(57)【要約】【課題】携帯端末装置の性能低下を抑えつつ、携帯端末装置のＳＡＲ値を低減させる。【解決手段】ＲＦ回路１３とアンテナ１７との間の整合を行う整合回路として、２つの整合回路１６ａおよび１６ｂを設ける。整合回路１６ａは、ＲＦ回路１３とアンテナ１７とを、送信周波数に共振するように整合させる。また、整合回路１６ｂは、ＲＦ回路１３とアンテナ１７とを、受信周波数に共振するように整合させる。そして、パワーアンプ１９からの出力電力が閾値以上で、且つ、近接センサ２３が物体を検出している場合には、整合回路１６ｂ側を選択し、それ以外では、整合回路１６ａ側を選択する。これにより、高周波回路のパワーアンプからの出力電力が閾値以上で、ユーザが携帯端末装置に顔を近づけている場合には、輻射電力が小さくなり、ＳＡＲ値の悪化を防止できる。【選択図】図１
2012239108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと、
高周波回路と、
前記アンテナおよび前記高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が送信周波数にて共振するように整合を行う第１の整合回路と、
前記アンテナおよび前記高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が受信周波数にて共振するように整合を行う第２の整合回路と、
前記第１の整合回路または前記第２の整合回路のいずれか一方を前記アンテナおよび前記高周波回路に接続させるスイッチ回路と、
物体の検出を行う近接センサと、
前記近接センサの検出結果に基づいて、前記スイッチ回路が前記第１の整合回路と前記第２の整合回路とのいずれを前記アンテナおよび前記高周波回路に接続するかを制御する制御手段と
を具備することを特徴とする携帯端末装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記近接センサの検出結果に基づいて前記アンテナの近傍に人体が位置しており、かつ、前記第１の整合回路が前記アンテナおよび前記高周波回路に接続している状態における前記アンテナからの送信出力が所定の出力以上であると判定すると、前記第２の整合回路を前記アンテナおよび前記高周波回路に接続するように前記スイッチ回路を制御し、前記近接センサの検出結果に基づいて前記アンテナの近傍に人体が位置していない、または、前記第１の整合回路が前記アンテナおよび前記高周波回路に接続している状態における前記アンテナからの送信出力が所定の出力未満であると判定すると、前記第１の整合回路を前記アンテナおよび前記高周波回路に接続するように前記スイッチ回路を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項３】
第１の整合回路が、アンテナおよび高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が送信周波数にて共振するように整合を行う第１の整合ステップと、
第２の整合回路が、前記アンテナおよび前記高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が受信周波数にて共振するように整合を行う第２の整合ステップと、
スイッチ回路が、前記第１の整合回路または前記第２の整合回路のいずれか一方を前記アンテナおよび前記高周波回路に接続させるスイッチングステップと、
近接センサが物体の検出を行う物体検出ステップと、
制御手段が、前記物体検出ステップにおける検出結果に基づいて、前記スイッチ回路が前記第１の整合回路と前記第２の整合回路とのいずれを前記アンテナおよび前記高周波回路に接続するかを制御する制御ステップと
を具備することを特徴とすることを特徴とするＳＡＲ値低減方法。
【請求項４】
アンテナと、高周波回路と、第１の整合回路と、第２の整合回路と、スイッチ回路と、近接センサと、制御手段とを具備する携帯端末装置のプログラムであって、
前記第１の整合回路が、アンテナおよび高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が送信周波数にて共振するように整合を行う第１の整合ステップと、
前記第２の整合回路が、前記アンテナおよび前記高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が受信周波数にて共振するように整合を行う第２の整合ステップと、
前記スイッチ回路が、前記第１の整合回路または前記第２の整合回路のいずれか一方を前記アンテナおよび前記高周波回路に接続させるスイッチングステップと、
前記近接センサが物体の検出を行う物体検出ステップと、
前記制御手段が、前記物体検出ステップにおける検出結果に基づいて、前記スイッチ回路が前記第１の整合回路と前記第２の整合回路とのいずれを前記アンテナおよび前記高周波回路に接続するかを制御する制御ステップと
