(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体の外部に露出する第１アンテナと、
前記筐体の内部に格納される第２アンテナと、
前記第１アンテナの電界強度に対応する第１電圧と前記第２アンテナの電界強度に対応する第２電圧とを出力するアンテナ電圧出力装置と、
前記アンテナ電圧出力装置からそれぞれ出力される前記第１電圧と前記第２電圧との大小関係に基づいて、使用するアンテナとして前記第１アンテナと前記第２アンテナのうちのいずれかを選択するための選択回路と、
前記第１電圧が、前期第２電圧及び予め設定されたしきい値の両方を下回った状態が、予め設定した頻度を上回って発生した場合に、前記第１アンテナが人体に接触したとして当該携帯電話の使用者に報知するための報知回路
とからなる携帯電話アンテナの人体接触の報知装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記アンテナ電圧出力装置は、携帯電話機にもともとから備わっているＩＦアンプである
携帯電話アンテナの人体接触の報知装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１電圧が前記第２電圧よりも低くなる次間が一定時間を超えたときに前記報知が実行される
携帯電話アンテナの人体接触の報知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話アンテナの人体接触の検知装置、その方法又はその報知方法に関し、特に、照明用光放出手段、着信報知用バイブレータ、スピーカを備える携帯電話器の携帯電話アンテナの人体接触の検知装置、その方法又はその報知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話の回路を動作させる駆動源は、電池である。電池の蓄電容量には限りがあり、可能な限りその電力の消費が抑えられ、送信・受信時の消費電力は必要最小限に抑えられている。送受信回路に電気的に接続されているアンテナに人体が接触すると、特開平９−１６２６１８号に記載されているように、そのインピーダンスが変化することが知られている。インピーダンスの変化により、送信回路の電力増幅信号の全電力はアンテナに入力されず、一部が反射電力として反射される。
【０００３】
このような反射は、アンテナの利得が劣化した場合と等価であり、基地局に対して十分なエネルギーを伝搬することができず、伝送品質の劣化を招く。受信時にアンテナが人体に接触している場合にも、アンテナのインピーダンス変化により十分な受信電力を受信回路で受信できないため、伝送品質劣化を招くことになる。このような伝送品質劣化を防止するために特別な電気回路を構成した技術は、先の公報に限られず、特開平７−２３４５０号、特開平７−１０６９９９号で知られている。
【０００４】
アンテナの送受信能力の劣化を防止するための他の手段が知られている。図１２に示されるように、そのような公知の携帯電話機１００は、アンテナとして、１つのアンテナ１０１ともう１つのアンテナ１０２とを備えている。アンテナ１０１は送受信用アンテナであり、アンテナ１０２は受信専用アンテナである。２つのアンテナ１０１，１０２を切り換えて使用するために、２つの高周波スイッチ１０３，１０４を備えている。このような２つのアンテナを用いることにより、アンテナ切替方式ダーバーシチ受信を可能にしている。両アンテナの切換は、ＣＰＵ１０５により行われる。
【０００５】
ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ａｃｃｅｓｓ）方式では、図１３に示されるように、携帯電話の動作時間は、送信タイム領域Ｓ１と受信タイム領域Ｓ２とアイドルタイムＳ３とから成立し、図１４に示されるように、ステップスＳ１０１，１０２，１０３を順に繰り返している。そのアイドルタイムの間で、図１５に示される受信回路１０６が出力する電界強度出力電圧信号１０７がＣＰＵ１０５に入力され、図１６に示されるアンテナ１０１の電界強度に対応する電界強度出力電圧Ｖａとアンテナ１０２の電界強度に対応する電界強度出力電圧Ｖｂが、図１７に示されるステップＳ１０４で比較され、電界強度が強い方のアンテナがＣＰＵ１０５により選択される。
【０００６】
このような２つのアンテナの１つに人体が接触した場合、送受信能力の劣化を防止するためのアンテナ切換は、その本来の能力を喪失してしまう。
