(57)【要約】【課題】回路規模の拡大や制御の複雑さを招くことなく、使用状態によって生じる人体によるアンテナの無線特性への影響を低減し、より良好な無線環境を簡易に得ることが可能な、無線通信装置を提供する。【解決手段】無線通信装置（携帯通信端末１）において、音声通話用アンテナ１４を端末１の筐体下部１２に配置し、その他通信用アンテナ１３を端末１の筐体上部１１に配置する。音声通話時には、手で端末１を耳当て状態で持って通話する。このとき、端末１の筐体上部１１は人体頭部に最も近くなるので、筐体下部１２に配置の音声通話用アンテナ１４を使用する。一方、ＴＶ電話やメール通信等のその他通信時には、端末１の筐体下部１２を手で持って操作する。このとき、筐体上部１１に配置されたその他通信用アンテナ１３を使用する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声通話用のアンテナ及びその他の通信用のアンテナの、少なくとも２つのアンテナと、音声通話及びその他の通信など複数のアプリケーションを実行する実行手段と、前記少なくとも２つのアンテナをアプリケーションによって切り替え制御する制御手段と、を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記制御手段は、音声通話に対しては前記音声通話用アンテナを用いるよう制御し、その他の通信に対しては前記その他通信用アンテナを用いるよう制御することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
待ち受け時に用いるアンテナを設定する設定手段を有し、前記制御手段は、該設定手段で設定された方のアンテナを待ち受け時に用いるよう制御することを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、音声通話のうちスピーカフォンを用いた音声通話に対しては、前記その他通信用アンテナを用いるよう制御することを特徴とする請求項２又は３記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記音声通話用アンテナを音声入力部側に設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記その他通信用アンテナを音声出力部側に設けたことを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
【請求項７】
当該無線通信装置は、携帯通信端末であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１記載の無線通信装置。
【請求項８】
音声通話用のアンテナ及びその他の通信用のアンテナの、少なくとも２つのアンテナと、該少なくとも２つのアンテナ間を切り替えるスイッチとにより、音声通話及びその他の通信など複数のアプリケーションに従って使用するアンテナを切り替え制御する、無線通信装置におけるアンテナ制御方法であって、音声通話時に前記音声通話用アンテナを用いるよう、且つその他の通信時に前記その他通信用アンテナを用いるよう、前記スイッチを切り替え制御することを特徴とする無線通信装置におけるアンテナ制御方法。
【請求項９】
音声通話用のアンテナ及びその他の通信用のアンテナの、少なくとも２つのアンテナと、音声通話及びその他の通信など複数のアプリケーションを実行する実行手段と、前記少なくとも２つのアンテナをアプリケーションによって切り替えるスイッチとを有する無線通信装置に組み込むプログラムであって、音声通話時に前記音声通話用アンテナを用いるよう、且つその他の通信時に前記その他通信用アンテナを用いるよう、前記スイッチを切り替え制御する制御手段として、前記無線通信装置内の演算処理装置を機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信装置、無線通信装置におけるアンテナ制御方法、及びプログラムに関し、より詳細には、音声通話に加え他の通信など複数のアプリケーションをもつ、携帯通信端末等の無線通信装置、その無線通信装置におけるアンテナ制御方法、及びその無線通信装置に組み込むためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式の移動体通信システムに用いられる受信装置（ここでは携帯通信端末）をはじめ、他方式の通信システムに用いられる受信装置では、通常、１つの共通のアンテナを使用して、音声通話やその他の通信などを行っている。また、アンテナの無線特性を考慮して、アンテナを携帯通信端末の筐体上部や背面に内蔵して配置するのが一般的である。
【０００３】
