JP2015162733A - mobile terminal device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、複数のアンテナを備える携帯端末装置に関し、特に、人体に対する電波の放射量を低減するための技術に関する。 The present disclosure relates to a portable terminal device including a plurality of antennas, and more particularly to a technique for reducing the amount of radio waves emitted to a human body.
携帯端末装置は、電波を発して通信するため、人体に許容される電磁波の基準が規定されている。例えば、人体に許容される電磁波の基準として、全身平均ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）、局所ＳＡＲなどの基準が定められている。 Since portable terminal devices emit radio waves and communicate with each other, standards for electromagnetic waves allowed for the human body are defined. For example, standards such as whole body average SAR (Specific Absorption Rate) and local SAR are defined as standards for electromagnetic waves allowed to the human body.
複数のアンテナを備える携帯端末装置において、ＳＡＲ特性の有利なアンテナを選択する技術は様々なものが知られている。例えば、特開２０１２−１７５２２３号公報（特許文献１）は、複数のアンテナを備える通信装置において、通信装置の重力加速度の向きと、通話中であるか否かの判定結果とに基づいて、ＳＡＲ特性の有利なアンテナの順を特定し、特定されたアンテナから順に送信電力の高い信号が送信されるように、各アンテナへの送信信号の出力経路を切り替える技術を記載している。 Various techniques for selecting an antenna having an advantageous SAR characteristic in a portable terminal device having a plurality of antennas are known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-175223 (Patent Document 1) discloses a SAR based on the direction of gravitational acceleration of a communication device and a determination result as to whether or not a call is in progress in a communication device including a plurality of antennas. A technique is described in which the order of antennas having advantageous characteristics is specified, and the output path of a transmission signal to each antenna is switched so that a signal having higher transmission power is transmitted in order from the specified antenna.
しかし、特許文献１に記載の通信装置は、重力加速度の向きと、通話中であるか否かの判定結果とに基づいてアンテナを選択しているため、ユーザが通信装置の筐体を保持する位置によっては、通信装置が通信に使用しているアンテナの周囲をユーザが保持することとなり、人体への電波の放射量が増大する。
However, since the communication device described in
したがって、複数のアンテナを使用する携帯端末装置において、人体に対する電波の放射量を低減する技術が必要とされている。 Therefore, there is a need for a technique for reducing the amount of radio waves emitted to the human body in a portable terminal device that uses a plurality of antennas.
一実施形態に従う携帯端末装置は、複数のアンテナと、前記携帯端末装置に対して人体が近接していることを検出するセンサと、前記複数のアンテナの各々を使用状態または非使用状態に切り替え可能であり、使用状態の各々のアンテナの放射パターンを切り替え可能なアンテナ切替部と、前記センサの出力結果に基づいて、前記携帯端末装置が通信に使用するアンテナを選択する選択部とを備える。前記アンテナ切替部は、前記選択部による前記アンテナの選択結果に従って、通信に使用するアンテナを選択し、選択されたアンテナを使用状態に切り替えて、選択されたアンテナの放射パターンを、前記センサの結果に基づいて切り替える。 The mobile terminal device according to an embodiment can switch a plurality of antennas, a sensor for detecting that a human body is close to the mobile terminal device, and each of the plurality of antennas to a use state or a non-use state. And an antenna switching unit that can switch the radiation pattern of each antenna in use, and a selection unit that selects an antenna that the mobile terminal device uses for communication based on the output result of the sensor. The antenna switching unit selects an antenna to be used for communication in accordance with a selection result of the antenna by the selection unit, switches the selected antenna to a use state, and selects a radiation pattern of the selected antenna as a result of the sensor. Switch based on.
上記一実施形態によると、携帯端末装置への人体の接触位置により、アンテナおよび当該アンテナの放射パターンを選択することで、人体に放射される電波の量を低減することができる。 According to the one embodiment, the amount of radio waves radiated to the human body can be reduced by selecting the antenna and the radiation pattern of the antenna according to the contact position of the human body with the mobile terminal device.