【０００７】
アンテナが人体に接触したことをその携帯電話の使用者に知らせる機能を携帯電話器に備えさせることが望まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、アンテナと人体の接触を報知することができる携帯電話アンテナの人体接触の検知装置、その方法又はその報知方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、アンテナと人体の接触を報知することができ、そのために付加する回路が簡単であり製造コストの上昇を抑えることができる携帯電話アンテナの人体接触の検知装置、その方法又はその報知方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するための手段が請求項に対応して表現される次の記載中に現れる（）つきの数字は、請求項の記載事項が詳しく後述される実施の複数の形態のうちの少なくとも１つの形態の部材、工程、動作に対応することを示すが、本発明の解決手段がそれらの数字が示す実施の形態の部材に限定して解釈されるためのものではなく、その対応関係を明白にするためのものである。
【００１０】
本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知装置は、アンテナ（１１）が人体に接触することを検知してアンテナ（１１）が人体に接触したことを当該携帯電話器の使用者に報知する。そのために、アンテナ（１１）が人体に接触したことを検知するための検知回路（２９）と、アンテナ（１１）が人体に接触したことを当該携帯電話器の使用者に報知するための報知回路（３５）とが設けられている。ここで、アンテナの人体接触は、人体が直接にアンテナに接触することだけを意味するのではなく、人体がアンテナから離れていても人体とアンテナとの電気的（電界変動的）接触も意味する。アンテナは人体に敏感に反応するので、アンテナ又はその周囲の電界環境は人体の接近に敏感に影響される。
【００１１】
人体が接触するアンテナのインピーダンスが変化して、出力されるはずの電磁波エネルギーが携帯電話器側に戻ってくる。このような戻りにより電池エネルギーが有効に使用されないが、そのような戻りが起こった時はただちにその接触を検出して、その使用者に注意を促すことができる。
【００１２】
検知回路（２９）は、アンテナ（１１）に入力される電力波がアンテナ（１１）で反射して戻る反射波を検出することが、人体とアンテナとが接触する時の物理的情報を得るために特に有効である。検知回路（２９）は、反射波の電圧が一定値より大きい時に報知用信号を報知回路（３５）に送信することが好ましい。
【００１３】
本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知装置は、更に、受信回路（２２）と、送信回路（２３）と、アンテナ（１１）を受信回路（２２）及び送信回路（２３）に切換自在に接続するための高周波スイッチ（２４）と、高周波スイッチ（２４）を検知回路（２２）及び送信回路（２３）に接続するためのサーキュレータ（２５）とからなり、報知回路（３５）は、検知回路（２９）と報知手段（６，１２，８，９）とを接続するコンピュータ（３５）を備えることが特に好ましい。
【００１４】
慣用手段であるサーキュレータ（２５）は、検知回路（２９）を高周波スイッチ（２４）に接続させるが送信回路（２３）には接続させず、送信回路（２３）を高周波スイッチ（２４）に接続させるが検知回路（２９）には接続させず、高周波スイッチ（２４）を検知回路（２９）に接続させるが送信回路（２３）には接続させない３方一方方向回路である。このような回路（２５）を設けることにより、検知回路（２９）は反射波のみを検出することができる。検知回路（２９）が検知する高周波はデジタル直流電圧値に変換されてコンピュータ（３５）に入力される。
【００１５】
本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知方法は、アンテナ（１１）に供給される出力用電磁波エネルギーがアンテナ（１１）により反射されて戻ってくる反射波を検出することによりアンテナ（１１）と人体の接触を検知するためのステップからなる。このステップは、反射波を直流電圧に変換するステップを備えている。
【００１６】