ところで、近年、携帯電話，ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ），ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯通信端末（携帯電話端末ともいう）は、小型化，薄型化が必要条件になっている。しかしながら、端末の小型化，薄型化により人体が内蔵アンテナの無線特性に与える影響は大きく、この影響を考慮して端末のアンテナ特性を確保することが重要になってきている。そのため、複数のアンテナと受信回路を用いて下り信号の品質改善を行う提案がされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の発明は、ＣＤＭＡ方式の移動体通信システム用の複数アンテナ（複数のダイバーシチ受信アンテナ）から受信特性が最良となるアンテナを選択することを目的とした受信装置及び受信方法であり、この受信装置においては、アンテナの出力信号レベルを検波するレベル検波手段と、アンテナスイッチの接続を切り替える制御をする制御手段とを具備し、アンテナをレベル検波手段で検波する受信レベルに応じて２系統の受信回路に接続するアンテナをアンテナスイッチで切り替える機能を設けている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２５１２３０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に携帯通信端末等の無線通信装置は、音声通話，ＴＶ電話，データ通信など、使用するアプリケーションによって、耳当て状態，手持ち状態，机の上に置いた状態など様々な状態で使用される機器である。従って、どのような使用状態においても頭部や手などの人体が端末のアンテナの無線性能に与える影響を少なくするように、アンテナを配置することが望まれるが、全てのアプリケーションに対して１つのアンテナで良い通信品質を保つのは困難である。
【０００７】
その解決方法の１つとして、上述したように、複数のアンテナ及び受信回路を用いたダイバーシチ受信方式が考えられる。しかしながら、ダイバーシチ受信方式では、回路規模が拡大し、無線状況を調査してアンテナの切り替えを行うため制御が複雑となる。
【０００８】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、回路規模の拡大や制御の複雑さを招くことなく、使用状態によって生じる人体によるアンテナの無線特性への影響を低減し、より良好な無線環境を簡易に得ることが可能な、無線通信装置、その無線通信装置におけるアンテナ制御方法、及びその無線通信装置に組み込むためのプログラムを提供することをその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決することを目的として、以下の各技術手段により構成される。
第１の技術手段は、無線通信装置において、音声通話用のアンテナ及びその他の通信用のアンテナの、少なくとも２つのアンテナと、音声通話及びその他の通信など複数のアプリケーションを実行する実行手段と、前記少なくとも２つのアンテナをアプリケーションによって切り替え制御する制御手段と、を有することを特徴としたものである。
【００１０】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記制御手段は、音声通話に対しては前記音声通話用アンテナを用いるよう制御し、その他の通信に対しては前記その他通信用アンテナを用いるよう制御することを特徴としたものである。
【００１１】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、待ち受け時に用いるアンテナを設定する設定手段を有し、前記制御手段は、該設定手段で設定された方のアンテナを待ち受け時に用いるよう制御することを特徴としたものである。
【００１２】
第４の技術手段は、第２又は第３の技術手段において、前記制御手段は、音声通話のうちスピーカフォンを用いた音声通話に対しては、前記その他通信用アンテナを用いるよう制御することを特徴としたものである。
【００１３】
第５の技術手段は、第１乃至第４のいずれか１の技術手段において、前記音声通話用アンテナを音声入力部側に設けたことを特徴としたものである。
【００１４】
第６の技術手段は、第５の技術手段において、前記その他通信用アンテナを音声出力部側に設けたことを特徴としたものである。
【００１５】
第７の技術手段は、第１乃至第６のいずれか１の技術手段において、当該無線通信装置は、携帯通信端末であることを特徴としたものである。
【００１６】
第８の技術手段は、音声通話用のアンテナ及びその他の通信用のアンテナの、少なくとも２つのアンテナと、該少なくとも２つのアンテナ間を切り替えるスイッチとにより、音声通話及びその他の通信など複数のアプリケーションに従って使用するアンテナを切り替え制御する、無線通信装置におけるアンテナ制御方法であって、音声通話時に前記音声通話用アンテナを用いるよう、且つその他の通信時に前記その他通信用アンテナを用いるよう、前記スイッチを切り替え制御することを特徴としたものである。