を具備することを特徴とする、コンピュータにより実行可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置、当該携帯端末装置のＳＡＲ値低減方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末通信における無線通信波などの電磁波の人体への影響が懸念されており、人体に許容される電磁波の基準を定めるためにＳＡＲ（Specific Absorption Rate）値が用いられている。このＳＡＲ値は、単位質量あたりの組織に単位時間に吸収される電磁波エネルギー量を示す値であり、携帯電話機などの携帯端末装置から放出される電磁波の人体に対する影響を抑えるために、ＳＡＲ値を小さくすることが望まれる。特に、携帯端末通信では、送受信時に、人体頭部に近接される携帯端末装置から送出される電磁波による局所ＳＡＲ値が問題になる。
【０００３】
ＳＡＲ値を低減させるために、携帯端末装置に電磁波を遮断するシールドを設ける方法や、アンテナを機器の下部に配置してアンテナと人体との距離を離す方法が提案されている。
また、特許文献１には、ＳＡＲ値を低減させるために、携帯端末装置に身体が近接しているかを検出し、携帯端末装置に身体が近接していることが検出されると、送信出力を低減させる方法が記載されている。また、特許文献２には、ＳＡＲ値を低減させるために、ＳＡＲ値に応じてアンテナの角度を調整する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０９４８３号公報
【特許文献２】特開２００５−１０２２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯端末装置に電磁波を遮断するシールドを設ける上記の方法を用いると、当該シールドにより携帯端末装置が大きく、また重くなってしまう。また、スマートフォーンのようなストレート型の携帯端末装置は、通話時の本体の全長が折り畳み型の携帯端末装置よりも短い。このため、ストレート型の携帯端末装置において、アンテナを機器の下部に配置する上記の方法を適用した場合、折り畳み型の携帯端末装置との比較において、アンテナの位置が頭部に近くなってしまう。
【０００６】
また、特許文献１に示されている方法では、送信出力を低減させることで、規格に定められている最大出力を維持できなくなるおそれがある。また、送信出力を低減させることで、携帯端末装置の通信性能が低下してしまうおそれがある。
【０００７】
また、近年の携帯端末装置は、筐体内部に位置を固定して設置された通信用アンテナを具備しているものが多い。この、筐体内部に位置を固定して設置された通信用アンテナを具備する携帯端末装置では、特許文献２に示される、ＳＡＲ値に応じてアンテナの角度を調整する方法を用いることは困難である。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決することのできる携帯端末装置、ＳＡＲ値低減方法およびプログラム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】
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明に係る携帯端末装置は、アンテナと、高周波回路と、前記アンテナおよび前記高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が送信周波数にて共振するように整合を行う第１の整合回路と、前記アンテナおよび前記高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が受信周波数にて共振するように整合を行う第２の整合回路と、前記第１の整合回路または前記第２の整合回路のいずれか一方を前記アンテナおよび前記高周波回路に接続させるスイッチ回路と、物体の検出を行う近接センサと、前記近接センサの検出結果に基づいて、前記スイッチ回路が前記第１の整合回路と前記第２の整合回路とのいずれを前記アンテナおよび前記高周波回路に接続するかを制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るＳＡＲ値低減方法は、第１の整合回路が、アンテナおよび高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が送信周波数にて共振するように整合を行う第１の整合ステップと、第２の整合回路が、前記アンテナおよび前記高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が受信周波数にて共振するように整合を行う第２の整合ステップと、スイッチ回路が、前記第１の整合回路または前記第２の整合回路のいずれか一方を前記アンテナおよび前記高周波回路に接続させるスイッチングステップと、近接センサが物体の検出を行う物体検出ステップと、制御手段が、前記物体検出ステップにおける検出結果に基づいて、前記スイッチ回路が前記第１の整合回路と前記第２の整合回路とのいずれを前記アンテナおよび前記高周波回路に接続するかを制御する制御ステップとを具備することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