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。 The above and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the present invention taken in conjunction with the accompanying drawings.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１は、実施の形態１による携帯端末装置１の構成を示す機能ブロック図である。携帯端末装置１は、タッチスクリーン１０８、人感センサ１９１、１９２、１９３、１９４、アンテナＡＮＴ１（アンテナ１２１）、アンテナＡＮＴ２（アンテナ１２２）、アンテナＡＮＴ３（アンテナ１２３）、制御部１０１、記憶部１０４、無線回路４０２、アンテナ切替装置４０１を含む。無線回路４０２、アンテナ切替装置４０１によって、無線通信ＩＦ（Interface）１１２が構成される。
<
<Configuration>
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the
タッチスクリーン１０８は、ディスプレイ１０８１およびタッチパネル１０８２を含む。ディスプレイ１０８１は、メニュー画面においてアイコンや背景画像などを表示し、アプリケーションの動作によって静止画や動画などを表示する。ディスプレイ１０８１は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイによって実現される。
The
タッチパネル１０８２は、ユーザの入力操作を受け付ける。タッチパネル１０８２は、例えば静電容量方式のものを用いることによってユーザの接触操作を受け付ける。タッチパネル１０８２は、ユーザによる入力操作を制御部１０１へ出力する。
The
人感センサ１９１、１９２、１９３、１９４は、携帯端末装置１に対する人体の位置を検出するためのセンサである。各グリップセンサは、例えば静電容量方式のタッチセンサにより実現することができる。人感センサ１９１、１９２、１９３、１９４は、携帯端末装置１に対して人体が近接していることを検出するためのセンサでもある。例えばグリップセンサを携帯端末装置１の側面に配置し、制御部１０１が各グリップセンサの出力結果を受け付けて、ユーザがグリップセンサに接触している面積の大きさに応じて携帯端末装置１に対する人体の位置を検出する。人感センサとしては、上記静電容量方式のほかにも、温度センサ、照度センサ、赤外線方式、その他、人体が近くにあることを感知する各種方式のセンサが使用可能である。
The
記憶部１０４は、例えばフラッシュメモリなどにより構成され、携帯端末装置１が使用するデータおよびプログラムを記憶する。
The
記憶部１０４は、ＯＲ型のフラッシュメモリ、マスクＲＯＭ（Read Only Memory）その他のデバイスを、直接、バスに接続する形態によって実現してもよいし、あるいは制御用のブロックを介してＮＡＮＤ型のフラッシュメモリ、ＭＭＣ（Multi Media Card）デバイス、ハードディスクドライブなどのデバイスを接続する形態で実現してもよい。
The
記憶部１０４は、アンテナ切替テーブル５１０と、放射パターン切替テーブル５２０とを記憶する。アンテナ切替テーブル５１０は、携帯端末装置１が通信に使用するアンテナを切り替えるため、携帯端末装置１の傾きと、携帯端末装置１に人体が接触する位置と、携帯端末装置１が使用するアンテナとを対応付けた情報である。放射パターン切替テーブル５２０は、携帯端末装置１が各アンテナの放射パターンを切り替えるため、携帯端末装置１の傾きと、携帯端末装置１に人体が接触する位置と、各アンテナの放射パターンの設定とを対応付けた情報である。
The
制御部１０１は、携帯端末装置１全体の動作を制御するためのプロセッサである。制御部１０１は、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）を含み、記憶部１０４を構成するメモリに記憶された制御プログラムを読み出してＣＰＵで実行する。これにより、制御部１０１は、状態検出部２１０と、通信制御部２３０と、表示制御部２４０としての機能を発揮する。
The
表示制御部２４０は、ディスプレイ１０８１の表示内容を制御する。表示制御部２４０は、画面回転機能を有する。
The
状態検出部２１０は、携帯端末装置１の各センサの出力結果に基づいて、ユーザが携帯端末装置１を把持している位置、および、携帯端末装置１の傾きを検出する。状態検出部２１０は、例えば、人感センサ１９１、１９２、１９３、１９４の出力に基づいて、ユーザが携帯端末装置１を把持している位置が、携帯端末装置１の側面のいずれであるかを検出する。
The
例えば、図２に示す携帯端末装置１の正面図において、操作キー１０５の近傍の側面を下部とし、その他の側面をそれぞれ上部、右部（右側面）、左部（左側面）として、ユーザが上部、下部、右部および左部のいずれの側面を把持しているかを状態検出部２１０が検出する。