【００１７】
第９の技術手段は、音声通話用のアンテナ及びその他の通信用のアンテナの、少なくとも２つのアンテナと、音声通話及びその他の通信など複数のアプリケーションを実行する実行手段と、前記少なくとも２つのアンテナをアプリケーションによって切り替えるスイッチとを有する無線通信装置に組み込むプログラムであって、音声通話時に前記音声通話用アンテナを用いるよう、且つその他の通信時に前記その他通信用アンテナを用いるよう、前記スイッチを切り替え制御する制御手段として、前記無線通信装置内の演算処理装置を機能させることを特徴としたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
現状、無線通信装置、特に携帯通信端末は、アプリケーションによって大きく２つの使用状態が考えられる。１つは音声通話での耳当て状態、もう１つはＴＶ電話やデータ通信など表示画面を見るために端末を手に持つ状態（或いは机などに置いた状態）である。
【００１９】
従って、本発明に係る無線通信装置は、音声通話用のアンテナ及びその他の通信用のアンテナの、少なくとも２つのアンテナと、アプリケーション実行手段及び制御手段を有するものとする。実行手段は、音声通話及びその他の通信など複数のアプリケーションを実行する。制御手段は、無線通信装置内のアンテナをアプリケーションによって切り替え制御する。
【００２０】
例えば上述の２つの使用状態のみを考慮した場合、本発明では、音声通話用と、ＴＶ電話等のその他の通信用との２つのアンテナを、携帯通信端末に用意し、それぞれのアンテナを、音声通話をするときの端末の持ち方、ＴＶ電話等その他の通信をするときの端末の持ち方を考慮して、端末の筐体内でアンテナ特性が良好になる位置に配置するようにし、さらに使用するアプリケーションによってアンテナを切り替えるようにし、これにより人体が及ぼすアンテナへの影響を低減することを可能としている。また、使用するアプリケーションについては、端末内のアプリケーションＣＰＵにとって既知の情報であるため、２つのアンテナの切り替えが簡易となる。
【００２１】
本発明は、例えば、ＣＤＭＡ方式（広帯域ＣＤＭＡ，ｃｄｍａ２０００，ｃｄｍａＯｎｅ等）を用いた携帯通信端末のアンテナ及びそのアンテナによる受信の制御に関するものであり、以下、本発明の各実施形態に係る無線通信装置を、２つのアンテナを持つクラムシェル型のＣＤＭＡ端末を例に挙げて説明する。なお、他の通信システムで使用する携帯型／設置型無線通信端末であっても、さらには３つ以上のアンテナを持つ無線通信端末であっても、アンテナの位置に応じた同様の制御を行うよう構成すればよく、その説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る携帯通信端末における筐体と各アンテナの配置例を示す構造図、図２は、図１のアンテナ配置をもつ携帯通信端末における音声通話時の使用状況を示す図、図３は、図１のアンテナ配置をもつ携帯通信端末におけるデータ通信時の使用状況を示す図である。
【００２３】
図１に例示する携帯通信端末１の筐体は、クラムシェル型の形状を持ち、その両端部付近に１つずつアンテナを配置している。すなわち、ここで例示する携帯通信端末１では、音声通話用アンテナ１４を端末１の筐体下部１２（好ましくはその先端部）に配置し、その他通信用アンテナ１３を端末１の筐体上部１１（好ましくはその先端部）に配置している。
【００２４】
音声通話時には、図２に示すように手３で端末１を耳当て状態で持ち、通話する。このとき、端末１の筐体上部１１は人体頭部２に最も近くなるので、筐体上部１１に配置されたアンテナ１３を使用した場合、アンテナの特性を劣化させる可能性が高い。従って、端末１の筐体下部１２に配置の音声通話用アンテナ１４を使用することで人体影響の低減を図っている。
【００２５】
一方、ＴＶ電話やメール通信等のその他通信時には、図３に示すように端末１の筐体下部１２を手３で持って操作する。従って、音声通話の時とは逆に端末１の筐体上部１１に配置されたその他通信用アンテナ１３を使用することで、人体影響の低減を図っている。
【００２６】
この例で示すように、本実施形態において、制御手段は、音声通話に対しては音声通話用アンテナ１４を用いるよう制御し、その他の通信に対してはその他通信用アンテナ１３を用いるよう制御する。なお、筐体下部１２に音声通話用アンテナ１４を配置した例を示したが、音声通話用アンテナ１４を音声入力部側（すなわち一番人体から離れる位置）に設けておけばよい。また同様に、筐体上部１１にその他通信用アンテナ１３を配置した例を示したが、その他通信用アンテナ１３を音声出力部側（すなわち一番人体から離れる位置）に設けておけばよい。
【００２７】
