JP2015061218A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯端末装置の把持状態を考慮することによって、従来よりも低消費電力化が可能な携帯端末装置を提供する。【解決手段】携帯端末装置１は、複数のアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３と、携帯端末装置１の把持状態を検出する検出部２１０と、通信制御部２３０とを備える。通信制御部２３０は、検出部２１０の検出結果に基づいて、各アンテナについて手の影響を受ける可能性があるか否かを判定し、手の影響を受ける可能性があると判定したアンテナを使用不可に設定し、使用不可に設定されていない使用可能なアンテナが複数ある場合には、使用可能な複数のアンテナの各々の受信状態と、通信レートとの少なくとも一方に基づいて、通信に使用する１または複数のアンテナを選択するように構成される。【選択図】図２

Description

この発明は、携帯端末装置に関し、たとえば、複数のアンテナを備えることにより通信に使用するアンテナを切替えることが可能な携帯端末装置に好適に用いられる。

複数のアンテナを備えた携帯端末装置では、受信信号強度および使用状況などに応じて使用するアンテナの本数を切替える制御が行われる場合がある。特開２０１１−１８９８８号公報（特許文献１）に開示される受信装置は、さらに、ユーザによって選択された動作モードに応じて通信に使用するアンテナの本数を変化させる。具体的に、省電力優先モードでは受信感度優先モードに比べて通信に使用するアンテナが減少する。

特開２０１１−１８９８８号公報

ところで、携帯端末装置に用いられるアンテナは人体の近傍で特性が劣化する。このため、携帯端末装置の把持状態によっては特性劣化のために使用できないアンテナが存在する。受信感度を上げるために使用するアンテナの本数を増加させる場合、手の影響を受けて特性が劣化しているアンテナを使用しても受信感度の向上は得られず、無駄に電力を消費してしまうことになる。

この発明の目的は、携帯端末装置の把持状態を考慮することによって、従来よりも低消費電力化が可能な携帯端末装置を提供することである。

一実施の形態による携帯端末装置は、複数のアンテナと、携帯端末装置の把持状態を検出する検出部と、通信制御部とを備える。通信制御部は、検出部の検出結果に基づいて、各アンテナについて手の影響を受ける可能性があるか否かを判定し、手の影響を受ける可能性があると判定したアンテナを使用不可に設定し、使用不可に設定されていない使用可能なアンテナが複数ある場合には、使用可能なアンテナの各々の受信状態と、通信レートとの少なくとも一方に基づいて、通信に使用する１または複数のアンテナを選択するように構成される。

上記の実施の形態によれば、携帯端末装置の把持状態を考慮することによって、従来よりも低消費電力化が可能になる。

実施の形態１による携帯端末装置の外観を模式的に示す図である。 実施の形態１による携帯端末装置の構成を示す機能ブロック図である。 ＲＳＳＩおよびＲＳＣＰについて説明するための図である。 ユーザが携帯端末装置１を縦向きに把持した状態を表した図である。 ユーザが携帯端末装置１を横向きに把持した状態を表した図である。 データテーブルＤ６の概略構成を表した図である。 通信に使用するアンテナを選択する手順を示すフローチャートである。 図７のステップＳ１１０における把持状態の検出処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 アンテナ切替えテーブルの一例を示す図である。 アンテナ切替えテーブルの他の例を示す図である。 実施の形態２において、通信に使用するアンテナを選択する手順を示すフローチャートである。 実施の形態２において、アンテナ切替えテーブルの一例を示す図である。 実施の形態２において、アンテナ切替えテーブルの他の例を示す図である。 実施の形態３において、通信に使用するアンテナを選択する手順を示すフローチャートである。 実施の形態３において、アンテナ切替えテーブルの一例を示す図である。

以下、各実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない。

＜実施の形態１＞
［携帯端末装置の全体構成］
図１は、実施の形態１による携帯端末装置の外観を模式的に示す図である。図１（Ａ）は主面側の平面図を示し、図１（Ｂ）は側面図を示す。

図１（Ａ）および（Ｂ）を参照して、携帯端末装置１は、ほぼ平板状の筺体１０と、筺体１０の主面に設けられたタッチスクリーン１０８と、筺体１０の主面上でタッチスクリーン１０８の下部に設けられた操作キー１０５と、筺体１０の側面および背面にそれぞれ設けられたタッチセンサ１１０（１１０ａ〜１１０ｄ），１０９と、筺体１０の内部に設けられたアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＡＮＴ３とを含む。

タッチスクリーン１０８は、ディスプレイ（図２の参照符号１０８１）とタッチパネル（図２の参照符号１０８２）とが一体的に形成されたものである。タッチパネル１０８２は、タッチ位置（タッチパネル上で押圧された位置）の座標を出力する。

操作キー１０５は、たとえば、ホーム画面を表示させるためのホームキーとして機能する。筺体１０には、図示しない電源キーおよび音量キーなども設けられている。

タッチセンサ１１０（１１０ａ〜１１０ｄ），１０９は、筺体１０の外表面上でユーザの手（指）が触れている位置を検出し、手（指）が触れている箇所の座標を出力する。図１において、筺体１０の上側面、左側面、下側面、および右側面にそれぞれ設けられているタッチセンサ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄを側面タッチセンサ１１０と称し、筺体１０の背面に設けられているタッチセンサを背面タッチセンサ１０９と称する。

アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３は筺体１０の内部に設けられる。図１（Ａ）には、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の配置と各々の給電点Ｐ１〜Ｐ３の配置とが示されている。なお、筺体１０の外表面上に一部のアンテナを設けることも可能である。この場合、アンテナに手が直接触れないように、アンテナの表面には絶縁膜が形成されている。４個以上のアンテナを携帯端末装置１に設けることも可能である（すなわち、アンテナの本数はＮ本（Ｎ≧３）となる）。

図２は、実施の形態１による携帯端末装置の構成を示す機能ブロック図である。携帯端末装置１は、図１に示したタッチスクリーン１０８、タッチセンサ１１０ａ〜１０９、およびアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３に加えて、筺体１０の内部に設けられている加速度センサ１１１、制御部２００、記憶部３００、無線回路４０１、アンテナ切替え装置４００、および受信状態検出部４０２を含む。無線回路４０１、アンテナ切替え装置４００、および受信状態検出部４０２によって、無線通信インターフェース（ＩＦ）１１２が構成される。

