(57)【要約】      （修正有）【課題】近接センサを効率良く実装可能な無線通信機、無線通信方法およびプログラムを提供する。【解決手段】第１のアンテナ１０１と、物体の接近を検知する電極を兼ねる第２のアンテナ１０２と、第１のアンテナ１０１のみでも通信可能で、第２のアンテナ１０２を通信の補助として使用して接続先と無線通信を行う無線部１０３と、第２のアンテナ１０２への物体の接近を検知する検知回路部１０４と、第２のアンテナ１０２を、無線部１０３または検知回路部１０４の何れかに接続するスイッチ１０５と、所定の時間毎に、スイッチ１０５が、第２のアンテナ１０２と検知回路部１０４とを接続し、検知回路部１０４が検知する物体の接近情報に基づいて、無線部１０３の最大送信出力を所定の値に設定する制御部１０６とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナと、
物体の接近を検知する電極を兼ねる第２のアンテナと、
前記第１のアンテナのみでも通信可能で前記第２のアンテナを前記通信の補助として使用して接続先と無線通信を行う無線部と、
前記第２のアンテナへの前記物体の接近を検知する検知回路部と、
前記第２のアンテナを前記無線部または前記検知回路部の何れかに接続するスイッチと、
所定の時間毎に、前記スイッチが前記第２のアンテナと前記検知回路部とを接続し、前記検知回路部が検知する前記物体の接近情報に基づいて、前記無線部の最大送信出力を所定の値に設定する制御部とを備えることを特徴とする無線通信機。
【請求項２】
前記接近情報は、所定の距離より接近したか否かであり、
前記所定の値は、前記所定の距離より接近していなければ所定の通常値とし、前記所定の距離より接近していれば前記通常値より小さい所定の低減値とすることを特徴とする請求項１に記載の無線通信機。
【請求項３】
前記検知回路部は、静電容量形近接センサの検知回路であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信機。
【請求項４】
前記接近情報は、接近距離であり、
前記接近距離の大小に基づいて、前記所定の送信値の大小が段階的または連続的に変化する値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信機。
【請求項５】
常に無線部に接続される第１のアンテナで無線通信を行い、前記無線部に接続されて前記第１のアンテナの補助として動作する第２のアンテナが所定の時間毎に検知回路部との接続に切り替わり、前記検知回路部が検知する物体の接近情報に基づいて、前記無線部の最大送信出力を所定の値に設定して通信を行うことを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
前記接近情報は、所定の距離より接近したか否かであり、
前記所定の値は、前記所定の距離より接近していなければ所定の通常値とし、前記所定の距離より接近していれば前記通常値より小さい所定の低減値とすることを特徴とする請求項５に記載の無線通信方法。
【請求項７】
前記接近情報は、接近距離であり、
前記接近距離の大小に基づいて、前記所定の値の大小が段階的または連続的に変化する値に設定されることを特徴とする請求項５に記載の無線通信方法。
【請求項８】
常に無線部に接続される第１のアンテナで無線通信を行い、前記無線部に接続されて前記第１のアンテナの補助として動作する第２のアンテナが所定の時間毎に検知回路部との接続に切り替わり、前記検知回路部が検知する物体の接近情報に基づいて、前記無線部の最大送信出力を所定の値に設定して通信を行うことを特徴とするプログラム。
【請求項９】
前記接近情報は、所定の距離より接近したか否かであり、
前記所定の値は、前記所定の距離より接近していなければ所定の通常値とし、前記所定の距離より接近していれば前記通常値より小さい所定の低減値とすることを特徴とする請求項８に記載のプログラム。
【請求項１０】
前記接近情報は、接近距離であり、
前記接近距離の大小に基づいて、前記所定の値の大小が段階的または連続的に変化する値に設定されることを特徴とする請求項８に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機、無線通信方法、およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、スマートフォン、および無線通信機能搭載のノート型コンピュータなどの人体近傍で使用される無線通信機には、無線通信機が送信する電波に対して、SAR（Specific Absorption Rate；比吸収率）で規定される国の定める規制値がある。