なお、他の形態として、携帯通信端末に、待ち受け時に用いるアンテナを設定する設定手段を備えるようにしてもよい。この設定手段としては、例えば図４で後述する表示部をユーザが見ながらキー操作部等により設定する手段を採用するなど様々な形態で実現可能である。この場合、制御手段は、設定手段で設定された方のアンテナを待ち受け時に用いるよう制御することとなる。この設定手段により、待ち受け時に、一番使用する可能性が高い方（音声通話或いはその他の通信のいずれか）と同じ制御をすることで切り替え動作を少なくすることができる。さらに、音声通話のうちスピーカフォンを用いた音声通話に対しては、ＴＶ電話等と同じ使用形態が想定されるので、制御手段においてその他通信用アンテナを用いるよう制御するようにしてもよい。
【００２８】
図４は、本発明の一実施形態に係る携帯通信端末の回路構成例を示すブロック図である。
図１乃至図３で例示した携帯通信端末は、図４の回路構成で例示するように、その他通信用アンテナ１３，音声通話用アンテナ１４，アンテナ切り替えスイッチ１５，無線部１６，制御部１７，ベースバンド信号処理部１８，スピーカ２１，マイクロフォン（マイク）２２，キー操作部２３，表示部２４を備えるようにすればよい。
【００２９】
アンテナ切り替えスイッチ１５は、制御部１７からの指示により、音声通話用アンテナ１４とその他通信用アンテナ１３の切り替えを行うスイッチである。無線部１６には、所望の信号を受信及び送信する手段を備えるものとし、制御部１７には、上述した本発明に係る切り替え（アンテナ１３，１４の切り替え）を含み、無線部１６，ベースバンド信号処理部１８など各ブロックを制御する手段を備えるものとする。また、ベースバンド信号処理部１８には、無線部１６にて受信した信号を音声やデータに変換し、端末に入力した音声やデータを送信信号に変換する手段を備えるものとする。一方、入出力に関し、スピーカ２１は音声を端末から発する手段、マイク２２は音声を端末に取り込む手段であり、キー操作部２３にはデータを端末に入力する手段を備えるものとし、表示部２４にはデータを端末に表示する手段を備えるものとする。
【００３０】
音声通話用アンテナ１４とその他通信用アンテナ１３の切り替えは、制御部１７の指示によりアンテナ切り替えスイッチ１５で行うが、音声通話を行うか或いはその他の通信を行うかというアプリケーションの選択は、制御部１７にとって既知の情報であり、その情報を読み出すなどして容易にアンテナの切り替えが可能となる。
【００３１】
待ち受け状態では、常に音声通話用アンテナ１４を選択しておくようにする。なお、上述したように、待ち受け状態で使用するアンテナは音声通話用アンテナ１４でなくとも、その他の通信用アンテナ１３でもよい。待ち受け状態から移行して通信が始まるときに、アンテナ切り替えスイッチ１５を制御して、音声通話用、その他の通信用どちらかのアンテナをアプリケーションに従って選択する。なお、通信終了後には待ち受け状態に戻す、すなわちこの例では音声通話用アンテナ１４を選択する。本実施形態では、音声通話，ＴＶ電話等の既知の情報からアンテナを選択するため、ダイバーシチ受信方式のように受信電界強度を計測してアンテナを切り替える必要がなく、簡易に制御可能となる。
【００３２】
図５は、図４の携帯通信端末におけるアンテナ制御方法の一例を説明するためのフロー図である。
待ち受け中には、音声通話用アンテナを選択し（ステップＳ１）、発着信を待つ。すなわち、待機状態では、発着信の有無を判定し（ステップＳ２）、有るときはステップＳ３へ、無いときはステップＳ１へ戻る。ステップＳ３では、音声通話とその他の通信を判定し、音声通話である時（ステップＳ３でＹＥＳ）はステップＳ４へ、その他の通信である時（ステップＳ３でＮＯ）はステップＳ５へ移行する。ステップＳ４では、音声通話用アンテナを選択し、ステップＳ６へ移行する。一方、ステップＳ５では、その他の通信用アンテナを選択し、ステップＳ６へ移行する。ステップＳ６では通信を開始し、ステップＳ７へ移行する。ステップＳ７では、通信を終了し、ステップＳ１へ戻る。
【００３３】
以上、本発明の無線通信装置及びその装置におけるアンテナ制御方法を中心に各実施形態を説明してきたが、上述した各手段は、アプリケーションＣＰＵとして前述したようにハードウェアによる構成だけで構成するばかりなく、無線通信装置内のＭＰＵやＣＰＵなど演算処置装置と、上述した各手段としてその演算装置を機能させるためのプログラムとにより構成することも可能である。
【００３４】
さらに、本発明は、このプログラム、或いはこのプログラムを記録した、演算処理装置が読み取り可能な記録媒体としての形態も採用できる。なお、記録媒体としては、具体的には、フラッシュメモリ，メモリスティック等、さらには汎用コンピュータを介して無線通信装置に転送する場合にはＣＤ−ＲＯＭ，光磁気ディスク，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＦＤ等、各種ＲＯＭやＲＡＭが想定でき、これら記録媒体に上述した本発明の各実施形態のアンテナ制御機能をコンピュータに実行させ、その機能を実現するためのプログラムを記録して流通させることにより、当機能の実現を容易にする。そして無線通信装置に直接、或いは汎用コンピュータ等の情報処理装置に、上述のごとくの記録媒体を装着してプログラムを読み出し無線通信装置が備えている記録媒体に当プログラムを記憶させておき、必要に応じて読み出すことにより、本発明に係わるアンテナ制御の機能を実行することができる。