加速度センサ１１１は、重力の方向を検出するための３軸加速度センサであり、自装置の姿勢の検知に用いられる。なお、上記のタッチパネル１０８２、背面タッチセンサ１０９、側面タッチセンサ１１０、および加速度センサ１１１によって構成されるセンサ群ＳＮは、ユーザが携帯端末装置１をどのように把持しているか（すなわち、携帯端末装置の把持状態）を検出するために用いられる。

制御部２００は、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）を含み、記憶部３００を構成するメモリに記憶された制御プログラムがＣＰＵで実行されることによって携帯端末装置１全体の動作を制御する。たとえば、ディスプレイ１０８１の表示内容は、制御部２００にその機能の１つとして含まれる表示制御部２４０によって制御される。

表示制御部２４０は、加速度センサ１１１からの出力に基づき携帯端末装置１の姿勢が第１の姿勢（たとえば縦）から第２の姿勢（たとえば横）に変化したと検知された場合に、ディスプレイ１０８１の表示画面を９０度回転させる。つまり、表示制御部２４０は、画面回転機能を有する。

制御部２００は、通信に使用するアンテナの選択に関する機能ブロックとして、状態検出部２１０、可動領域推定部２２０、および通信制御部２３０を含む。状態検出部２１０は、センサ群ＳＮの出力に基づいて携帯端末装置１の把持状態を検出する。可動領域推定部２２０は、状態検出部２１０による携帯端末装置１の把持状態の検出結果に基づいて、筺体１０の主面上（タッチスクリーン１０８を含む）における手の親指の可動領域を推定する。

通信制御部２３０は、無線通信ＩＦ１１２を用いた通信を制御するために、無線通信の設定に必要な各種の処理を行なう。たとえば、通信制御部２３０は、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のうち通信に使用するアンテナを選択し、選択したアンテナを使用するようにアンテナ切替え装置４００を制御する選択部２３１として機能する。

後で詳しく説明するように、通信に使用するアンテナを選択する際にはまず、選択部２３１は、状態検出部２１０の検出結果および可動領域推定部２２０の推定結果に基づいて、各アンテナについて給電点が手または親指の可動範囲で覆われることによって受信信号の品質が劣化する可能性があるか否か（すなわち、手の影響を受ける可能性があるか否か）を判定する。この結果、選択部２３１は、手の影響を受ける可能性があると判定したアンテナを使用不可に設定する。次に、選択部２３１は、使用不可に設定されていない使用可能なアンテナが１本だけの場合は当該アンテナを通信に使用するアンテナに決定する。一方、選択部２３１は、使用不可に設定されていない使用可能なアンテナが複数ある場合には、使用可能な複数のアンテナの各々の電波受信状態に基づいて、通信に使用するアンテナを決定する。

なお、通信制御部２３０は、さらに、通信レート（データ転送レートまたはビットレートとも称する）を検出する通信レート検出部２３２を含む。この通信レート検出部２３２の検出結果に基づくアンテナ選択方法については、実施の形態２で詳しく説明する。

無線回路４０１は、通信制御部２３０から出力されたベースバンド送信信号を所定の周波数帯域にアップコンバートすることによってＲＦ（Radio Frequency）送信信号を生成し、生成されたＲＦ送信信号をパワーアンプによって増幅する。無線回路４０１は、さらに、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のいずれかを介して受信したＲＦ受信信号をダウンコンバートすることによってベースバンド受信信号を生成し、生成されたベースバンド受信信号をローノイズアンプによって増幅する。

アンテナ切替え装置４００は、通信制御部２３０の指令に従って、無線回路４０１とアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＡＮＴ３との間の接続を切替えるためのスイッチ群である。アンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＡＮＴ３のうち通信制御部２３０によって選択された１または複数本が無線回路４０１と接続されることによって使用状態になる。

受信状態検出部４０２は、各アンテナごとに電波の受信状態を検出する。具体的に受信状態検出部４０２は、受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）を検出するＲＳＳＩ検出部４０３と、希望波受信電力（ＲＳＣＰ：Received Signal Code Power）を検出するＲＳＣＰ検出部４０４とを含む。

［アンテナの受信状態の検出］
以下、受信状態検出部４０２について詳しく説明する。図２に示す受信状態検出部４０２は、給電点が手で覆われているために使用不可とされたアンテナを除いて、各アンテナの受信状態（具体的には、ＲＳＳＩおよび／またはＲＳＣＰ）を検出する。

図３は、ＲＳＳＩおよびＲＳＣＰについて説明するための図である。図２、図３を参照して、ＲＳＳＩの検出中には制御部（ＣＰＵ）２００を動作させる必要がないので、消費電力（電流消費）を低減させる必要がある間欠待受け中では、ＲＳＣＰよりもＲＳＳＩの検出が適している。しかしながら、受信信号強度が比較的小さくなるとサーマルノイズが増加するために検出値の誤差が増大する。図６に示すように、検出限界ＤＬまでは、アンテナでの受信レベルとＲＳＳＩ検出部４０３での検出レベルとが線形関係にあるが、検出限界ＤＬ以下では、ＲＳＳＩ検出部４０３での検出レベルに多くのサーマルノイズが含まれるようになる。

一方、ＲＳＣＰの検出は、受信信号を復調することにより希望波の受信電力を検出することになるので、制御部（ＣＰＵ）２００を動作させる必要がある。したがって、間欠待受け中よりも通信中（通話中またはデータ通信中）での検出に適している。図６に示すように、ＲＳＣＰの場合には、アンテナでの受信レベルとＲＳＣＰ検出部４０４での検出レベルとは線形関係にあり、サーマルノイズの影響を受け難い。このため、ＲＳＳＩ値が検出限界ＤＬ以下の領域において、各アンテナの受信状態の良否を判定するためには、間欠待受け中であってもＲＳＣＰを検出する。