For example, in the front view of the portable
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。通信制御部２３０は、選択部２３１として機能する。選択部２３１は、アンテナＡＮＴ１（アンテナ１２１）、ＡＮＴ２（アンテナ１２２）、ＡＮＴ３（アンテナ１２３）のうち通信に使用するアンテナを無線通信方式に応じて選択する。通信制御部２３０（選択部２３１）は、状態検出部２１０の検出結果に基づいて、人体から離れているアンテナを特定し、特定したアンテナで通信するよう無線通信ＩＦ１１２を制御する。
The
無線回路４０２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４０２は、さらに、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のいずれか、または複数のアンテナを介して受信した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。
The
無線回路４０２は、減衰器４０７を含む。減衰器４０７は、パワーアンプによって増幅されたＲＦ送信信号の送信出力を、比吸収率（ＳＡＲ：Specific Absorption Rate）の規格の許容範囲まで減少させる。比吸収率（ＳＡＲ）の許容値は、例えば人体の側頭部（頭部ＳＡＲ）と、人体の側頭部以外の部位（Ｂｏｄｙ ＳＡＲ）について、法律、省令等に基づき規定されており、例えば、任意の組織１０ｇ（グラム）あたり２Ｗ／ｋｇである。
The
アンテナ切替装置４０１は、通信制御部２３０（選択部２３１）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または複数のアンテナが無線回路４０２と接続されることによって、各アンテナが使用される状態になる。
The
アンテナ切替装置４０１は、さらに、放射パターン切替部４０６を含む。図６〜図１０で説明するように、放射パターン切替部４０６は複数の接地導体部を含む。制御部１０１の指令に従って、各アンテナ素子の給電点と各接地導体部との接続が切替わることによって、接地導体に流れるイメージ電流の流れる方向が変化する。この結果、アンテナの放射パターンが切り替わる。
The
図２は、携帯端末装置１の外観の構成を示す図である。図２（Ａ）は、携帯端末装置１の正面図である。図２（Ｂ）は、携帯端末装置１の背面図である。図２（Ｃ）は、携帯端末装置１の上端の側面を示す図である。図２では、携帯端末装置１がスマートフォンまたはタブレット端末の場合の例を示す。
FIG. 2 is a diagram illustrating an external configuration of the mobile
図２（Ａ）に示すように、携帯端末装置１は、正面にタッチスクリーン１０８、操作キー１０５等の入力手段を備えてユーザの入力操作を受け付ける。また、携帯端末装置１は、タッチスクリーン１０８によって情報を表示する。携帯端末装置１の筐体の内部に複数のアンテナが配置されており、携帯端末装置１（Ａ）に、各アンテナ（アンテナ１２１、アンテナ１２２およびアンテナ１２３）が内蔵されている位置を示す。
As shown in FIG. 2A, the mobile
また携帯端末装置１は、人体を検出するための人感センサとして、筐体の側面に複数のグリップセンサ（人感センサ１９１、人感センサ１９２、人感センサ１９３および人感センサ１９４）を配置して、各グリップセンサの出力結果に基づいて、ユーザが携帯端末装置１を把持している部分を検出する。図２（Ａ）に点線で、図２（Ｂ）と図２（Ｃ）に実線で位置を示すように、携帯端末装置１の各側面において、上部に人感センサ１９１を配置し、下部に人感センサ１９４を配置し、正面から見た右部（右側面）に人感センサ１９３を配置し、左部（左側面）に人感センサ１９２を配置する。
Moreover, the portable
図３は、携帯端末１のハードウェア構成を表した図である。図３を参照して、携帯端末１は、プログラムを実行するＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、フラッシュメモリ１０４と、操作キー１０５と、スピーカ１０６と、カメラ１０７と、タッチスクリーン１０８と、無線通信ＩＦ（Interface）１１２と、第１アンテナ１２１と、第２アンテナ１２２と、第３アンテナ１２３と、グリップセンサ１９１〜１９４とを、少なくとも含んで構成されている。タッチスクリーン１０８は、上述したように、ディスプレイ１０８１と、タッチパネル１０８２とを含む。各構成要素１０１〜１０８，１１２，１９１〜１９４は、相互にデータバスによって接続されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of the
第１〜第３アンテナ１２１〜１２３は、無線通信ＩＦ１１２に接続されている。第１〜第３アンテナ１２１〜１２３および無線通信ＩＦ１１２は、たとえば、基地局を介した、他の移動体端末、固定電話、およびＰＣ（Personal Computer）との間における無線通信に用いられる。