【００３５】
さらに、本発明は、無線通信装置に組み込むアンテナ制御プログラムとしての形態も採用できる。ここで無線通信装置とは、音声通話用のアンテナ及びその他の通信用のアンテナの、少なくとも２つのアンテナと、音声通話及びその他の通信など複数のアプリケーションを実行する実行手段と、少なくとも２つのアンテナをアプリケーションによって切り替えるスイッチとを有する装置であり、このアンテナ制御プログラムを組み込むことで上述した各実施形態に係る無線通信装置を構成するものである。このアンテナ制御プログラムは、音声通話時に音声通話用アンテナを用いるよう、且つその他の通信時にその他通信用アンテナを用いるよう、スイッチを切り替え制御する制御手段として、無線通信装置内の演算処理装置を機能させるためのプログラムである。また、同様に本発明は、このアンテナ制御プログラムを記録した、演算処理装置が読み取り可能な記録媒体としての形態も採用できる。
【００３６】
なお、上述のプログラムやアンテナ制御プログラムしては、汎用コンピュータにも読み取り可能としてもよい。記録媒体の形態に関する説明で触れたように、無線通信装置とこの汎用コンピュータとを接続して転送などすることで、無線通信装置内の演算処理装置にそのプログラムが読み取り可能となるよう、無線通信装置内の記憶手段に格納すればよい。
【００３７】
図６は、本発明に係わる無線通信装置内の処理を説明するためのブロック図で、一般的な情報処理装置の構成例を示す図でもある。
本発明に係わる無線通信装置内のアンテナ制御処理について、図６に示す一般的な情報処理装置の構成例を参照して説明する。本発明に係る演算処理装置（ＣＰＵ３１で例示）で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭ３２に蓄積され、各種ＲＯＭ３３に格納される。また、本発明に係るプログラムを、ＲＯＭ３３に蓄積し、ＣＰＵ３１が読み出すことによって実行される。また、処理の途中経過などは、上述した表示部に相当する表示装置３５を通してユーザに提示され、必要な場合には、上述したキー操作部に相当する入力装置３４からユーザがアンテナ制御に必要なパラメータ（待ち受け時に用いるアンテナの設定情報等）を入力指定或いは選択すればよい。なお、通信装置３６は、上述した無線部及びベースバンド信号処理部に相当する装置である。また、ＣＰＵ３１，ＲＡＭ３２，ＲＯＭ３３，入力装置３４，表示装置（ＬＣＤ等）３５，通信装置３６は、バス３７等により接続されていればよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、音声通話やその他の通信といったアプリケーションによって人体影響による無線通信装置のアンテナ特性の劣化が少ないアンテナの配置及び選択を可能とするので、回路規模の拡大や制御の複雑さを招くことなく、使用状態によって生じる人体によるアンテナの無線特性への影響を低減し、より良好な無線環境を簡易に得ることが可能となる。また、アプリケーションという既知の情報を用いてアンテナを切り替えるため、ダイバーシチ受信方式よりもアンテナ制御を簡単にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る携帯通信端末における筐体と各アンテナの配置例を示す構造図である。
【図２】図１のアンテナ配置をもつ携帯通信端末における音声通話時の使用状況を示す図である。
【図３】図１のアンテナ配置をもつ携帯通信端末におけるデータ通信時の使用状況を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る携帯通信端末の回路構成例を示すブロック図である。
【図５】図４の携帯通信端末におけるアンテナ制御方法の一例を説明するためのフロー図である。
【図６】本発明に係わる無線通信装置内の処理を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１…無線通信装置（携帯通信端末）、２…人体頭部、３…手、１１…端末筐体上部、１２…端末筐体下部、１３…その他の通信用アンテナ、１４…音声通話用アンテナ、１５…アンテナ切り替えスイッチ、１６…無線部、１７…制御部、１８…ベースバンド信号処理部、２１…スピーカ、２２…マイク、２３…キー操作部、２４…表示部、３１…ＣＰＵ，３２…ＲＡＭ，３３…ＲＯＭ，３４…入力装置，３５…表示装置（ＬＣＤ等），３６…通信装置、３７…バス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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