［アンテナが手で覆われているか否かの判定］
次に、アンテナの給電点が手で覆われているか否かの判定方法について詳しく説明する。

（１．判定方法の概略）
図４は、ユーザが携帯端末装置１を縦向きに把持した状態を表した図である。図４では、縦向きの姿勢の携帯端末装置１において右側面の下端寄りの位置（図４の場合には操作キー１０５に近い側）を、ユーザが右手で把持した状態が示されている。

この場合、アンテナＡＮＴ１の給電点Ｐ１の近傍の表面（主面、背面、および側面）が手で覆われることになるため、図２の携帯端末装置１の通信制御部２３０（選択部２３１）は、アンテナＡＮＴ１を使用不可に設定する。携帯端末装置１は、使用不可のアンテナＡＮＴ１以外のアンテナを用いて他の通信機器と無線通信を行なう。

図５は、ユーザが携帯端末装置１を横向きに把持した状態を表した図である。図５では、横向きの姿勢の携帯端末装置１において右側面（図５の場合には操作キー１０５と反対側）の下端寄りの位置を、ユーザが右手で把持した状態が示されている。

この場合には、アンテナＡＮＴ２の給電点Ｐ２の近傍の携帯端末装置１の表面（主面、背面、および側面）が手で覆われることになるため、図２の携帯端末装置１の通信制御部２３０（選択部２３１）は、アンテナＡＮＴ２を使用不可に設定する。携帯端末装置１は、使用不可のアンテナＡＮＴ２以外のアンテナを用いて他の通信機器と無線通信を行なう。

なお、「給電点の近傍の表面」とは、典型的には、給電点を通る主面の法線と当該主面との交点、給電点を通る背面の法線と当該背面との交点、および給電点を通る側面（典型的には、給電点に最も近い側面）の法線と当該側面との交点である。すなわち、「給電点の近傍の表面」とは、筺体１０の主面、背面、および側面の各々に対する給電点の正射影点である。あるいは、「給電点の近傍の表面」は、上記各交点を含む予め定められた範囲の領域（たとえば、半径５ｍｍの円領域、あるいは一辺が５ｍｍの矩形領域）とすることができる。

（２．親指の可動範囲の推定）
実施の形態１の通信端末では、さらに、主面上で親指の可動領域を推定し、推定した可動領域がアンテナの給電点を覆っている場合にも当該アンテナが使用不可に設定される。親指の可動領域の推定を簡単化するために、携帯端末装置１の主面は複数の領域に分割されている。

図４および図５を参照して、主面の領域は、一例として、複数の領域α，β，γ，δに分割（分類）される。領域α，β，γ，δの各々は、この順に、携帯端末装置１の姿勢が縦方向の場合の上端側から下端側（操作キー１０５側）に位置している。

給電点Ｐ１から主面への法線は、領域δで主面と交わる。つまり、給電点Ｐ１は、複数の領域α〜δにおける領域δの直下に位置する。給電点Ｐ２から主面への法線は、領域αで主面と交わる。つまり、給電点Ｐ２は、複数の領域α〜δにおける領域αの直下に位置する。給電点Ｐ３から主面への法線は、領域γで主面と交わる。つまり、給電点Ｐ２は、複数の領域α〜δにおける領域γの直下に位置する。

以下では、領域α，β，γ，δを用いて、ユーザが携帯端末装置１を把持している手の親指の主面における可動範囲を説明する。なお、上記においては、主面を４つの領域に分けているが、複数であればよく、４つに限定されるものではない。タブレット端末のように画面サイズが大型化するほど、領域の数を増やすのが望ましい。

主面上での親指の可動範囲の推定と、アンテナが手で隠れているか否かの判定は、記憶部３００に記憶されているデータテーブルＤ６に基づいて行われる。以下、データテーブルＤ６の概要について説明する。

図６は、データテーブルＤ６の概略構成を表した図である。図６を参照して、データテーブルＤ６では、携帯端末装置１の姿勢（縦，横）と、ユーザの携帯端末装置１の持ち手（把持している方の手）と、主面における接触領域（親指の接触領域）と、主面における親指の可動範囲（つまり、把持状態で親指が動くことが可能な主面上の領域）と、給電点が手で覆われる可能性があるために利用不可にするアンテナとが対応付けられている。

主面における接触領域は、説明の便宜上、複数の領域α，β，γ，δのいずれかとする。また、親指の可動範囲は、複数の領域α，β，γ，δのいずれか、または複数の領域α，β，γ，δのうちの２つまたは３つの組み合わせとする。利用不可に設定するアンテナとしては、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のいずれかが利用不可になる場合と利用不可のものがない場合（全て使用可能の場合）とが規定されている。

なお、図６のデータテーブルＤ６では、携帯端末装置１としてスマートフォンなどの比較的小型の端末を想定している。したがって、図４に示すように縦画面の場合には、携帯端末装置１を右手で持っても左手で持っても持ち手の位置を動かすことによって親指で主面上（タッチスクリーン１０８上）の全ての領域α〜δをタッチ可能であるとする。図５に示すように横画面の場合、携帯端末装置１を右手で持ったときには領域α〜γは親指でタッチ可能であるとするが、領域δは親指でタッチできないものとする。逆に携帯端末装置１を左手で持ったときには、領域β〜δは親指でタッチ可能であるとするが、領域αは親指でタッチできないものとする。

さらに、図６のデータテーブルＤ６では、携帯端末装置１を両手で把持することは想定していないが、両手で把持した場合も含めるようにデータテーブルＤ６を拡張することは容易にできる。

（３．アンテナが手で覆われているかの判定処理）
以下、図２、図６を参照して、携帯端末装置１において各アンテナの給電点が手で覆われているか判定する処理を説明する。背面タッチセンサ１０９は、携帯端末装置１の背面における手の接触位置を検知する。背面タッチセンサ１０９は、検知した接触位置の座標情報を制御部２００の状態検出部２１０に送る。

側面タッチセンサ１１０は、携帯端末装置１の側面における手の接触位置を検知する。側面タッチセンサ１１０は、検知した接触位置の座標情報を状態検出部２１０に送る。なお、各側面タッチセンサ１１０ａ〜１１０ｄからの座標情報は、側面タッチセンサ毎に区別された状態で状態検出部２１０に送られる。