本発明による携帯電話アンテナの人体接触の報知方法は、既述の携帯電話アンテナの人体接触の検知方法により検知した人体接触を報知するための報知方法であり、その直流電圧をデジタル値に変換するステップと、このステップにより変換されたデジタル値をコンピュータ（３５）に送信するためのステップと、コンピュータに報知手段を駆動させるためのステップとからなる。コンピュータ（３５）に報知手段を駆動させるためのステップは、光放出、音声、当該携帯電話器の本体振動のいずれかを報知手段として選択するためのステップを備えていることが好ましい。
【００１７】
本発明による他の携帯電話アンテナの人体接触の検知装置は、人体に接触する状態で使用される第１アンテナ（１１ａ）と、第２アンテナ（１１ｂ）と、第１アンテナ（１１ａ）の電界強度に対応する第１電圧（Ｖ１）と第２アンテナ（１１ｂ）電界強度に対応する第２電圧（Ｖ２）とを検出するための電圧検出装置（５２）と、第１電圧（Ｖ１）と第２電圧（Ｖ２）の大小に基づいて使用するアンテナとして第１アンテナ（１１ａ）と第２アンテナ（１１ｂ）のうちのいずれかを選択するための選択回路（３５）と、第１電圧（Ｖ１）と第２電圧（Ｖ２）の大小に基づいて第１アンテナ（１１ａ）が人体に接触した可能性が高いことを当該携帯電話の使用者に報知するための報知回路とからなる。
【００１８】
この発明では、第１アンテナ（１１ａ）が人体に接触したかどうかを直接的に検出するものではなく、接触した可能性が高いかどうかを判定するアルゴリズムが設けられている。２つのアンテナが相互に相関がない位置に配置されているので、周囲の電界変動により一意の時間に（短時間的に）観察すると、第１電圧（Ｖ１）と第２電圧（Ｖ２）の両方が大きくなっている電圧変動を示すことがあり得るが、任意の一定時間の間の観察を実行することにより、接触の可能性がある第１アンテナの検出電圧が明らかに低い場合には、人体接触の可能性が高いという経験則に基づく判断が行われている。人体接触の可能性が大きければ、その人体接触を報知する。アンテナの人体接触を解消しても報知音が続くようであれば、ユーザーは人体接触以外の何らかの原因で第１アンテナ（１１ａ）の受信力が減退したことを知って何らかの対策を取ることができる。
【００１９】
第２電圧が第１電圧よりも小さくなったときには第１アンテナが選択回路により選択される。電圧検出装置は携帯電話機にもともとから備わっているＩＦＡＭＰであるので、コスト増加を最小限に抑えることができる。第１電圧が第２電圧よりも低くなる時間（平均時間）が一定時間を越えた時に報知が実行されることが好ましい。
【００２０】
本発明による携帯電話アンテナの人体接触の報知方法は、アンテナからの受信電波における電界強度検出電圧が一定値以下になったときに警報を発する。アンテナの人体接触に敏感に反応するアンテナの特性を利用することによって、人体接触を推定することは理にかなっている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図に一致対応して、本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知装置、その方法又はその報知方法の実施の形態は、本体部１と開閉部２とを備えている。本体部１に、図１に示されるように、３次元直交座標系ｘ−ｙ−ｚが固定されて表現されている。開閉部２は、本体部１に対してヒンジ結合し、ｙ軸に平行な１軸の回転軸心線Ｌの回りに回転して開閉する。その開閉範囲は、零度から概ね１８０度までの範囲である。ｚ軸は、本体部１とこれに対して閉じた開閉部２の両側対向面、即ち、本体部側対向面と開閉部側対向面が対向する方向に向き、本体部１の厚さ方向に一致している。
【００２２】
本体部１は、開閉部２が閉じた時に開閉部２に対して対向する本体部側対向面（ｘ−ｙ平面に平行）の側にキーボタン・シート３を備えている。キーボタン・シート３は、ｚ方向に変位して当該携帯電話器のすべての操作、制御を行わせる電気信号を発生させるための複数のキーボタンの集合である。キーボタン・シート３の裏面側には、図２に示されるように、導光板４が配置されている。導光板４は、キーボタンを照明するための光源として用いられている。
【００２３】
本体部１の中には、バイブレータ５（図に現れず）が設けられている。本体部１の部分であり回転軸心線Ｌからより遠くに位置する部分に、マイク６が配置されている。マイク６の近くに着信表示用ＬＥＤ７が配置されている。図２に示されるように、本体部１の部分であり回転軸心線Ｌに対しより近くに位置する部分に、後述する報知を行う報知用緑色ＬＥＤ８、報知用赤色ＬＥＤ９が配置されている。キーボタン・シート３、マイク６、報知用緑色ＬＥＤ８、報知用赤色ＬＥＤ９は、本体部側対向面の一部を形成している。