The first to
ＲＯＭ１０２は、不揮発性の半導体メモリである。ＲＯＭ１０２は、携帯端末１のブートプログラムが予め格納されている。フラッシュメモリ１０４は、不揮発性の半導体メモリである。フラッシュメモリ１０４は、一例としてＮＡＮＤ型で構成してもよい。フラッシュメモリ１０４は、携帯端末１のオペレーティングシステム、携帯端末１を制御するための各種のプログラム、並びに、携帯端末１が生成したデータ、携帯端末１の外部装置から取得したデータ等の各種データを不揮発的に格納する。
The
携帯端末１における処理は、各ハードウェアおよびＣＰＵ１０１により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、フラッシュメモリ１０４に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、図示しないメモリカードその他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、アンテナ１２１，１２２、１２３および無線通信ＩＦ１１２を介してダウンロードされた後、フラッシュメモリ１０４に一旦格納される。そのソフトウェアは、ＣＰＵ１０１によってフラッシュメモリ１０４から読み出され、さらにフラッシュメモリ１０４に実行可能なプログラムの形式で格納される。ＣＰＵ１０１は、そのプログラムを実行する。
The processing in the
本発明の本質的な部分は、フラッシュメモリ１０４その他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、記録媒体としては、ＤＶＤ-ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、当該プログラム等をコンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。また、ここでいうプログラムとは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
An essential part of the present invention can be said to be software stored in the
＜データ構造＞
図４を参照し、携帯端末装置１の処理において用いられるデータのデータ構造を説明する。図４は、記憶部１０４に記憶される、アンテナ切替テーブル５１０および放射パターン切替テーブル５２０を示す図である。
<Data structure>
With reference to FIG. 4, the data structure of the data used in the process of the portable
図４に示すように、アンテナ切替テーブル５１０に含まれる各レコードは、人体の検出５１２と、使用可能なアンテナ５１３とが対応付けられている。
As shown in FIG. 4, each record included in the antenna switching table 510 is associated with a
人体の検出５１２は、各人感センサ（人感センサ１９１、人感センサ１９２、人感センサ１９３、人感センサ１９４）の出力結果に基づいて制御部１０１が検出する、携帯端末装置１に対する人体の位置を示す。
The
人体の検出５１２において、人感センサの出力結果に基づき制御部１０１が携帯端末装置１に対する人体の位置を検出できない場合を、状態「なし」として示している。
In the
使用可能なアンテナ５１３は、各人感センサ１９１、１９２、１９３、１９４の出力結果と対応づけて、携帯端末装置１が通信に使用可能なアンテナを示す。
The
図４に示すように、放射パターン切替テーブル５２０に含まれる各レコードは、人体の検出５２２と、放射パターン５２３とが対応付けられている。
As shown in FIG. 4, each record included in the radiation pattern switching table 520 is associated with a
人体の検出５２２は、各人感センサ（人感センサ１９１、人感センサ１９２、人感センサ１９３、人感センサ１９４）の出力結果に基づいて制御部１０１が検出する、携帯端末装置１に対する人体の位置を示す。放射パターン５２３は、各人感センサ１９１、１９２、１９３、１９４の出力結果と対応づけて、各アンテナから放射する電波の放射パターンを示す。例えば、放射パターンとしてパターン「短手」が指定されている場合、携帯端末装置１は、筐体の短手方向に電波を放射するよう放射パターンを制御する。また、放射パターンとしてパターン「長手」が指定されている場合、携帯端末装置１は、筐体の長手方向に電波を放射するよう放射パターンを制御する。各アンテナからの電波の放射パターンは、図６等を用いて後述する。
The
＜動作＞
図５を参照し、携帯端末装置１の動作について説明する。
<Operation>
The operation of the mobile