【０００３】
SARは、人体が電波にさらされることによって単位質量の組織に単位時間に吸収されるエネルギー量である。そして、送信部分、通常は送信アンテナ（antenna）が人体に接近すると、SARの値は大きくなることが多い。
【０００４】
そこで、送信アンテナと人体が接近しても、無線通信機のSARが規制値内である様にするために、特許文献１に示される技術がある。
【０００５】
特許文献１では、無線通信機が人体に接近していることをセンサ（sensor）が検出したときに、無線通信機の送信出力を低下させることで、無線通信機のSARを規制値内とする技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−８２７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の無線通信機では、送信アンテナと静電容量センサの電極を兼用するために、無線通信回路側と静電容量センサ側にフィルタ（filter）回路を挿入している。このため、特許文献１の図１によると、インダクタとキャパシタ合わせて６個と部品点数が多く、プリント（print）配線板などの実装領域の確保が問題となる。
【０００８】
本発明の目的は、近接センサの実装上の効率の悪さを解決する無線通信機、無線通信方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の無線通信機は、第１のアンテナと、物体の接近を検知する電極を兼ねる第２のアンテナと、前記第１のアンテナのみでも通信可能で前記第２のアンテナを前記通信の補助として使用して接続先と無線通信を行う無線部と、前記第２のアンテナへの前記物体の接近を検知する検知回路部と、前記第２のアンテナを前記無線部または前記検知回路部の何れかに接続するスイッチと、所定の時間毎に、前記スイッチが前記第２のアンテナと前記検知回路部とを接続し、前記検知回路部が検知する前記物体の接近情報に基づいて、前記無線部の最大送信出力を所定の値に設定する制御部とを備える。
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の無線通信方式は、常に無線部に接続される第１のアンテナで無線通信を行い、前記無線部に接続されて前記第１のアンテナの補助として動作する第２のアンテナが所定の時間毎に検知回路部との接続に切り替わり、前記検知回路部が検知する物体の接近情報に基づいて、前記無線部の最大送信出力を所定の値に設定して通信を行う。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明のプログラムは、常に無線部に接続される第１のアンテナで無線通信を行い、前記無線部に接続されて前記第１のアンテナの補助として動作する第２のアンテナが所定の時間毎に検知回路部との接続に切り替わり、前記検知回路部が検知する物体の接近情報に基づいて、前記無線部の最大送信出力を所定の値に設定して通信を行う。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の無線通信機、無線通信方法、およびプログラムによれば、関連技術と比べて近接センサを効率良く実装可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態の動作を示す図である。
【図３】第２の実施形態の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施形態］
次に、本発明の実施の形態について図１、および図２を参照して詳細に説明する。
［構成の説明］
図１に第１の実施形態の構成を示す。
【００１５】
本実施形態の無線通信機１０は、制御部２０、無線部３０、検知回路部４０、スイッチ（switch）５０、メインアンテナ（main antenna）６１、およびサブアンテナ（sub antenna）６２によって構成される。
【００１６】
制御部２０は、無線通信機１０の各構成要素を制御するCPU（Central Processing Unit；中央処理装置）を含む制御手段である。そして、制御部２０は、タイマー（timer）２１を備える。タイマー２１は、計時開始から予め設定された時間を経過すると、計時終了の信号を発信する計時手段である。
