JP2012195725A - 無線通信装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】空中線電力を制御する。
【解決手段】人体検知センサー１３０が人体を感知し、かつ通話信号の受信有無により通話中であると判断した場合に、人体頭部と携帯電話１００が近接していると認識し、距離センサー１４０が起動し携帯電話１００と人体頭部との距離を測定する。前もってメインメモリ１５０に、人体頭部と携帯電話１００との距離に応じたＳＡＲ値テーブルを格納しておき、テーブルに対応した空中線電力制御の命令がアプリケーション用ＣＰＵ１１０から通信用ＣＰＵ１２０にされる。通信用ＣＰＵ１２０の送信回路部に内蔵されたパワーアンプの空中線電力値を制御することにより、アンテナ１７０を介して送信される電力をコントロールする。人体頭部と携帯電話１００の距離に応じた空中線電力制御を行うことによって、設定したＳＡＲ値を超えることのない使用が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置、制御方法、及びプログラムに関する。特に、本発明は、空中線電力を制御する無線通信装置、当該無線通信装置を制御する制御方法、並びに当該無線通信用のプログラムに関する。

携帯電話等の無線通信装置は、主として人体頭部に近接して使用する。そのため、近年、生体（特に、頭部）での単位重量（１ｋｇ）当たりの吸収電力量を示す指標としてＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｒａｔｅ）が導入され、携帯電話等においてこのＳＡＲを低く抑える研究が盛んに行われている。

ＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｒａｔｅ）とは、単位質量の組織に単位時間に吸収されるエルギー量のことで、人体がある電波を発する機器から、一定時間にどのくらいのエネルギーを受けたのかを数値で表したものであり、各国で人体（日本では頭部）に対するＳＡＲ値が基準値を超えないよう法により規制されている。

携帯端末装置の電波放射源と人体頭部の距離が近いほど、空中線電力が強いほど、局所ＳＡＲ値が高い傾向がある。そのため、アンテナを人体頭部から離してＳＡＲ値を低減する設計手法が多くとられてきた。

しかし近年ではアンテナ内蔵化・小型化・スマートフォンの登場により、通話中においてのアンテナの位置が人体頭部近くに設計された携帯端末装置が増えている傾向があり、アンテナと人体頭部の距離を離した設計が難しくなっている。また、携帯端末装置の使用方法・電波状況・使用周波数帯域によってＳＡＲ値は異なり、人体に与える影響も異なり得る。

このような背景に鑑みて成された技術としては、移動通信装置が身体に近接しているとき、その装置により放射される無線周波電磁エネルギーの平均パワーを制御することにより、移動通信装置の比吸収率を低減するための技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第４２２７３８６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、人体頭部に対するＳＡＲを精確に考慮したものであるとは言い難く、空中線電力を低減させることによって、通信品質を不要に落としてしまうことも考えられる。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、空中線電力を制御する無線通信装置であって、当該無線通信装置と人体との距離に応じて空中線電力を制御する制御部を備える。

本発明の第２の形態によると、空中線電力を制御する無線通信装置を制御する制御方法であって、当該無線通信装置と人体との距離に応じて空中線電力を制御する制御段階を備える。

本発明の第３の形態によると、空中線電力を制御する無線通信装置用のプログラムであって、無線通信装置を、当該無線通信装置と人体との距離に応じて空中線電力を制御する制御部として機能させる。

なおまた、上記のように発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

以上の説明から明らかなように、この発明によっては、通信品質を不要に落とすことなく、ＳＡＲを基準値以下に維持することができる。

一実施形態に係る携帯電話１００のブロック構成の一例を示す図である。 携帯電話１００の外観の一例を示す図である。 携帯電話１００の使用状態の一例を示す図である。 携帯電話１００の動作フローの一例を示す図である。 携帯電話１００の動作フローの他の例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一実施形態に係る携帯電話１００のブロック構成の一例を示す。携帯電話１００は、空中線電力を制御する機能を有する。空中線電力は、アンテナ１７０に対して出力する電波の最大電力である。なおまた、携帯電話１００は、この発明における「無線通信装置」の一例であってよい。また、アンテナ１７０は、この発明における「空中線」の一例であってよい。