【００２４】
開閉部２に、送受信用アンテナ１１が設けられている。送受信用アンテナ１１は、開閉部２の部分であり回転軸心線Ｌに対してより遠くに位置する部分から、開閉部２の外側で開閉部２に対して遠ざかる方向へ長く突出することができる。図２に現れているアンテナの部分は、開閉部２にその大部分が収納されたアンテナの押し込み・引き出し用の摘み部分である。
【００２５】
開閉部２の部分であり回転軸心線Ｌに対してより遠くに位置する部分に、スピーカ１２が配置されている。スピーカ１２は、開閉部側対向面の一部を形成している。当該携帯電話器が使用されている間は、開閉部の開閉部側対向面は、ｚ軸に対して約３０度傾斜し、本体部側対向面に対して約１２０度傾斜する。
【００２６】
図３は、本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知装置の実施の形態である人体接触検知用回路を組み込んだ全体の電話器回路２１を示している。電話器回路２１は、受信回路２２と送信回路２３とを備えている。送受信時に電磁波を伝搬させる素子であるアンテナ１１は、高周波スイッチ２４を介して、受信回路２２と送信回路２３のいずれかに接続する。
【００２７】
高周波スイッチ２４は、送信・受信のタイミングに応じて、受信回路２２にアンテナ１１を接続させる接点と、送信回路２３にアンテナ１１を接続させる接点を選択してその接続を切り替える。サーキュレータ２５は、本発明により新たに付加される新構成部品である。サーキュレータそのものは、慣用の電気部品である。サーキュレータ２５は、３方一方方向接続器であり、３つの接続用ポートを有している。サーキュレータ２５は、後述するように、それぞれに一定方向のみに高周波信号を通過させる３つの接続路を形成している。
【００２８】
その１つは高周波スイッチ側ポート２６であり、その他の１つは送信回路側ポート２７であり、その更に他の１つは人体接触検出回路側ポート２８である。人体接触検出回路２９は、後述される。送信回路側ポート２７に入力された信号は高周波スイッチ側ポート２６に出力されるが、人体接触検出回路側ポート２８には出力されない。
【００２９】
高周波スイッチ側ポート２６より入力された信号は人体接触検出回路側ポート２８に出力されるが送信回路側ポート２７には出力されない。人体接触検出回路側ポート２８に入力された信号は送信回路側ポート２７に出力されるが高周波スイッチ側ポート２６には出力されない。図４は、このような３方一方方向接続器のベクトル表示の図解である。
【００３０】
人体接触検出回路２９は、直流検波器３１とＡ／Ｄ変換器３２とを備えている。直流検波器３１は、人体接触検出回路側ポート２８から出力される高周波信号３３を検波して直流電圧信号３４に変換させる。Ａ／Ｄ変換器３２は、直流検波器３１の出力である直流電圧信号３４の直流電圧をデジタル値に変換させる。
【００３１】
ＣＰＵ及び周辺回路３５は、受信回路２２に接続されている。ＣＰＵ及び周辺回路３５は、電話器回路２１を監視し制御する機能を有し、ソフトウエアにより動作する。既述のスピーカ１２、マイク６、バイブレータ５、報知用緑色ＬＥＤ８、報知用赤色ＬＥＤ９のそれぞれの動作は、ＣＰＵ及び周辺回路３５により制御される。
【００３２】
スピーカ１２は、受信信号を使用者の耳に音として伝え、マイク６は使用者の声を集音し、バイブレータ５は使用者に振動を伝えることができる。報知用緑色ＬＥＤ８、報知用赤色ＬＥＤ９は、切替スイッチ３６を介してＣＰＵ及び周辺回路３５に接続されている。切替スイッチ３６は、キーボタン・シート３のバックライト光源として緑色発光ＬＥＤ８を使用するか赤色発光ＬＥＤ９を使用するかに関する切替スイッチである。
【００３３】
通話時の使用者の音声は、マイク６を通して集音されＣＰＵ及び周辺回路３５によりデジタル信号に変換され、変調信号３７として送信回路２３に入力される。変調信号３７は、送信回路２３により変調され周波数変換を受け電力増幅されサーキュレータ２５の送信回路側ポート２７に入力され、高周波スイッチ側ポート２６を通過してアンテナ１１から電磁波として放射される。送信回路２３は、慣用の回路である。
【００３４】