加速度センサ１１１は、携帯端末装置１の現在の向き（縦向きか横向きか）を重力により検知するとともに、ユーザの動作による携帯端末装置１の加速度を検出する。加速度センサ１１１は、測定した加速度の情報を制御部２００に送る。より詳しくは、加速度センサ１１１は、測定した加速度の情報を、状態検出部２１０と表示制御部２４０とに送る。

状態検出部２１０は、ユーザによる携帯端末装置１の把持状態を検出する。状態検出部２１０の持手判断部２１１は、接触位置に基づき、携帯端末装置１に接触している手が左手および右手のいずれであるかを判断する。

把持状態の検出について、詳しく説明すれば、以下のとおりである。状態検出部２１０は、タッチパネル１０８２からの座標情報と、背面タッチセンサ１０９からの座標情報と、側面タッチセンサ１１０からの座標情報と、加速度センサ１１１からの加速度情報とに基づき、把持状態を検出する。より詳しくは、状態検出部２１０は、検知された接触位置の情報と、携帯端末装置１の姿勢情報（縦向きまたは横向き）と、接触している手が左手および右手のいずれであるかを表す持手情報とに基づき、把持状態を検出する。

状態検出部２１０は、検出した把持状態を、可動領域推定部２２０に送る。具体的には、状態検出部２１０は、把持状態を表す情報として、手の接触位置の情報と、携帯端末装置１の姿勢情報と、持手情報とを、可動領域推定部２２０に送る。

可動領域推定部２２０は、手の接触位置の情報と、姿勢情報と、持手情報とに基づき、接触している手の親指の表面における可動領域を推定する。具体的には、可動領域推定部２２０は、データテーブルＤ６を参照して、親指の主面における可動領域を推定する。具体的には、可動領域推定部２２０は、可動領域として、領域α，β，γ，δ（図４および図５参照）のうちから少なくとも１つの領域を推定する。また、可動領域推定部２２０は、手の接触位置の情報と、姿勢情報と、持手情報と、推定した可動領域を表す情報を、通信制御部２３０に送る。

通信制御部２３０の選択部２３１は、複数のアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の各々について、アンテナの給電点の近傍の携帯端末装置１の表面が手で覆われているか否かを判定する。より詳しくは、選択部２３１は、複数のアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の各々について、アンテナの給電点の近傍の表面が手で覆われているか否か、さらには推定された可動領域が給電点の近傍となっているか否かを判定する。選択部２３１は、データテーブルＤ６を参照して、給電点が手で覆われているか又は親指の可動領域で覆われているアンテナを使用不可に設定する。

具体例を挙げて説明すれば、以下のとおりである。図４に示すように、携帯端末装置１の姿勢が縦向き、持ち手が右、主面における接触領域がγとなるように、ユーザが携帯端末装置１を把持していたとする。このとき、当該把持状態に基づき推定される親指の可動領域が、領域γ，δであったとする。この場合、選択部２３１は、図６のデータテーブルＤ６を参照して、姿勢が「縦」，持ち手が「左手」、主面における接触領域が「α」，および親指の可動領域が「γ，δ」に対応付けられたアンテナＡＮＴ１およびＡＮＴ３を使用不可に設定する。

［使用アンテナの選択手順］
次に、これまでの説明に基づいて、実施の形態１の携帯端末装置１において、通信に使用するアンテナの選択手順について説明する。

図７は、通信に使用するアンテナを選択する手順を示すフローチャートである。図２、図７を参照して、制御部２００（状態検出部２１０）は、ネットワークへの接続を開始するための処理要求をユーザから受付けると（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、センサ群ＳＮの出力に基づいて携帯端末装置１の把持状態を検出する（ステップＳ１１０）。

図８は、図７のステップＳ１１０における把持状態の検出処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図８を参照して、ステップＳ４０２において、制御部２００の状態検出部２１０は、加速度センサ１１１からの出力に基づき、携帯端末装置１の姿勢を判断する。ステップＳ４０４において、制御部２００の状態検出部２１０は、背面タッチセンサ１０９および側面タッチセンサ１１０から、手の接触位置を表す座標情報を取得する。ステップＳ４０６において、制御部２００の状態検出部２１０は、携帯端末装置１を把持している持ち手が、左手であるか右手であるかを判断する。

再び図７を参照して、制御部２００の可動領域推定部２２０は、携帯端末装置１の把持状態の検出結果に基づいて主面上での親指の可動範囲を推定する（ステップＳ１１０）。

次に、制御部２００の通信制御部２３０（選択部２３１）は、記憶部３００に記憶されているデータテーブルＤ６に従って、把持状態の検出結果および親指の可動範囲の推定結果に基づいて、給電点近傍の表面が手（指を含む）または親指の可動範囲によって覆われているアンテナを特定し、当該アンテナを使用不可に設定する（ステップＳ１２０）。

次に、通信制御部２３０（選択部２３１）は、手または親指の可動範囲で給電点が覆われていないアンテナが複数あるか否か（すなわち、使用可能なアンテナが複数あるか否か）を判定する（ステップＳ１２５）。この結果、使用可能なアンテナが１個のみの場合には（ステップＳ１２５でＮＯ）、通信制御部２３０（選択部２３１）は、当該アンテナを通信に使用するアンテナに選択し（ステップＳ１６５）、選択したアンテナを使用するようにアンテナ切替え装置４００のスイッチを切替える（ステップＳ１６０）。

一方、給電点が手または親指の可動範囲によって覆われていないアンテナ、すなわち使用可能なアンテナが複数ある場合には（ステップＳ１２５でＹＥＳ）、これらの使用可能な複数のアンテナの各々について受信状態が検出される。具体的には、受信状態検出部４０２は、間欠待受け中の場合には（ステップＳ１３５でＹＥＳ）、使用不可に設定したアンテナを除いた複数のアンテナの各々についてＲＳＳＩを検出する（ステップＳ１４０）。各アンテナについて検出したＲＳＳＩ値の全てが検出限界（図３のＤＬ）以上にならない場合には（ステップＳ１４５でＮＯ）、受信状態検出部４０２は、使用不可に設定したアンテナを除く各アンテナについてＲＳＣＰを検出する（ステップＳ１５０）。一方、受信状態検出部４０２は、間欠待受け中でない場合、すなわち、通信中（通話中またはデータ通信中）の場合には（ステップＳ１３５でＮＯ）、使用不可に設定したアンテナを除く複数のアンテナの各々についてＲＳＣＰを検出する（ステップＳ１５０）。