るプログラムは、アンテナと、高周波回路と、第１の整合回路と、第２の整合回路と、スイッチ回路と、近接センサと、制御手段とを具備する携帯端末装置のプログラムであって、前記第１の整合回路が、アンテナおよび高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が送信周波数にて共振するように整合を行う第１の整合ステップと、前記第２の整合回路が、前記アンテナおよび前記高周波回路に接続されると、前記アンテナおよび前記高周波回路が受信周波数にて共振するように整合を行う第２の整合ステップと、前記スイッチ回路が、前記第１の整合回路または前記第２の整合回路のいずれか一方を前記アンテナおよび前記高周波回路に接続させるスイッチングステップと、前記近接センサが物体の検出を行う物体検出ステップと、前記制御手段が、前記物体検出ステップにおける検出結果に基づいて、前記スイッチ回路が前記第１の整合回路と前記第２の整合回路とのいずれを前記アンテナおよび前記高周波回路に接続するかを制御する制御ステップとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、携帯端末装置の性能低下を抑えつつ、ＳＡＲ値の悪化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る携帯端末装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態に係る携帯端末装置における整合回路の特性の一例を示すグラフである。
【図３】同実施形態に係る携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る携帯端末装置１の構成を示す概略ブロック図である。同図において、携帯端末装置１は、コーデック部１１と、変復調部１２と、ＲＦ回路１３と、マイクロホン１４とスピーカ１５と、整合回路１６ａおよび１６ｂと、アンテナ１７と、スイッチ回路１８と、コントローラ２０と、表示部２１と、操作部２２と、近接センサ２３とを具備する。ＲＦ回路１３は、パワーアンプ１９を具備する。
【００１５】
コーデック部１１は、送信時にはマイクロホン１４からの音声信号を圧縮符号化して、変復調部１２に出力する。また、コーデック部１１は、受信時には変復調部１２からの音声データを伸張して音声信号を生成し、スピーカ１５に出力する。
【００１６】
変復調部１２は、送信時にはコーデック部１１からの音声データを変調して、ＲＦ(Radio Frequency)回路１３に出力する。また、変復調部１２は、受信時にはＲＦ回路１３からの信号から音声データを復調して、コーデック部１１に出力する。
【００１７】
ＲＦ回路１３は、送信時には送信信号を所定チャンネルの送信周波数に変換し、パワーアンプ１９にて電力増幅して出力する。また、ＲＦ回路１３は、受信時には所定チャンネルの受信周波数の信号をパワーアンプ１９にて増幅し、変復調部１２に出力する。
【００１８】
なお、本発明は、携帯端末装置１の通信方式に依存しない。携帯端末装置１の通信方式として、例えばＰＤＣ(Personal Digital Cellular)、ＧＳＭ(Global System for Mobile Communication)、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)２０００、ＷＣＤＭＡ(Wideband CDMA)、あるいは、ＬＴＥ（LongTerm Evolution）等、様々な方式を用いることができる。なお、コーデック部１１、変復調部１２、ＲＦ回路１３は、携帯端末装置１が用いる通信方式に応じた仕様に設定される。
【００１９】
整合回路１６ａおよび１６ｂは、ＲＦ回路１３とアンテナ１７との共振周波数が所定の周波数になるように、整合を行う。整合回路１６ａおよび１６ｂとしては、共振周波数が異なるものが用いられている。
具体的には、整合回路１６ａがＲＦ回路１３およびアンテナ１７に接続された際に、整合回路１６ａとＲＦ回路１３とアンテナ１７とで構成される回路は、携帯端末装置１の送信周波数にて共振する。
また、整合回路１６ｂがＲＦ回路１３およびアンテナ１７に接続された際に、整合回路１６ａとＲＦ回路１３とアンテナ１７とで構成される回路は、携帯端末装置１の受信周波数にて共振する。
【００２０】
アンテナ１７は、携帯端末装置１から基地局へのアップリンクの信号を送信し、また、基地局から携帯端末装置１へのダウンリンクの信号を受信する。
【００２１】
スイッチ回路１８は、２つの整合回路１６ａおよび１６ｂのいずれか一方をアンテナ１７に接続する。スイッチ回路１８の切り替えについては後述する。
【００２２】
コントローラ２０は、携帯端末装置１の各部を制御する。表示部２１は、液晶ディスプレイ（LiquidCrystal Display；ＬＣＤ）または有機ＥＬディスプレイ（Organic Electro-Luminescence Display）などの表示画面を有し、各種の情報を表示する。操作部２２は、テンキーや方向キーや決定ボタン等の押ボタンを有し、電話番号等の各種の操作入力を受け付ける。