携帯電話１００は、アプリケーション用ＣＰＵ１１０、通信用ＣＰＵ１２０、人体検知センサー１３０、距離センサー１４０、メインメモリ１５０、スピーカー１６０、及びアンテナ１７０を備える。なおまた、アプリケーション用ＣＰＵ１１０は、この発明における「制御部」の一例であってよい。また、人体検知センサー１３０は、この発明における「人体検知部」の一例であってよい。また、距離センサー１４０は、この発明における「距離測定部」の一例であってよい。

アプリケーション用ＣＰＵ１１０は、携帯電話１００を構成する部品の一つで、通信用ＣＰＵ１２０、人体検知センサー１３０、距離センサー１４０、メインメモリ１５０、及びスピーカー１６０の制御やデータの計算、加工を行う装置である。アプリケーション用ＣＰＵ１１０は、通信用ＣＰＵ１２０、人体検知センサー１３０、距離センサー１４０、メインメモリ１５０、及びスピーカー１６０とそれぞれ電気的に接続されている。

通信用ＣＰＵ１２０は、無線通信の変復調を行う専用ＣＰＵである。通信用ＣＰＵ１２０は、アプリケーション用ＣＰＵ１１０、及びアンテナ１７０とそれぞれ電気的に接続されている。

人体検知センサー１３０は、人体が発する赤外線を感知することによって、携帯電話１００と人体頭部が近接したことを検知するセンサーである。人体検知センサー１３０は、アプリケーション用ＣＰＵ１１０と電気的に接続されている。

距離センサー１４０は、三角測量の原理を利用した光学センサーである。赤外発光ダイオード（ＬＥＤ）の光が発光部レンズを通して投光され、このＬＥＤ光は反射物（人体頭部）により反射し、受光部レンズを通して受光素子上の一点に入射する。この受光素子上の光の入射位置を検知することにより反射物までの距離を測定することができる。距離センサー１４０は、アプリケーション用ＣＰＵ１１０と電気的に接続されている。

メインメモリ１５０は、ＳＡＲ値テーブルを前もって格納しておくことができる。メインメモリ１５０は、アプリケーション用ＣＰＵ１１０と電気的に接続されている。

スピーカー１６０は、音量調整が可能で通常通話モードを併せ持つ。スピーカー１６０は、アプリケーション用ＣＰＵ１１０と電気的に接続されている。

図２は、携帯電話１００の外観の一例を示す。図３は、携帯電話１００の使用状態の一例を示す。携帯電話１００のスピーカー１６０近傍に人体検知センサー１３０を、アンテナ１７０近傍に距離センサー１４０を配置する。

図４は、携帯電話１００の動作フローの一例を示す。通話信号の受信有無により通話中であるかを判断し、通話が始まると同時に本制御がスタートする。

先ず、携帯電話１００の通信用ＣＰＵ１２０は、受信感度から電界強度を算出する。電界強度しきい値を設定しておき、受信感度より求めた電界強度が電界強度しきい値未満（主に弱電界）の場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、携帯電話１００のアプリケーション用ＣＰＵ１１０は、人体検知センサー１３０による人体への近接の検知を開始する（Ｓ１０２）。一方、受信感度より求めた電界強度がしきい値以上（主に強電界）の場合は（Ｓ１０１：Ｎｏ）、センサーの検知は行われず、不必要な制御を行わない。

そして、人体への近接を人体検知センサー１３０が検知した場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、アプリケーション用ＣＰＵ１１０は、距離センサー１４０による人体との距離の測定を開始する（Ｓ２０４）。一方、人体への近接を人体検知センサー１３０が検知しない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、通話中であっても制御は行われない。

そして、距離センサー１４０により人体頭部と携帯電話１００との距離が測定されると、アプリケーション用ＣＰＵ１１０は、距離に応じたＳＡＲ値テーブルをメインメモリ１５０から読み込み、空中線電力を制御する（Ｓ１０５）。

そして、アプリケーション用ＣＰＵ１１０は、まだ通話中の場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、本制御を繰り返し行ことによって、状態に応じた空中線電力制御を行う。通話が終了した場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、本制御処理は終了となる。