通信制御部２３０は、検出されたＲＳＳＩまたはＲＳＣＰに基づいて、使用不可に設定したアンテナを除く複数のアンテナうち通信に使用する１または複数のアンテナを選択する。具体的手順としては、検出されたＲＳＳＩ値またはＲＳＣＰ値と通信に使用するアンテナとの関係は、アンテナ切替えテーブル３０１に予め定められており、通信制御部２３０は、アンテナ切替えテーブル３０１に従って使用するアンテナを選択することになる（ステップＳ１５５）。アンテナ切替え装置４００は、通信制御部２３０によって選択されたアンテナが使用状態になるように無線回路４０１と各アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３との接続を切替える（ステップＳ１６０）。

上記の一連の処理手順（ステップＳ１１０〜Ｓ１６５）は、ネットワークへの接続を終了するための処理要求をユーザから受付けるまで（ステップＳ１７０でＮＯとなるまで）繰り返される。接続終了要求を受付けると処理が終了する。

図９は、アンテナ切替えテーブルの一例を示す図である。図９では、携帯端末装置１に設けられているアンテナは、図４に示すようにアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の３本とする。携帯端末装置１は縦方向に右手で把持されており、図４の領域δに親指が接触し、親指の可動範囲が領域δに限られるとする。したがって、図６のデータテーブルＤ６に従って、アンテナＡＮＴ１は、給電点が手（指の可動範囲を含む）で覆われているために使用不可に設定される。携帯端末装置１は通信中であるし、アンテナＡＮＴ２について検出されたＲＳＣＰ値をＢ（ｄＢｍ）とし、アンテナＡＮＴ３について検出されたＲＳＣＰ値をＣ（ｄＢｍ）とする。

図２、図９を参照して、通信制御部２３０（選択部２３１）は、使用不可のアンテナＡＮＴ１を除く２個のアンテナＡＮＴ２，ＡＮＴ３のうち、電波受信状態が許容範囲である（具体的には、ＲＳＣＰ値が閾値電力ＴＰ以上である）アンテナがある場合、許容範囲であるアンテナのうちで最も受信状態が良好なアンテナ（すなわち、ＲＳＣＰ値が最大のアンテナ）を通信に使用するアンテナに選択する。図９のテーブルでは、（３）〜（６）の場合に相当する。

一方、通信制御部２３０（選択部２３１）は、電波受信状態が許容範囲であるアンテナがない場合には、使用不可のアンテナＡＮＴ１を除く使用可能な複数のアンテナから通信に使用する複数のアンテナ（アンテナＡＮＴ２およびＡＮＴ３の両方）を選択する。図９のテーブルでは、（１）〜（２）の場合に相当する。

図１０は、アンテナ切替えテーブルの他の例を示す図である。図１０では、携帯端末装置１に設けられているアンテナは、図５に示すようにアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の３本とする。携帯端末装置１は横方向に右手で把持されており、図５の領域αに親指が接触し、親指の可動範囲は領域αおよびβであるとする。したがって、図６のデータテーブルＤ６に従って、アンテナＡＮＴ２は、給電点が手（指の可動範囲を含む）で覆われているために使用不可に設定される。携帯端末装置１は通信中であるとし、アンテナＡＮＴ１について検出されたＲＳＣＰ値をＡ（ｄＢｍ）とし、アンテナＡＮＴ３について検出されたＲＳＣＰ値をＣ（ｄＢｍ）とする。

図２、図１０を参照して、通信制御部２３０（選択部２３１）は、使用不可のアンテナＡＮＴ２を除く２個のアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ３のうち、電波受信状態が許容範囲である（具体的には、ＲＳＣＰ値が閾値電力ＴＰ以上である）アンテナがある場合、許容範囲であるアンテナのうちで最も受信状態が良好なアンテナ（すなわち、ＲＳＣＰ値が最大のアンテナ）を通信に使用するアンテナに選択する。図１０のテーブルでは、（３）〜（６）の場合に相当する。

一方、通信制御部２３０（選択部２３１）は、電波受信状態が許容範囲であるアンテナがない場合には、使用不可のアンテナＡＮＴ２を除く使用可能な複数のアンテナから通信に使用する複数のアンテナ（アンテナＡＮＴ１およびＡＮＴ３の両方）を選択する。図１０のテーブルでは、（１）〜（２）の場合に相当する。

［実施の形態１の効果］
以上のとおり、実施の形態１による携帯端末装置によれば、給電点が手（指の可動範囲を含む）で覆われているアンテナを使用不可に設定する。使用不可に設定されたアンテナを除くその他のアンテナが複数ある場合には、使用不可のアンテナを除く各アンテナの電波受信状態（ＲＳＳＩ値またはＲＳＣＰ値）に基づいて、受信状態の比較的良好な１または複数のアンテナを通信に使用する。給電点が手で覆われているアンテナ（親指の可動範囲で覆われているものも含む）を除外しているので、無駄に電力を消費することがない。ここで、通信に使用するアンテナの選択は、アンテナ切替えテーブルに従って容易に行うことができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態２による携帯端末装置は、通信に使用するアンテナの選択方法が実施の形態１と異なる。具体的には、図２の通信レート検出部２３２によって検出された通信レートに基づいて、通信に使用するアンテナの本数が決定される。通信制御部２３０は、比較的高い通信レートで通信を行っている場合には、使用するアンテナの本数を増やし、比較的低い通信レートで通信を行っている場合には、使用するアンテナの本数を減らす。