【００１７】
無線部３０は、無線通信機１０の接続先と無線通信を確立して無線通信を行う無線回路である。無線部３０はＬＴＥ（Long Term Evolution）の通信方式を利用した通信を行い、送受信用のメインアンテナ用と、受信専用のサブアンテナ用の入力端を有する。
【００１８】
尚、無線部３０は、ＬＴＥを利用した通信方式以外であって、サブアンテナが動作を停止してもメインアンテナのみで通信可能である他の通信方式を利用してもよい。この場合、サブアンテナは受信専用では無く送受信に用いられることでもよい。
【００１９】
また、無線部３０は、無線通信機１０が電波を発射するための増幅器であるパワーアンプ（power amplifier）３１を備える。そして、無線部３０のメインアンテナ用の入出力端は、メインアンテナ６１に接続され、無線部３０のサブアンテナ用の入力端は、スイッチ５０に接続されている。
【００２０】
検知回路部４０は、人体の接近を検知するための近接センサの検知回路であり、本実施形態の近接センサは静電容量形である。
【００２１】
静電容量形近接センサは、以下の原理によって物体の接近を検知する。
【００２２】
導体である電極にアース（earth；接地）に対して電圧を加えると、電極とアースの間に電界が生じる。
【００２３】
電界中に誘電体や導体の物体が存在すると、物体中に分極が生じる。即ち、電極に加えた電圧が正であれば、物体中の電極に近い側に負の電荷が集まり、物体中の電極から遠い側に正の電荷が集まる。
【００２４】
このため、電界中に分極を生じる物体が存在すると、物体が存在しない場合より、電極とアース間の静電容量は大きくなる。更に、電極に近いほど電界は大きいので、物体が電極に近いほど分極の影響は大きい。
【００２５】
静電容量形近接センサの多くは、検出回路に発振回路を利用して、発振回路の片方の端子に電極を設け、反対の端子を発振回路のアースに接続して、電極とアースの間の静電容量が発振条件の要素となる様に発振回路を構成する。そして、静電容量の値の大小に応じて発信開始か発振停止する様にしている。
【００２６】
この様な近接センサを実現するために、検知回路部４０は、発振回路４１、発振状態検出回路４２、および出力回路４３を有する。発振回路４１は、電極とアース間で形成されるキャパシタ（Capacitor）と、抵抗器（Resistor）の組合せによるＣＲ発振回路である。そして、発振回路４１は、電極に物体が接近すると静電容量が増加して発振を開始し、電極から物体が離れると静電容量が減少して発振が停止する。ここで、本実施形態における検知回路部４０に接続される電極は、スイッチ５０を介して接続されるサブアンテナ６２である。
【００２７】
発振状態検出回路４２は、発振回路４１の発振信号を検出する回路である。また、出力回路４３は、発振状態検出回路４２で検出した発振信号を制御部２０へ出力するための回路である。
【００２８】
スイッチ５０は３端子であり、無線部３０とサブアンテナ６２の間の高周波信号を伝送するため、高周波特性に配慮したスイッチである。
【００２９】
そして、スイッチ５０は、図１に示される様に端子Ｃにサブアンテナ６２が接続され、端子Ａに無線部３０が接続され、端子Ｂは検知回路部４０と接続されている。更に、スイッチ５０は、制御部２０から出力される信号に従って、端子Ｃと端子Ａの接続、または端子Ｃと端子Ｂの接続に切り替える。
【００３０】
メインアンテナ６１は、無線部３０が電波を送受信するための第１のアンテナであり、無線通信機１０に内蔵される板状アンテナや無線通信機１０のケースの外に配置されるホイップアンテナ（whip antenna）の様な線状アンテナであってもよい。また、メインアンテナ６１は、無線部３０の通信中は常時動作している。
【００３１】
サブアンテナ６２は第２のアンテナである。サブアンテナ６２は、無線通信機１０に内蔵される板状アンテナや無線通信機１０のケースの外に配置されるホイップアンテナ（whip antenna）の様な線状アンテナであってもよい。
【００３２】
サブアンテナ６２は、無線部３０が通信する際に、メインアンテナ６１と同時に動作することで、メインアンテナのみを用いる通信より、通信性能を改善するためのアンテナである。サブアンテナ６２は、通信方式によっては受信専用で使用されても、送受信に使用されてもよい。