【００２３】
近接センサ２３は、近接センサ２３自らの近傍に物体が位置することを検出するセンサである。特に、近接センサ２３は、送受話時にユーザが携帯端末装置１に顔を近づけると、このユーザの顔を近接センサ２３自らの近傍に位置する物体として検出する。
【００２４】
次に、図２を参照して、整合回路１６ａおよび１６ｂによる整合について説明する。
図２は、整合回路１６ａおよび１６ｂの特性の例を示す説明図である。同図（ａ）は、整合回路１６ａの特性の例を示し、同図（ｂ）は整合回路１６ｂの特性の例を示す。
【００２５】
上述したように、携帯端末装置１では、アンテナ１７およびＲＦ回路１３の共振周波数が異なる周波数になるように整合を行う整合回路１６ａおよび１６ｂが設けられている。そして、スイッチ回路１８は、この２つの整合回路１６ａおよび１６ｂとアンテナ１７との接続を切り替えて、整合回路１６ａおよび１６ｂのいずれか一方とアンテナ１７とを接続する。
図２（Ａ）に示すように、整合回路１６ａがアンテナ１７およびＲＦ回路１３に接続されて構成される回路では、周波数ｆ１にて共振してリターンロス特性が最良となる（すなわち、リターンロスがマイナス無限大に近付く、あるいは、ＳＷＲ（Standing Wave Ratio）が１に近付く）。なお、ここでいう「リターンロス」とは、無線周波数と受信回路の周波数との不整合により受信電力が低下することである。
この、整合回路１６ａがアンテナ１７およびＲＦ回路１３に接続されて構成される回路が共振する周波数ｆ１は、携帯端末装置１の送信周波数帯域Ｆｔｘに対応している。
【００２６】
また、図２（Ｂ）に示すように、整合回路１６ｂがアンテナ１７およびＲＦ回路１３に接続されて構成される回路では、周波数ｆ２にて共振してリターンロス特性が最良となる。
この、整合回路１６ｂがアンテナ１７およびＲＦ回路１３に接続されて構成される回路が共振する周波数ｆ２は、携帯端末装置１の受信周波数帯域Ｆｒｘに対応している。
【００２７】
このような構成では、整合回路１６ａのリターンロスは携帯端末装置１の送信周波数帯域Ｆｔｘ付近で最良となるので、送信時に整合回路１６ａ側が選択されるようにスイッチ回路１８を設定すると、送信信号のロスが少なく、輻射電力が大きくなる。これに対して、送信時に整合回路１６ｂ側が選択されるようにスイッチ回路１８を設定すると、送信信号のロスが比較的多く、輻射電力は比較的小さくなる。
【００２８】
このように、アンテナ１７に対して、共振周波数（リターンロスが最良となる周波数）の異なる２つの整合回路１６ａおよび１６ｂを設け、これら２つの整合回路１６ａおよび１６ｂをスイッチ回路１８で切り替え可能とした構成にすると、スイッチ回路１８を切り替えることで、アンテナ１７からの輻射電力を制御することができる。
【００２９】
ここで、ＳＡＲ値は、人体の特定部位に吸収される単位時間・単位質量当たりの電力である。よって、ＳＡＲ値はアンテナ１７からの輻射電力に依存する。また、ＳＡＲ値が大きくなるのは、送受話時にユーザが携帯端末装置１に顔を近づけたときであり、ユーザが携帯端末装置１に顔を近づけたかどうかは、近接センサ２３の検出結果に基づいて判定できる。
【００３０】
そこで、コントローラ２０は、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの出力電力が閾値以上否か、および、近接センサ２３が物体を検出したか否かに応じて、スイッチ回路１８を制御する。
【００３１】
具体的には、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの出力電力が閾値未満の場合、又は、近接センサ２３が物体を検出していない場合、ＳＡＲ値の増大の問題は生じないと考えられる。そこで、この場合、コントローラ２０は、整合回路１６ａ側が選択されるようにスイッチ回路１８を制御する。これにより、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの送信電力は、アンテナ１７から、より大きいパワーで輻射電力として送信できる。
【００３２】
一方、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの出力電力が閾値以上で、且つ、近接センサ２３が物体を検出している場合、ユーザの特定部位に吸収される電磁波が大きくなり、ＳＡＲ値の増大の問題が生じる可能性がある。そこで、この場合、コントローラ２０は、整合回路１６ｂ側が選択されるようにスイッチ回路１８を制御する。これにより、送信信号のロスが生じ、アンテナ１７からの輻射電力は比較的小さくなる。
このように、整合回路１６ｂ側が選択されるようにすることで、アンテナ１７からの輻射電力を小さくし、ＳＡＲ値が悪化することを防止できる。また、図２（Ｂ）に示したように、整合回路１６ｂのリターンロスは受信周波数帯域Ｆｒｘ付近で最良となるので、整合回路１６ｂ側が選択されるようにすると、受信感度は最良となる。
【００３３】
次に、図３を参照して携帯端末装置１の動作について説明する。
図３は、携帯端末装置１の動作を示すフローチャートである。