図５は、携帯端末１の処理の流れを表したフローチャートである。図５を参照して、携帯端末１のＣＰＵ１０１は、ステップＳ２において、基地局との間の通信について、通信終了の要求があったか否かを判断する。ＣＰＵ１０１は、通信終了の要求があったと判断した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、一連の処理を終了する。ＣＰＵ１０１は、通信終了の要求がない場合（ステップＳ２においてＮＯ）には、処理をステップＳ１０に移す。
FIG. 5 is a flowchart showing a process flow of the
ステップＳ１０において、ＣＰＵ１０１は、人感センサ１９１、１９２、１９３、１９４の出力信号に基づいて、携帯端末装置１と人体との接触または携帯端末装置１と人体とが近接しているか否かを判断し、携帯端末装置１に対する人体の位置を検出する。
In step S10, the
ステップＳ１２において、ＣＰＵ１０１は、アンテナ切替テーブル５１０を参照して、人感センサ１９１、１９２、１９３、１９４の出力結果に基づいて、使用可能なアンテナを判断する。
In step S <b> 12, the
ステップＳ１４において、ＣＰＵ１０１は、放射パターン切替テーブル５２０を参照して、使用するバンドに応じて使用するアンテナと当該アンテナの放射パターンを選択する。ステップＳ１６において、ＣＰＵ１０１は、回路の切替を行ない、選択したアンテナを使用可能な状態に設定する。なお、複数のアンテナを使う場合には、使用するバンドとバンド相互の妨害有無などを考慮して使用するアンテナと放射パターンを選択すればよい。
In step S <b> 14, the
＜アンテナ放射パターンの切替方法について＞
次に、図１の放射パターン切替部４０６によるアンテナ放射パターンの切替方法について説明する。
<About antenna radiation pattern switching method>
Next, an antenna radiation pattern switching method by the radiation
図６は、放射パターン切替部４０６の構成を模式的に示す図である。図６を参照して、放射パターン切替部４０６は、メイングランドとしての接地導体部ＧＮＤ１と、接地導体部ＧＮＤの周辺に設けられるサブグランドとしての接地導体部ＧＮＤ２，ＧＮＤ３と、スイッチ素子ＳＷ２，ＳＷ３と、チョークコイル６１，６２とを含む。図６では、アンテナＡＮＴは給電部６０に接続されるＬ字型のモノポールアンテナの例が示されているが、このアンテナＡＮＴの形態および形状に限定されるものでない。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the configuration of the radiation
接地導体部ＧＮＤ２は、矩形状の接地導体部ＧＮＤ１の辺６４に沿って設けられる。接地導体部ＧＮＤ３は、接地導体部ＧＮＤ１の辺６４に隣接する辺６５に沿って設けられる。接地導体部ＧＮＤ２，ＧＮＤ３の電気長は、アンテナＡＮＴが使用する周波数に対応する波長の４分の１（λ／４）またはその近傍値に設定されている。
The ground conductor portion GND2 is provided along the
接地導体部ＧＮＤ２の一端はスイッチ素子ＳＷ２を介してアンテナＡＮＴの給電部６０と接続され、接地導体部ＧＮＤ２の他端はチョークコイル６１を介してアンテナ導体部ＧＮＤ１と接続される。同様に、接地導体部ＧＮＤ３の一端はスイッチ素子ＳＷ３を介してアンテナＡＮＴの給電部６０と接続され、接地導体部ＧＮＤ３の他端はチョークコイル６２を介してアンテナ導体部ＧＮＤ１と接続される。チョークコイル６１，６２は、高周波電流を阻止するインピーダンス素子として用いられている。
One end of the ground conductor portion GND2 is connected to the
図７は、アンテナＡＮＴによって生じる放射パターンを説明するための図である（スイッチ素子ＳＷ２がオンの場合）。図７を参照して、スイッチ素子ＳＷ２がオンで、スイッチ素子ＳＷ３がオフの場合には、イメージ電流Ｉｉはスイッチ素子ＳＷ２を介して接地導体部ＧＮＤ２を流れる。図７において、イメージ電流Ｉｉが流れる部分にハッチングを付している。イメージ電流Ｉｉは図７のＹ方向に流れる。放射パターン６６Ａ，６６Ｂは、イメージ電流Ｉｉを中心に、イメージ電流Ｉｉと直交する方向に生成される。接地導体部ＧＮＤ１〜ＧＮＤ３が設けられている面内では、放射パターン６６Ａ，６６ＢはＸ方向に生成される。
FIG. 7 is a diagram for explaining a radiation pattern generated by the antenna ANT (when the switch element SW2 is on). Referring to FIG. 7, when switch element SW2 is on and switch element SW3 is off, image current Ii flows through ground conductor portion GND2 via switch element SW2. In FIG. 7, the portion where the image current Ii flows is hatched. The image current Ii flows in the Y direction in FIG. The