実施の形態２の携帯端末装置のその他の構成は、図２に示した実施の形態１の場合と同じであるので説明を繰り返さない。実施の形態２の携帯端末装置では、図２の受信状態検出部４０２の検出結果は、通信に使用するアンテナの選択には用いられない。

図１１は、実施の形態２において、通信に使用するアンテナを選択する手順を示すフローチャートである。図２、図１１を参照して、制御部２００（状態検出部２１０）は、ネットワークへの接続を開始するための処理要求をユーザから受付けると（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、センサ群ＳＮの出力に基づいて携帯端末装置１の把持状態を検出する（ステップＳ１１０）。具体的な検出手順については図８のフローチャートで説明したとおりである。

その後、図７で説明したように、制御部２００の可動領域推定部２２０は親指の稼働範囲を推定し（ステップＳ１１０）、通信制御部２３０（選択部２３１）は手または親指の可動範囲によって給電点が覆われているために使用不可に設定するアンテナを特定する（ステップＳ１２０）。この結果、使用不可に設定されていないアンテナが１個のみの場合には（ステップＳ１２５でＮＯ）、通信制御部２３０（選択部２３１）は、当該アンテナを通信に使用するアンテナに選択し（ステップＳ１６５）、選択したアンテナを使用するようにアンテナ切替え装置４００のスイッチを切替える（ステップＳ１６０）。

一方、給電点が手または親指の可動範囲によって覆われていないアンテナ、すなわち、使用可能なアンテナが複数ある場合には（ステップＳ１２５でＹＥＳ）、通信制御部２３０は、通信レートを検出し（ステップＳ１３０）、検出された通信レートに基づいて、使用可能な複数のアンテナのうち通信に使用するアンテナを選択する。具体的に、検出された通信レートと通信に使用するアンテナとの関係は、アンテナ切替えテーブル３０１予め定められており、通信制御部２３０は、アンテナ切替えテーブル３０１に従って使用するアンテナを選択することになる（ステップＳ１５５）。アンテナ切替え装置４００は、通信制御部２３０によって選択されたアンテナが使用状態になるように無線回路４０１と各アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３との接続を切替える（ステップＳ１６０）。

図１２は、実施の形態２において、アンテナ切替えテーブルの一例を示す図である。図１２では、携帯端末装置１に設けられているアンテナは、図４に示すようにアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の３本とする。携帯端末装置１は縦方向に右手で把持されており、図４の領域δに親指が接触し、親指の可動範囲は領域δに限られるとする。したがって、図６のデータテーブルＤ６に従って、アンテナＡＮＴ１は、給電点が手（指の可動範囲を含む）で覆われているために使用不可に設定される。携帯端末装置１は通信中であるとし、さらに図１２の例では、アンテナＡＮＴ１、アンテナＡＮＴ２、アンテナＡＮＴ３の順にアンテナの性能が良いものとする。

図２、図１２を参照して、通信制御部２３０（選択部２３１）は、検出された通信レートが予め定める閾値レートＴＲ（ｋｂｐｓ）以上の場合には、使用不可のアンテナＡＮＴ１を除く２個のアンテナＡＮＴ２およびＡＮＴ３の両方を通信に使用するアンテナに選択する。通信に使用するアンテナの本数を増やすことによって受信感度を上げて高速通信に対応できるようにする。図１２のテーブルでは、（１）の場合に相当する。

一方、通信制御部２３０（選択部２３１）は、検出された通信レートが予め定める閾値レートＴＲ（ｋｂｐｓ）未満の場合には、使用不可のアンテナＡＮＴ１を除く２個のアンテナＡＮＴ２およびＡＮＴ３のうちで性能のよいアンテナＡＮＴ２を通信に使用するアンテナに選択する。比較的低速の通信の場合には、使用するアンテナの本数を減らすことによって消費電力を低減させる。図１２のテーブルでは、（２）の場合に相当する。

図１３は、実施の形態２において、アンテナ切替えテーブルの他の例を示す図である。図１３では、携帯端末装置１に設けられているアンテナは、図５に示すようにアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の３本とする。携帯端末装置１は横方向に右手で把持されており、図５の領域αに親指が接触し、親指の可動範囲は領域αおよびβであるとする。したがって、図６のデータテーブルＤ６に従って、アンテナＡＮＴ２が、給電点が手（指の可動範囲を含む）で覆われているために使用不可に設定される。携帯端末装置１は通信中であるとし、さらに図１３の例では、アンテナＡＮＴ１、アンテナＡＮＴ２、アンテナＡＮＴ３の順にアンテナの性能が良いものとする。

図２、図１３を参照して、通信制御部２３０（選択部２３１）は、検出された通信レートが予め定める閾値レートＴＲ（ｋｂｐｓ）以上の場合には、使用不可のアンテナＡＮＴ２を除く２個のアンテナＡＮＴ１およびＡＮＴ３の両方を通信に使用するアンテナに選択する。図１３のテーブルでは、（１）の場合に相当する。

一方、通信制御部２３０（選択部２３１）は、検出された通信レートが予め定める閾値レートＴＲ（ｋｂｐｓ）未満の場合には、使用不可のアンテナＡＮＴ２を除く２個のアンテナＡＮＴ１およびＡＮＴ３のうちで性能のよいアンテナＡＮＴ１を通信に使用するアンテナに選択する。図１３のテーブルでは、（２）の場合に相当する。

以上のとおり、実施の形態２による通信装置では、給電点が手で覆われているアンテナを除外するとともに、通信レートに応じて使用するアンテナの本数を調整することによって、消費電力を従来よりも低減させることができる。

＜実施の形態３＞
実施の形態３による携帯端末装置では、実施の形態１，２を組み合わせた方法で、すなわち、図２の受信状態検出部４０２の検出結果と通信レート検出部２３２によって検出された通信レートとに基づいて、通信に使用するアンテナが選択される。具体的に、通信レートに基づいて通信使用するアンテナの最小本数が決定され、決定した最小本数を下回らないようにしながらＲＳＳＩ値またはＲＳＣＰ値に基づいて最終的に通信に使用するアンテナが決定される。