【００３３】
更に、サブアンテナ６２は、スイッチ５０を介して検知回路部４０に接続されることにより、静電容量形近接センサの電極を兼ねる。
［動作の説明］
次に本実施形態の動作について図１および図２を参照して説明する。
【００３４】
図２は本実施形態の無線通信機１０の動作を説明するフローチャートである。
【００３５】
ここで、無線通信機１０が図２のどのステップを実行中であっても、無線通信機１０の使用者は無線通信を終了することが可能であることとする。
【００３６】
図２で、使用者が無線通信機１０の使用を開始すると、制御部２０はスイッチ５０に対して、検知回路部４０側に設定、即ち端子Ｂと端子Ｃの接続を指示する信号を送る。するとサブアンテナ６２は検知回路部４０と接続されることで静電容量形近接センサの電極として機能する（Ｓ１０１）。
【００３７】
ここで、サブアンテナ６２との間に電界を形成するアースは、図１では表記されていない検知回路部４０の回路のアースである。検知回路部４０の回路のアースは、無線通信機１０のプリント基板に形成されていてもよい。
【００３８】
ステップＳ１０２では、制御部２０は検知回路部４０に検知回路部４０を動作する信号を送り、検知回路部４０はサブアンテナ６２に人体等の物体が接近しているかどうかを検出する。近接物の検知方法については、構成の説明に記した。そして、検知回路部４０は検出結果を制御部２０に出力し、検知回路部４０は動作を停止する（Ｓ１０２）。
【００３９】
ステップＳ１０２で、制御部２０が、サブアンテナ６２に物体が近接していないと判断すると（Ｓ１０２でＮ）、制御部２０は無線部３０に対してパワーアンプ３１の最大出力を所定の通常値に設定することを指示する信号を送る（Ｓ１０３）。
【００４０】
ここで、パワーアンプ３１に設定する所定の通常値と称する値は、無線通信機１０が人体の近接が無い場合に定められる法的規制値の範囲内で設定される値であり、規制値の上限に近い値である。
【００４１】
尚、無線部３０は、通常、最大出力以内の値で通信状況に応じて出力を変化させて通信している。
【００４２】
ステップＳ１０２で、制御部２０が物体が近接していると判断すると（Ｓ１０２でＹ）、制御部２０は無線部３０に対してパワーアンプ３１の出力を所定の低減値に設定することを指示する信号を送る（Ｓ１０４）。
【００４３】
ここで、パワーアンプ３１に設定する所定の低減値と称する値は、無線通信機１０に人体が接近した時のSARを事前に測定して求められる。そして、所定の低減値は、パワーアンプ３１の最大送信出力を通常値より小さい値にすることで、メインアンテナ６１から発信される電波に起因するSAR値が規制値内となる値である。
【００４４】
ステップＳ１０３またはステップＳ１０４に続くステップＳ１０５では、制御部２０はスイッチ５０に対して、無線部３０側に設定、即ち端子Ａと端子Ｃの接続を指示する信号を送る。すると、サブアンテナ６２は無線部３０のサブアンテナとして機能する（Ｓ１０５）。
【００４５】
ステップＳ１０６で、制御部２０は、ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０５のプロセスが初回であるかどうかを判断する（Ｓ１０６）。
【００４６】
ステップＳ１０６で、初回であると判断されると（Ｓ１０６でＹ）、制御部２０は無線部３０に対して通信開始を指示する信号を発信し、無線部３０は接続先と通信を確立して通信を開始する（Ｓ１０７）。
【００４７】
ステップＳ１０６で、初回でないと判断されると（Ｓ１０６でＮ）、ステップＳ１０８にすすむ。
【００４８】
ステップ１０８では、制御部２０はタイマー２１を初期化して、タイマー２１は計時を開始する（Ｓ１０８）。
【００４９】
タイマー２１は、予めタイマー２１に設定される所定の時間を超えたかどうかを判断する（Ｓ１０９）。
【００５０】
ここで、所定の時間の設定は、短いとサブアンテナ６２を通信に使用することによる通信性能の改善効果が小さくなり、長いと人体などの物体の接近を検知する間隔が長くなる。これらを勘案して、所定の時間を設定する。
【００５１】
ステップＳ１０９で、所定の時間を超えていないと判断されると（Ｓ１０９でＮ）、ステップＳ１０９に戻る。
【００５２】
ステップＳ１０９で、所定の時間を超えたと判断されると（Ｓ１０９でＹ）、タイマー２１は計時終了の信号を制御部２０に送り、ステップＳ１０１に戻る。