同図に示すように、初期状態では、コントローラ２０は整合回路１６ａ側が選択されるようにスイッチ回路１８を設定する（ステップＳ１）。
【００３４】
次に、コントローラ２０は、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの出力電力が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２）。なお、この閾値は、事前に出力電力に対するＳＡＲ値を測定しておき、ＳＡＲ値が所定の規格値を超えるレベルを閾値として設定しておく。
【００３５】
ステップＳ２で、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの出力電力が閾値以上でなければ（ステップＳ２  Ｎｏ）、ステップＳ２に戻り、処理を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ２で、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの出力電力が閾値以上であると判定されると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、コントローラ２０は、近接センサ２３が物体を検出したか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３で、物体を検出していないと判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ２に戻って処理を繰り返す。
【００３７】
ステップＳ２で出力電力が閾値以上であると判定され（ステップＳ２  Ｙｅｓ）、且つ、ステップＳ３で、物体を検出したと判定した場合（ステップＳ３  Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、整合回路１６ｂ側が選択されるようにスイッチ回路１８を切り替える（ステップＳ４）。
【００３８】
次に、コントローラ２０は、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの出力電力が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ５）。出力電力が閾値以上であると判定した場合（ステップＳ５  Ｙｅｓ）、近接センサ２３が物体を検出したか否かを判定する（ステップＳ６）。物体を検出したと判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ５に戻って処理を繰り返す。
【００３９】
一方、ステップＳ５で、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの出力電力が閾値を超えていないと判定した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、又は、ステップＳ６で、近接センサ２３が物体を検出していないと判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、コントローラ２０は、整合回路１６ａ側が選択されるようにスイッチ回路１８を切り替え（ステップＳ７）、ステップＳ２に戻る。
【００４０】
以上の処理を繰り返すことで、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの出力電力が閾値以上で、且つ、近接センサ２３から人体が認識されたときには、整合回路１６ｂ側が選択され、それ以外のときには、整合回路１６ａ側が選択されるように、スイッチ回路１８が設定される。これにより、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの出力電力が閾値以上で、且つ、ユーザが携帯端末装置１に顔を近づけている場合には、輻射電力が小さくなり、ＳＡＲ値の悪化を防止できる。
【００４１】
このように、ＲＦ回路１３のパワーアンプ１９からの出力電力が閾値以上で、且つ、ユーザが携帯端末装置１に顔を近づけている場合には、整合回路１６ｂが選択され、輻射電力が小さくなる。ここで、整合回路１６ｂが選択されることで、携帯端末装置１の受信感度が良好となる、すなわち、携帯端末装置１の受信性能が向上する。この点で、携帯端末装置１の性能低下を抑えつつ、携帯端末装置のＳＡＲ値を低減させることができる。
【００４２】
なお、携帯端末装置１の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１：携帯端末装置
１１：コーデック部
１２：変復調部
１３：ＲＦ回路
１４：マイクロホン
１５：スピーカ
１６ａ，１６ｂ：整合回路
１７：アンテナ
１８：スイッチ回路
１９：パワーアンプ
２０：コントローラ
２１：表示部
２２：操作部
２３：近接センサ
【図１】
2012239108.tif 000003
【図２】
2012239108.tif 000004
【図３】
2012239108.tif 000005