携帯電話基地局から送信される送信信号は、アンテナ１１で受信される。アンテナ１１が受信した受信信号は、高周波スイッチ２４を通り受信回路２２に入力され、増幅と周波数変換を受けた後、受信回路２２から復調信号３８として出力される。復調信号３８は、ＣＰＵ及び周辺回路３５により音声に変換されスピーカ１２により拡声される。
【００３５】
高周波スイッチ２４は３接点を有している。受信時は、アンテナ用接点３９と受信回路側接点４１とが接触しそれらの間が導通する。送信時は、アンテナ用接点３９と送信回路側接点４２とが接触しそれらの間が導通する。このような接点導通切換えのタイミング即ち送信・受信のタイミングは、例示すれば、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ａｃｃｅｓｓ）方式の携帯電話のシステムの種別に応じて制御される。
【００３６】
通話時に送信のタイミングで送出された高周波電力信号Ｐｉ（図３中に矢印で示されている）は、高周波スイッチ２４を通過しアンテナ１１を介して電磁波として放射される。図５（ａ），（ｂ）は、アンテナの人体接触の態様とその人体接触の報知の態様を示している。開閉式携帯電話器は、本体部１の本体部側対向面が顎に接触しやすく、開閉部２のスピーカ１２を耳に当てている間に、本体部１に対して回転軸心線Ｌの回りに回転自在な伸び出たアンテナ１１は頭髪、耳に接触しやすい。
【００３７】
アンテナ１１が人体に接触した場合、アンテナ１１のインピーダンスが変化することにより高周波電力信号Ｐｉの全電力がアンテナに入力できず一部が反射電力Ｐｒ（図３中に矢印で示されている）として反射される。このような反射は、アンテナ１１の利得が劣化したことと等価であり、基地局に対して十分なエネルギーを伝搬することができず伝送品質の劣化を招く。受信時にアンテナが人体に接触している場合にも、アンテナのインピーダンス変化により十分な受信電力を受信回路２２で受信できないため伝送品質劣化を招くことになる。
【００３８】
アンテナ１１の人体接触によるインピーダンス変化により反射された送信時の反射電力Ｐｒは、人体接触検出回路２９の直流検波器３１により直流検波され、直流電圧信号３４である検出電圧Ｖに変換される。図６は、反射電力と検出電圧の関係を示している。縦軸の反射電力量Ｗと横軸の検波電圧Ｖとの関係は、一般的に線形である。反射電力量に応じて検波電圧は増大する。
【００３９】
直流検波器３１の出力電圧３４は、Ａ／Ｄ変換器３２によりデジタル変換されてＣＰＵ３５で認識される。このように、アンテナの人体接触による反射電力Ｗは、電気的に直流電圧値により認識することができる。ＣＰＵ３５で認識される検出電圧値が図６に示す一定のしきい値Ｖｔｈを越えた場合に、反射電力量Ｗが一定のしきい値Ｐｔｈより大きくなったと判断するＣＰＵ３５は、伝送品質の劣化を回避するために、使用者に注意を促す報知を行う。
【００４０】
ここで伝送品質を確保するためのしきい値は、事前に理論値あるいは実験値により求められており、ＣＰＵ３５がそれを認識できるようにメモリ（図示せず）に保存されている。ＣＰＵ３５でしきい値を越えたことが認識された場合に、ＣＰＵ３５はスピーカー１２、バイブレータ５、報知用赤色発光ＬＥＤ８、報知用赤色発光ＬＥＤ９を制御して、使用者にアンテナの人体接触を報知する。報知をするかしないか、報知手段１２，５，８，９のどの報知用部品、それらの組合せを選択するかは、あらかじめ使用者により設定が可能であり、そのための自由なプログラムを提供することができる。
【００４１】
報知手段の一つである赤色ＬＥＤ８、緑色ＬＥＤ９の光源素子は、図２に示されるように、キーボタン・シート３の背面を照光し導光板４により光を導光して拡散しバックライトとして機能する。通話開始前のキーボタン操作時には、切替スイッチ３６が緑色ＬＥＤ９を駆動するよう制御されている。
【００４２】
Ａ／Ｄ変換器３２としてコンパレータを使用して、検出電圧と比較される比較電圧Ｖｔｈをあらかじめハードウエアにより与えることができる。この場合、ＣＰＵ３５に対しては人体接触の有り無しを伝える１または０のデジタル信号として伝送される。高周波スイッチ２４は、送受信共用フィルタによる構成とすることができ、ＴＤＭＡ方式だけでなくアナログ携帯電話等のＦＤＭＡ方式（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ａｃｃｅｓｓ）にも用いることが可能である。更に、視覚による報知手段のもう一つの方法として、図１に示す着信ＬＥＤ７の点灯及び点滅による報知手段を構成することも可能である。