このように、人体検知センサー１３０が人体を感知し、かつ通話信号の受信有無により通話中であると判断した場合に、人体頭部と携帯電話１００が近接していると認識する。人体頭部と携帯電話１００が近接していると判断した場合のみ、距離センサー１４０が起動し携帯電話１００と人体頭部との距離を測定する。前もってメインメモリ１５０に、人体頭部と携帯電話１００との距離に応じたＳＡＲ値テーブルを格納しておき、テーブルに対応した空中線電力制御の命令がアプリケーション用ＣＰＵ１１０から通信用ＣＰＵ１２０にされる。通信用ＣＰＵ１２０の送信回路部に内蔵されたパワーアンプの空中線電力値を制御することにより、アンテナ１７０を介して送信される電力をコントロールする制御方法をとっている。

以上説明したように、携帯電話１００によっては、人体頭部と携帯電話１００の距離に応じた空中線電力制御を行うことによって、設定したＳＡＲ値を超えることのない使用が可能となる。

また、人体頭部から離れて使用する場合（例えば、手に持ってデータ通信を行う場合等）は高品質な通信が保たれ、人体頭部に携帯電話１００が近接した場合に空中線電力制御が行われることによってＳＡＲ値を低減した使用が可能となる。

図５は、携帯電話１００の動作フローの他の例を示す。本発明の他の実施例として、その基本構成は上記の通りであるが、空中線電力制御後の弱電界での構成について更に工夫している。

アプリケーション用ＣＰＵ１１０は、図４の動作フローで説明したように空中線電力制御を行った後、ステップＳ２０６において、通話品質が劣化しているか否かの判断を行う（Ｓ２０６）。アプリケーション用ＣＰＵ１１０は、弱電界で通話品質が劣化したと判断した場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、携帯電話１００を人体頭部から離すようにアナウンスを流し、携帯電話１００の動作モードを、耳から話しても通話し得る動作モードへ切り替える。人体頭部と携帯電話１００を離して通話することにより空中線電力制御が解除され、通話品質の劣化を防いだ使用が可能となる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１００ 携帯電話
１１０ アプリケーション用ＣＰＵ
１２０ 通信用ＣＰＵ
１３０ 人体検知センサー
１４０ 距離センサー
１５０ メインメモリ
１６０ スピーカー
１７０ アンテナ

Claims (10)

1. 空中線電力を制御する無線通信装置であって、
   当該無線通信装置と人体との距離に応じて空中線電力を制御する制御部
   を備える無線通信装置。
2. 当該無線通信装置と人体との距離を測定する距離測定部
   を更に備え、
   前記制御部は、前記距離測定部が測定した距離に応じて空中線電力を制御する
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記距離測定部は、当該無線通信装置が人体に近接した後に、当該無線通信装置と人体との距離を測定する
   請求項２に記載の無線通信装置。
4. 当該無線通信装置の人体への近接を検知する人体検知部
   を更に備え、
   前記距離測定部は、前記人体検知部が人体への近接を検知した後に、当該無線通信装置と人体との距離を測定する
   請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記人体検知部は、電界強度がしきい値未満の場合に、当該無線通信装置の人体への近接の検知を開始する
   請求項４に記載の無線通信装置。
6. 前記制御部は、当該無線通信装置と人体との距離に応じて空中線電力を制御するにあたり、通話品質が所定のしきい値未満に低下した場合、当該無線通信装置を耳から話しても通話し得る動作モードへ切り替える
   請求項１から５のいずれか一項に記載の無線通信装置。
7. 前記距離測定部は、空中線の近傍に設けられる
   請求項２から６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
8. 前記人体検知部は、スピーカーの近傍に設けられる
   請求項４から７のいずれか一項に記載の無線通信装置。
9. 空中線電力を制御する無線通信装置を制御する制御方法であって、
   当該無線通信装置と人体との距離に応じて空中線電力を制御する制御段階
   を備える制御方法。
10. 空中線電力を制御する無線通信装置用のプログラムであって、前記無線通信装置を、
    当該無線通信装置と人体との距離に応じて空中線電力を制御する制御部
    として機能させるプログラム。

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