のような効果を得ることができる。
（１）熱源である基地局通信部１２と無線ＬＡＮ部２２を、それぞれ個別の筐体である筐体１１と筐体２１に収納することができる。
（２）中継装置３が折りたたみ式、又は伸縮式となっているため、携帯時には折りたたんだり縮めたりして小型化することができ、使用時には開いたり延ばしたりして放熱性を高めることができる。
（３）携帯時に小型化することができるため、鞄などに収納して容易に持ち歩くことができる。
（４）２つの筐体の間に接続機構を設け、使用時に熱源を分離することができるため、表面積を稼ぐことで携帯性、可搬性を維持しながら使用時の温度上昇を抑えることができる。

本実施の形態に係る無線システムの構成例を示した図である。中継装置の構成を示したブロック図である。両筐体の保持形態の一例を示した図である。他の例に係る両筐体の保持形態の一例を示した図である。放熱孔を設けた中継装置の外観を示した斜視図である。放熱孔のシャッター機構を説明するための図である。他の例に係る両筐体の保持形態の一例を示した図である。他の例に係る両筐体の保持形態の一例を示した図である。従来例を説明するための図である。

符号の説明

１無線システム
２基地局
３中継装置
４端末
１１筐体
１２基地局通信部
１３アンテナ
２１筐体
２２無線ＬＡＮ部
２３アンテナ
３０保持部
３１電源回路
３２電池
３３中継部
４１放熱孔
４３放熱孔シャッター
４５カム
４６長穴

Claims

第１の無線装置と通信する第１の無線通信手段と、
前記第１の無線通信手段を内蔵する第１の筐体と、
第２の無線装置と通信する第２の無線通信手段と、
前記第２の無線通信手段を内蔵する第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とが互いに面している面積が変化可能な状態で前記第１の筐体と前記第２の筐体を保持する筐体保持手段と、を具備し、
前記筐体保持手段は、前記第１の筐体と前記第２の筐体の互いに面する表面に、内外径が段階的に異なる複数の円筒を同心となるように組み合わせることで、前記第１の筐体と前記第２の筐体が近づいたり離れたりする方向に伸縮する伸縮機構を有している、
ことを特徴とする無線通信装置。
前記筐体保持手段の各円筒の周囲には放熱孔が形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記各円筒の放熱孔は、円筒毎の位置が周方向にずらして形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
前記第１の無線通信手段と、前記第２の無線通信手段は、同時に駆動可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１の請求項に記載の無線通信装置。
前記第１の無線通信手段と前記第２の無線通信手段とを接続し、前記第１の無線装置と前記第２の無線装置の間の通信を中継する中継手段を具備したことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載の無線通信装置。
前記第１の無線装置は、通信ネットワークに接続する無線基地局であり、前記第２の無線装置は、単数、又は複数の端末装置であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載の無線通信装置。