【００４３】
図７は、使用者の操作を含む回路動作を示している。図７に示すフローチャートに一致対応して、アンテナの人体接触の検出と使用者への報知動作をＣＰＵ３５により実行されるソフトウエアは、使用者により通信が開始された後、ステップＢ２でアンテナ１１が人体に接触した場合に報知するかしないか、及び、報知する場合にどの報知手段を選択するかに関して、使用者によりメモリされた初期設定をその使用者に確認させる。図５（ｂ）に示されるように、本体部２の振動５１、開閉部２の報知音５２、ＬＥＤ発光５３による報知手段は、使用者により自由に設定されうる。
【００４４】
ステップＢ３で反射電力Ｐｒの検出電圧値のモニターを開始する。検出電圧値がしきい値Ｖｔｈを越えたかどうかの比較がステップＢ４で行われ、検出電圧値がしきい値Ｖｔｈを越えた場合には、アンテナ１１が人体に接触している旨を認識し、ステップＢ５で報知手段を駆動させる。その駆動の後は、ステップＢ４に戻り検出電圧を引き続きモニターする。検出電圧値がしきい値を下回った場合は、ステップＢ６でその報知を停止し、報知の停止の後は、再びステップＢ４に戻る。このように、人体接触による報知をリアルタイムに行うことで、使用者へ現実の注意を促すことが可能となる。
【００４５】
図８は、本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知装置の実施の他の形態を示している。実施の本形態の携帯電話は、図１に示される携帯電話にもう１つのアンテナである第２アンテナ１１ｂが付加されている。図１のアンテナ１１は、図８では１１ａで示されている。
【００４６】
本体部１の中には、バイブレータ５が設けられ、本体部１の部分であり回転軸心線Ｌからより遠くに位置する部分にマイク６が配置され、マイク６の近くに着信表示用ＬＥＤ７が配置され、回転軸心線Ｌに対しより近くに位置する部分に後述する報知を行う報知用緑色ＬＥＤ８、報知用赤色ＬＥＤ９が配置され、キーボタン・シート３、マイク６、報知用緑色ＬＥＤ８、報知用赤色ＬＥＤ９が本体部側対向面の一部を形成している点は、図１のそれらと全く同じである。
【００４７】
開閉部２に送受信用アンテナ１１が設けられ、送受信用アンテナ１１が開閉部２の部分であり回転軸心線Ｌに対してより遠くに位置する部分から、開閉部２の外側で開閉部２に対して遠ざかる方向へ長く突出することができる点も、図１のそれに同じである。開閉部２の部分であり回転軸心線Ｌに対してより遠くに位置する部分に、スピーカ１２が配置され、スピーカ１２が開閉部側対向面の一部を形成している点も、図１のそれに同じである。第２アンテナ１１ｂは、原則的に本体の中に埋め込まれている。
【００４８】
図９は、第２アンテナ１１ｂが付加されている人体接触検知用回路を組み込んだ電話機回路２１’の実施の形態を示している。電話機回路２１’は、受信回路２２と送信回路２３とを備えている。送受信時に電磁波を伝搬させる素子である第１アンテナ１１ａは、第１高周波スイッチ２４ａと第２高周波スイッチ２４ｂを介して、受信回路２２と送信回路２３のいずれかに接続する。
【００４９】
第２高周波スイッチ２４ｂは、受信時に受信専用である第２アンテナ１１ｂを受信回路２２に接続する接点を備えている。第１高周波スイッチ２４ａは、送信時に送信回路２３を第１アンテナ１１ａに接続するための接点と、受信時に第２高周波スイッチ２４ｂを介して受信回路２２に第１アンテナ１１ａを接続するための接点とを有している。第２高周波スイッチ２４ｂは、受信時に第１アンテナ１１ａを第１高周波スイッチ２４ａを介して受信回路２２に接続するための接点を有している。
【００５０】
送信回路２３と第１高周波スイッチ２４ａの間にアイソレータ５１が介設されている。アイソレータ５１は、送信回路２３から第１高周波スイッチ２４ａに向かう電流の流れを許容するが、第１高周波スイッチ２４ａから送信回路２３に向かう電流の流れを阻止する機能を有している。
【００５１】
ＣＰＵ及び周辺回路３５は、受信回路２２に接続されている。ＣＰＵ及び周辺回路３５は、電話器回路２１を監視し制御する機能を有し、ソフトウエアにより動作する。既述のスピーカ１２、マイク６、バイブレータ５、報知用緑色ＬＥＤ８、報知用赤色ＬＥＤ９のそれぞれに動作は、ＣＰＵ及び周辺回路３５により制御される。
【００５２】