たとえば、通信レートに基づいて決定されたアンテナの本数の下限をＭ本とする。電波受信状態（検出されたＲＳＳＩ値，ＲＳＳＰ値）が許容範囲であるアンテナの本数がＭ本以上の場合には、通信制御部２３０（選択部２３１）は、許容範囲にある複数のアンテナのうち最も電波受信状態が良好なアンテナから順番にＭ本のアンテナを通信に使用するアンテナに選択する。電波受信状態（検出されたＲＳＳＩ値，ＲＳＳＰ値）が許容範囲であるアンテナの本数がＭ本未満の場合には、通信制御部２３０（選択部２３１）は、受信状態が許容範囲である全てのアンテナを通信に使用するとともに、許容範囲外のアンテナも通信に使用する（例えば、受信状態が良好な順にさらに複数を選択する）。これにより、合計でＭ本を超えるアンテナを通信に使用するアンテナとして選択する。

実施の形態３の携帯端末装置のその他の構成は、図２に示した実施の形態１の場合と同じであるので説明を繰り返さない。

図１４は、実施の形態３において、通信に使用するアンテナを選択する手順を示すフローチャートである。図２、図１４を参照して、制御部２００（状態検出部２１０）は、ネットワークへの接続を開始するための処理要求をユーザから受付けると（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、センサ群ＳＮの出力に基づいて携帯端末装置１の把持状態を検出する（ステップＳ１１０）。具体的な検出手順については図８のフローチャートで説明したとおりである。

その後、図７で説明したように、制御部２００の可動領域推定部２２０は親指の稼働範囲を推定し（ステップＳ１１０）、通信制御部２３０（選択部２３１）は手または親指の可動範囲によって給電点が覆われているために使用不可に設定するアンテナを特定する（ステップＳ１２０）。この結果、使用不可に設定されていないアンテナが１個のみの場合には（ステップＳ１２５でＮＯ）、通信制御部２３０（選択部２３１）は、当該アンテナを通信に使用するアンテナに選択し（ステップＳ１６５）、選択したアンテナを使用するようにアンテナ切替え装置４００のスイッチを切替える（ステップＳ１６０）。

一方、給電点が手または親指の可動範囲によって覆われていないアンテナ、すなわち、使用可能なアンテナが複数ある場合には（ステップＳ１２５でＹＥＳ）、通信レート検出部２３２によって通信レートが検出される（ステップＳ１３０）。受信状態検出部４０２は、使用不可に設定したアンテナを除く使用可能な各アンテナについてＲＳＳＩを検出する（ステップＳ１４５）。各アンテナについて検出したＲＳＳＩ値の全てが検出限界（図３のＤＬ）以上にならない場合には（ステップＳ１４５でＮＯ）、受信状態検出部４０２は、使用不可に設定したアンテナを除く各アンテナについてＲＳＣＰを検出する（ステップＳ１５０）。

通信制御部２３０（選択部２３１）は、通信レートおよびアンテナ受信状態（ＲＳＳＩまたはＲＳＣＰ）に基づいて、使用不可に設定したアンテナを除く複数のアンテナのうち通信に使用する１または複数のアンテナを選択する。具体的に、通信レートならびにアンテナ受信状態（ＲＳＳＩまたはＲＳＣＰ）と通信に使用するアンテナとの関係は、アンテナ切替えテーブル３０１に予め定められており、通信制御部２３０（選択部２３１）は、アンテナ切替えテーブル３０１に従って使用するアンテナを選択することになる（ステップＳ１５５）。アンテナ切替え装置４００は、通信制御部２３０によって選択されたアンテナが使用状態になるように無線回路４０１と各アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３との接続を切替える（ステップＳ１６０）。

図１５は、実施の形態３において、アンテナ切替えテーブルの一例を示す図である。図１５では、携帯端末装置１に設けられているアンテナは、図４に示すようにアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の３本とする。携帯端末装置１は縦方向に右手で把持されており、図４の領域δに親指が接触し、親指の可動範囲が領域δに限られるとする。したがって、図６のデータテーブルＤ６に従って、アンテナＡＮＴ１は、給電点が手（指の可動範囲を含む）で覆われているために使用不可に設定される。携帯端末装置１は通信中であるとし、アンテナＡＮＴ２について検出されたＲＳＣＰ値をＢ（ｄＢｍ）とし、アンテナＡＮＴ３について検出されたＲＳＣＰ値をＣ（ｄＢｍ）とする。

図２、図１５を参照して、通信制御部２３０（選択部２３１）は、検出された通信レートが予め定める閾値レートＴＲ（ｋｂｐｓ）以上の場合には、使用不可のアンテナＡＮＴ１を除く２個のアンテナＡＮＴ２およびＡＮＴ３の両方を通信に使用するアンテナに選択する。通信に使用するアンテナの本数を増やすことによって受信感度を上げて高速通信に対応できるようにする。図１５のテーブルでは、（２−１）〜（２−６）の場合に相当する。

一方、検出された通信レートが予め定める閾値レートＴＲ（ｋｂｐｓ）未満の場合には、通信に使用するアンテナ数の下限が１本になる。この場合、通信制御部２３０は、使用不可のアンテナＡＮＴ１を除く複数のアンテナＡＮＴ２，ＡＮＴ３の両方の電波受信状態に基づいて通信に使用するアンテナを選択する。具体的に、通信制御部２３０は、アンテナＡＮＴ２，ＡＮＴ３のうち、電波受信状態が許容範囲である（具体的には、ＲＳＣＰ値が閾値電力ＴＰ以上である）アンテナがある場合、許容範囲であるアンテナのうちで最も受信状態が良好なアンテナ（すなわち、ＲＳＣＰ値が最大のアンテナ）を通信に使用するアンテナに選択する。これによって、受信信号の品質を維持しながら、消費電力を低減させることができる。図１５のテーブルでは、（１−３）〜（１−６）の場合に相当する。

一方、通信制御部２３０（選択部２３１）は、電波受信状態が許容範囲であるアンテナがない場合には、受信感度を上げるために、使用不可のアンテナＡＮＴ１を除くアンテナＡＮＴ２およびＡＮＴ３を通信に使用するアンテナに選択する。図１５のテーブルでは、（１−１）〜（１−２）の場合に相当する。