図８は、アンテナＡＮＴによって生じる放射パターンを説明するための図である（スイッチ素子ＳＷ３がオンの場合）。図８を参照して、スイッチ素子ＳＷ３がオンで、スイッチ素子ＳＷ２がオフの場合には、イメージ電流Ｉｉはスイッチ素子ＳＷ３を介して接地導体部ＧＮＤ３を流れる。図８において、イメージ電流Ｉｉが流れる部分にハッチングを付している。イメージ電流Ｉｉは図８のＸ方向に流れる。放射パターン６７Ａ，６７Ｂは、イメージ電流Ｉｉを中心に、イメージ電流Ｉｉと直交する方向に生成される。接地導体部ＧＮＤ１〜ＧＮＤ３が設けられている面内では、放射パターン６７Ａ，６７ＢはＹ方向に生成される。
FIG. 8 is a diagram for explaining a radiation pattern generated by the antenna ANT (when the switch element SW3 is on). Referring to FIG. 8, when switch element SW3 is on and switch element SW2 is off, image current Ii flows through ground conductor portion GND3 via switch element SW3. In FIG. 8, the portion where the image current Ii flows is hatched. The image current Ii flows in the X direction in FIG. The
図９は、放射パターン切替部４０６の等価回路を示す図である（スイッチ素子ＳＷ２がオンの場合）。図９では、スイッチ素子ＳＷ２，ＳＷ３の一例としてＰＩＮダイオードが示されている。スイッチ素子ＳＷ２としてのＰＩＮダイオード（以下、ＰＩＮダイオードＳＷ２と記載する）のアノードは接地導体部ＧＮＤ２に接続され、ＰＩＮダイオードＳＷ２のカソードは給電部６０に接続される。同様に、ＰＩＮダイオードＳＷ３のアノードは給電部６０に接続され、ＰＩＮダイオードＳＷ３のカソードは接地導体部ＧＮＤ３に接続される。
FIG. 9 is a diagram showing an equivalent circuit of the radiation pattern switching unit 406 (when the switch element SW2 is on). In FIG. 9, PIN diodes are shown as an example of the switch elements SW2 and SW3. The anode of a PIN diode (hereinafter referred to as PIN diode SW2) as the switch element SW2 is connected to the ground conductor portion GND2, and the cathode of the PIN diode SW2 is connected to the
図９に示すように、給電部６０には、さらに、図１の通信制御部２３０から出力された制御信号を受ける制御端子６３が接続されている。制御信号として接地導体部ＧＮＤ１に対する負電圧が通信制御部２３０から制御端子６３に供給されているときには、ＰＩＮダイオードＳＷ２がオン状態となり、ＰＩＮダイオードＳＷ３がオフ状態となる。これによって、イメージ電流Ｉｉは接地導体部ＧＮＤ２を流れる（図９において、イメージ電流Ｉｉが流れる部分にハッチングを付している）。このイメージ電流Ｉｉに対して垂直方向に放射パターン６６Ａ，６６Ｂが生成される。
As shown in FIG. 9, the
図１０は、放射パターン切替部４０６の等価回路を示す図である（スイッチ素子ＳＷ３がオンの場合）。図１０を参照して、制御信号として接地導体部ＧＮＤ１に対する正電圧が通信制御部２３０から制御端子６３に供給されているときには、ＰＩＮダイオードＳＷ３がオン状態となり、ＰＩＮダイオードＳＷ２がオフ状態となる。これによって、イメージ電流Ｉｉは接地導体部ＧＮＤ３を流れる（図１０において、イメージ電流Ｉｉが流れる部分にハッチングを付している）。このイメージ電流Ｉｉに対して垂直方向に放射パターン６７Ａ，６７Ｂが生成される。
FIG. 10 is a diagram showing an equivalent circuit of the radiation pattern switching unit 406 (when the switch element SW3 is on). Referring to FIG. 10, when a positive voltage for ground conductor portion GND1 is supplied as a control signal from