携帯電話基地局から送信される送信信号は、第１アンテナ１１ａか第２アンテナ１１ｂで受信される。第１アンテナ１１ａ又は第２アンテナ１１ｂが受信した受信信号は、高周波スイッチ２４ａ、２４ｂを通り受信回路２２に入力され、増幅と周波数変換を受けた後、受信回路２２から復調信号３８として出力される。復調信号３８は、ＣＰＵ及び周辺回路３５により音声に変換されスピーカ１２により拡声される。
【００５３】
受信回路２２は、ＩＦアンプ５２を備えている。ＩＦアンプ５２は、従来の受信回路と同じく、アンテナの周囲の電界強度に対応する電界強度検出電圧を出力する機能を有している。図１３で示されるアイドルタイムＳ３は、第１アンテナ１１ａの電界強度Ｅ１に対応する電界強度検出電圧Ｖ１を検出する時間と、第２アンテナ１１ｂの電界強度Ｅ２に対応する電界強度検出電圧Ｖ２を検出する時間と、それらの電界強度検出電圧Ｖ１，２の大小比較を行って、アンテナを切り換えるために要する時間とから構成されている。
【００５４】
図１０及び図１１は、アンテナ人体接触判定方法を示している。通信が開始されると、ＣＰＵ３５は、カウンタをクリアして、Ｎ＝０とする。ステップスＳ２２〜２３で図１３の送信タイムＳ１、受信タイムＳ２、アイドルタイムＳ３が繰り返される点は、従来通りである。
【００５５】
図１１に示されるように、アイドルタイムＳ３が開始されると（ステップＳ５１）、ＣＰＵ３５は、図１１のステップＳ５２で、アンテナとして第１アンテナ１１ａ（アンテナ１）を選択する。ステップＳ５３で、第１アンテナ１１ａの電界強度Ｅ１に対応する電界強度検出電圧Ｖ１（の信号）がＣＰＵ３５に入力され、その信号がＣＰＵ３５のメモリに記録される。電界強度検出電圧Ｖ１は、図１３に示されるその電圧検出時間の間に検出される電圧の平均として記録される。
【００５６】
ＣＰＵ３５は、図１１のステップＳ５４で、アンテナとして第２アンテナ１１ｂアンテナ２を選択する。ステップＳ５５で、第１アンテナ１１ｂの電界強度Ｅ２に対応する電界強度検出電圧Ｖ２（の信号）がＣＰＵ３５に入力され、その信号がＣＰＵ３５のメモリに記録される。電界強度検出電圧Ｖ２は、図１３に示されるその電圧検出時間の間に検出される電圧の平均として記録される。
【００５７】
ＣＰＵは、ステップＳ５６で平均電圧Ｖ１と平均電圧Ｖ２を比較する。平均電圧Ｖ１が平均電圧Ｖ２よりも大きいときは、カウンタはデクリメントしてＮ＝Ｎ−１とし（ステップＳ５７）、ＣＰＵ３５は第１アンテナ１１ａを選択する。即ち、Ｖ１＞Ｖ２であれば、第１アンテナ１１ａは人体に接触していないか、第１アンテナ１１ａが人体に接触しても、第２アンテナ１１ｂによる受信電圧よりも大きい受信電圧を与えている第１アンテナ１１ａをＣＰＵ３５は選択することになる（ステップＳ５８）。この選択により、次周期の受信タイミングＳ２では、第１アンテナ１１ａにより受信して、ＣＰＵはＩＦアンプ５２から復調信号を得ることになる。
【００５８】
ステップＳ５６で、Ｖ２＞Ｖ１であれば、ＣＰＵ３５はこれのメモリに予め記憶されている一意の電圧値Ｖｔｈと第１平均電圧Ｖ１とを比較して、Ｖ１≦Ｖｔｈ（図６のＶｔｈとは異なる）であれば（ステップＳ５９）、アンテナ人体接触により伝送品質が劣化したか、又は、第１アンテナ１１ａの周囲電界が一時的に低下したと判断して、カウンタはインクリメントしてＮ＝Ｎ＋１とし（ステップＳ６０）、ＣＰＵ３５は第２アンテナ１１ｂを選択する。図１６は、一意の電圧値Ｖｔｈよりも第１平均電圧Ｖ１が低くなって、Ｖ１’まで低下した状態を示している。
【００５９】
Ｖ２＞Ｖ１になった原因が、第１アンテナ１１ａが人体に接触したためであるか、又は、周囲電界が低下したためであるかを判断するために、カウンタ値Ｎを予め求めている理論値又は実験値をＣＰＵ３５に記憶させておく。このようなカウンタ値は、第２アンテナ１１ｂがある一定時間以上選択され、且つ、接触対象の第１アンテナ１１ｂが人体接触によりＶｔｈを下回るほど著しく電圧降下する時間が継続する場合を想定した値に対応する。
【００６０】
第２アンテナ１１ｂが選択されると（ステップＳ６１）、第２アンテナ１１ｂが受信した受信信号に基づいてＩＦアンプ５２が出力する復調信号３８が、ＣＰＵ３５に入力されることになる。
【００６１】
図１０で示されるように、カウンタ値がＮより大きくなれば、ステップＳ２５で、報知駆動が実行される（ステップＳ２６）。報知駆動されている時にカウンタ値がＮより小さくなれば、その報知駆動は停止される（ステップＳ２７）。報知が停止されれば、ＣＰＵ３５はカウンタ値を零に戻す（ステップＳ２８）。
【００６２】