図１４および図１５に示したアンテナ選択動作は、アンテナの本数が３本の場合であるが、アンテナ本数が４本以上の場合も同様の方法で通信に使用するアンテナを選択することができる。具体的には次のようになる。

通信制御部２３０（選択部２３１）は、手の影響を受ける可能性があるために使用不可に設定したアンテナを除く残りのアンテナが１本のみの場合は、当該アンテナを通信に使用するアンテナに選択する。一方、使用不可に設定されていない使用可能なアンテナが複数ある場合には、通信制御部２３０（選択部２３１）は、通信レートが閾値以上のとき、使用可能な複数のアンテナから通信レートに応じて設定された本数のアンテナを通信に使用するアンテナに選択する。通信制御部２３０（選択部２３１）は、通信レートが閾値未満であり、かつ、使用可能な複数のアンテナのうちで受信状態が許容範囲であるアンテナがあるとき、許容範囲であるアンテナのうちで受信状態が最も良好なアンテナを通信に使用するアンテナに選択する。通信制御部２３０（選択部２３１）は、通信レートが閾値未満であり、かつ、使用可能な複数のアンテナのうちで受信状態が許容範囲であるアンテナがないとき、使用可能な複数のアンテナから通信に使用する複数のアンテナを選択する。

＜変形例＞
上記の各実施の形態においては、可動領域推定部が親指の可動領域のみを推定する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。可動領域推定部が、各センサからの座標情報、姿勢情報等に基づいて、人差指、中指、薬指、および小指の可動領域を推定してもよい。親指以外の指の可動領域を求める一例として、これらの指は、親指のようには自由に移動できないので、例えば、現在の指位置から所定の平行移動可能距離を設定して、その距離離れた位置までを可動領域としてもよい。

上記の各実施の形態においては、指の可動範囲を毎回推定するようにしたが、携帯端末装置１の把持状態と手の影響を受けるアンテナとの対応付けができれば十分であるので、指の可動範囲を毎回推定しなくてもよい。たとえば、携帯端末装置１の把持状態を多数のパターンに分類し、各パターンごとに指の可動範囲を予め実験等で確認し、確認した指の可動範囲に基づいてどのアンテナの給電点が手（指の可動範囲を含む）で覆われるかについの判定を行い、判定結果を上記のパターンに対応付けて予め記憶部３００に記憶しておくようにしてもよい。そうすると、その後は、携帯端末装置１の把持状態を検出し、検出した把持状態がどのパターンに該当するかを判定すれば、直ちに給電点が手（指の可動範囲を含む）で覆われるアンテナを特定することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 携帯端末装置、１０ 筺体、１０８ タッチスクリーン、１０８１ ディスプレイ、１０８２ タッチパネル、１０９ 背面タッチセンサ、１１０ 側面タッチセンサ、１１１ 加速度センサ、２００ 制御部、２１０ 状態検出部、２１１ 持手判断部、２２０ 可動領域推定部、２３０ 通信制御部、２３１ 選択部、２３２ 通信レート検出部、２４０ 表示制御部、３００ 記憶部、３０１ アンテナ切替えテーブル、４００ アンテナ切替え装置、４０１ 無線回路、４０２ 受信状態検出部、４０３ ＲＳＳＩ検出部、４０４ ＲＳＣＰ検出部、ＡＮＴ１〜ＡＮＴ３ アンテナ、Ｄ６ データテーブル、１１２ 無線通信ＩＦ、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 給電点。

Claims (5)

1. 携帯端末装置であって、
   複数のアンテナと、
   前記携帯端末装置の把持状態を検出する検出部と、
   通信制御部とを備え、
   前記通信制御部は、
   前記検出部の検出結果に基づいて、各前記アンテナについて手の影響を受ける可能性があるか否かを判定し、手の影響を受ける可能性があると判定したアンテナを使用不可に設定し、
   前記使用不可に設定されていない使用可能なアンテナが複数ある場合には、前記使用可能な複数のアンテナの各々の受信状態と、通信レートとの少なくとも一方に基づいて、通信に使用する１または複数のアンテナを選択するように構成される、携帯端末装置。
2. 前記通信制御部は、前記使用可能なアンテナが複数ある場合には、
   前記使用可能な複数のアンテナのうちで前記受信状態が許容範囲であるアンテナが存在するとき、前記許容範囲であるアンテナのうちで前記受信状態が最も良好なアンテナを通信に使用するアンテナに選択し、
   前記受信状態が許容範囲であるアンテナがない場合には、前記使用可能な複数のアンテナから通信に使用する複数のアンテナを選択するように構成される、請求項１に記載の携帯端末装置。
3. 前記通信制御部は、前記使用可能なアンテナが複数ある場合には、前記使用可能な複数のアンテナのうちで通信に使用するアンテナの本数を前記通信レートに応じて設定する、請求項１に記載の携帯端末装置。
4. 前記通信制御部は、前記使用可能なアンテナが複数ある場合には、
   前記使用可能な複数のアンテナのうちで通信に使用するアンテナの最小本数を前記通信レートに応じて決定し、
   決定したアンテナの最小本数を下回らないようにしながら、通信に使用するアンテナを前記使用可能な複数のアンテナの各々の受信状態に基づいて選択するように構成される、請求項１に記載の携帯端末装置。
5. 前記通信制御部は、前記使用可能なアンテナが複数ある場合には、
   前記通信レートが閾値以上のとき、前記使用可能な複数のアンテナから通信レートに応じて設定された本数のアンテナを通信に使用するアンテナに選択し、
   前記通信レートが前記閾値未満であり、かつ、前記使用可能な複数のアンテナのうちで前記受信状態が許容範囲であるアンテナがあるとき、前記許容範囲であるアンテナのうちで前記受信状態が最も良好なアンテナを通信に使用するアンテナに選択し、
   前記通信レートが前記閾値未満であり、かつ、前記使用可能な複数のアンテナのうちで前記受信状態が許容範囲であるアンテナがないとき、前記使用可能な複数のアンテナから通信に使用する複数のアンテナを選択するように構成される、請求項１に記載の携帯端末装置。

Images