【００５３】
ステップＳ１０９からステップＳ１０１に戻ると、ステップＳ１０２で再び物体の近接を検知し、ステップＳ１０３またはステップＳ１０４でパワーアンプ３１の出力を設定する。更に、ステップＳ１０５でサブアンテナ６２は再度、無線部３０と接続されて無線部３０の通信に利用される。
【００５４】
ここで、無線通信機１０が通信中に、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの間、サブアンテナ６２は、無線部３０の通信に寄与していない。しかし、サブアンテナ６２が無線通信に寄与しない間であっても、メインアンテナ６１は動作し続けるため、一時的に通信性能は劣化するが、通信は継続可能である。
【００５５】
以上説明した様に、本実施形態の無線通信機１０は、特許文献１に示される様なフィルタ回路を用いずスイッチを用いることで、特許文献１と比べて少ない部品点数で、近接センサを実装することが可能となる。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について図３を参照して説明する。
【００５６】
本実施形態の無線通信機１００は、第１のアンテナ１０１と、物体の接近を検知する電極を兼ねる第２のアンテナ１０２とを備える。また、無線通信機１００は、前記第１のアンテナ１０１のみでも通信可能で前記第２のアンテナ１０２を前記通信の補助として使用して接続先と無線通信を行う無線部１０３を備える。更に、無線通信機１００は、前記第２のアンテナ１０２への前記物体の接近を検知する検知回路部１０４と、前記第２のアンテナ１０２を前記無線部１０３または前記検知回路部１０４の何れかに接続するスイッチ１０５を備える。そして、無線通信機１００は、制御部１０６を備える。制御部１０６は、所定の時間毎に、前記スイッチ１０５が前記第２のアンテナ１０２と前記検知回路部１０４とを接続する。また、制御部１０６は、前記検知回路部１０４が検知する前記物体の接近情報に基づいて、前記無線部１０３の最大送信出力を所定の値に設定する。
【００５７】
以上説明した様に、本実施形態の無線通信機１００は、特許文献１に示される様なフィルタ回路を用いずスイッチを用いることで、特許文献１と比べて少ない部品点数で、近接センサを実装することが可能となる。
【００５８】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、次のように拡張または変形できる。
【００５９】
第１の実施形態の動作の説明では、制御部２０は、検知回路部４０が検知するサブアンテナ６２と物体の接近の有無に基づいて、パワーアンプ３１の最大送信出力を通常値と低減値に設定していた。ここで、検知回路部４０が、物体の接近の距離を検知できる様な回路とする。そして、制御部２０は、検知回路部４０が検知する物体の接近距離の大小に基づいて、パワーアンプ３１の送信出力の大小を段階的または連続的に設定する様にしても良い。この場合、物体の接近距離が小さいと送信出力を小さく、物体の接近距離が遠いと送信出力を大きくするように設定する。
【００６０】
第１の実施形態の動作の説明で示した図２のステップＳ１０８で行うタイマー初期化は、他のステップで行うことができる。即ち、ステップＳ１０１の直前、ステップＳ１０１とステップＳ１０２の間、ステップＳ１０２の分岐の直後、ステップＳ１０５の直前、ステップＳ１０５とステップＳ１０６の間、ステップＳ１０６の分岐直後の何れかの位置で行っても良い。
【００６１】
また、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給される場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  無線通信機
２０  制御部
２１  タイマー
３０  無線部
３１  パワーアンプ
４０  検知回路部
４１  発振回路
４２  発振状態検出回路
４３  出力回路
５０  スイッチ
６１  メインアンテナ
６２  サブアンテナ
１００  無線通信機
１０１  第１のアンテナ
１０２  第２のアンテナ
１０３  無線部
１０４  検知回路部
１０５  スイッチ
１０６  制御部
Ａ  端子
Ｂ  端子
Ｃ  端子
【図１】
2018067762.tif 000003
【図２】
2018067762.tif 000004
【図３】
2018067762.tif 000005