図１６は、アンテナ周囲の電界強度ＥとＩＦアンプ５２が出力する電界強度検出電圧Ｖとの関係を示している。この関係は、一般的には線形である。アンテナが人体接触していない場合、第１アンテナ１１ａに対応する電界強度検出電圧Ｖ１は、同じ値の電界強度のところで比較すれば、第２アンテナ１１ｂに対応する電界強度検出電圧Ｖ２よりもやや高くなるように設計されている。人体接触があれば、同じ電界強度のところで、第１アンテナ１１ａに対応する電界強度検出電圧Ｖ１は、急降下する。このような急降下は、人体接触が原因であると考えることが妥当であり、報知サービスを行うことが好ましい。
【００６３】
第１アンテナ１１ａと第２アンテナ１１ｂの周囲電界強度は、時間、携帯電話保持者の移動速度に応じて大きく変化し、その携帯電話は両アンテナに相関がない位置に設置されるので、一意の時間における両アンテナのそれぞれの電界強度を検出して、検出値が大きい方のアンテナを選択することにより、伝送品質の劣化が防止されている。しかし、人体接触があれば、そのような選択が無意味になる。本発明によれば、その選択を無意味にしないように接触又はその可能性を単に使用者に報知する。
【００６４】
【発明の効果】
本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知装置、その方法又はその報知方法は、通話中のアンテナと人体との接触を使用者に報知することにより、使用者に最適なポジションで通信することを促すことができ、伝送品質の向上に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知装置の実施の形態を示す射軸投影図である。
【図２】図２は、その射軸方向を変えた射軸投影図である。
【図３】図３は、本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知装置の実施の形態を示す回路図である。
【図４】図４は、サーキュレーションに機能を示す回路図である。
【図５】図５（ａ），（ｂ）は、携帯電話器の２つの使用態様をそれぞれに示す正面図である。
【図６】図６、反射電力と検出電圧の関係を示すグラフである。
【図７】図７は、回路動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知装置の実施の形態を示す射軸投影図である。
【図９】図９は、本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知装置の実施の形態を示す回路図である。
【図１０】図１０は、本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知方法の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明による携帯電話アンテナの人体接触の検知方法の他の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、公知の携帯電話を示す射軸投影図である。
【図１３】図１３は、公知の送受信方法を示すタイミングチャートである。
【図１４】図１４は、公知の送受信方法を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、公知の携帯電話の送受信回路を示す回路図である。
【図１６】図１６は、公知の携帯電話のアンテナと受信信号の電界・電圧比較を示すグラフである。
【図１７】図１７は、公知の受信方法の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２…開閉部
３…キーボタン・シート
５…バイブレータ
８…報知用緑色ＬＥＤ
９…報知用緑色ＬＥＤ
１１…アンテナ
１１ａ…第１アンテナ
１１ｂ…第２アンテナ
１２…スピーカ
２１…電話器回路
２２…送信回路
２３…受信回路
２４…高周波スイッチ
２５…サーキュレータ
２６…高周波スイッチ側ポート
２７…送信回路側ポート
２８…人体接触検出回路側ポート
２９…検知回路
３１…直流検波器
３２…Ａ／Ｄ変換器
３４…直流電圧信号
３５…ＣＰＵ（コンピュータ，報知回路、切換装置）
５２…アンプ
Ｌ…回転軸心線
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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