以上のように、通信制御部２３０からの制御信号によってスイッチ素子ＳＷ２，ＳＷ３のオンおよびオフを切替えることによって接地導体部ＧＮＤ２，ＧＮＤ３のいずれか一方を選択することができる。これによって、選択した接地導体部ＧＮＤにイメージ電流Ｉｉが流れ、この結果、アンテナＡＮＴの放射パターンが切替えられる。
As described above, either one of the ground conductor portions GND2 and GND3 can be selected by switching on and off the switch elements SW2 and SW3 by the control signal from the
＜携帯端末装置におけるアンテナ放射パターンの例＞
上記の図６〜図１０で説明した放射パターン切替部４０６は、図１のアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＡＮＴ３の各々に設けられている。ただし、メイングランドとしての接地導体部ＧＮＤ１は、各アンテナで共通化することができる。
<Example of antenna radiation pattern in portable terminal device>
The radiation
図１１は、図１の携帯端末装置に設けられたアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の放射パターンの例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a radiation pattern of the antennas ANT1 to ANT3 provided in the mobile terminal device of FIG.
図１１では、携帯端末装置がスマートフォンの場合を例としてアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の配置が示されている。スマートフォンの筺体５０の長手方向をＹ方向とし、短手方向をＸ方向とし、厚み方向をＺ方向とする。筺体５０の主面上にタッチスクリーン１０８が設けられ、主面上でタッチスクリーン１０８の下部に操作キー１０５が設けられている。タッチスクリーン１０８は、ディスプレイとタッチパネルとが一体的に形成されたものである。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。
In FIG. 11, the arrangement of the antennas ANT1 to ANT3 is shown as an example in which the mobile terminal device is a smartphone. The longitudinal direction of the
アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３は筺体５０の内部に設けられる。具体的に、アンテナＡＮＴ１は筺体５０の長手方向（Ｙ方向）の一端に近接して（すなわち、操作キー１０５の近傍に）設けられる。アンテナＡＮＴ３は筺体５０の長手方向（Ｙ方向）の他端に近接して（すなわち、操作キー１０５の反対側に）設けられる。アンテナＡＮＴ２は筺体５０の短手方向（Ｘ方向）の一端に近接して設けられる。
The antennas ANT1 to ANT3 are provided inside the
図１１では、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の各々を単独使用した場合の放射パターンの一例が示されている。アンテナＡＮＴ１の場合、筺体５０の短手方向（Ｘ方向）にイメージ電流が流れるように図１の放射パターン切替部４０６を制御することによって、筺体５０の長手方向（Ｙ方向）に放射パターン５３Ａ，５３Ｂが生成される。なお、放射パターンはイメージ電流の方向に垂直に生成されるので、筺体５０の厚み方向（Ｚ方向）にもアンテナＡＮＴ１の放射パターンが生成されている。しかしながら、筺体５０の短手方向（Ｘ方向）の放射パターンは生成されない。
FIG. 11 shows an example of a radiation pattern when each of the antennas ANT1 to ANT3 is used alone. In the case of the antenna ANT1, the
同様に、アンテナＡＮＴ２の場合、筺体５０の長手方向（Ｙ方向）にイメージ電流が流れるように放射パターン切替部４０６を制御することによって、筺体５０の短手方向（Ｘ方向）の放射パターン５４Ａ，５４Ｂが生成される（筺体５０の長手方向（Ｙ方向）には放射パターンは生成されない）。
Similarly, in the case of the antenna ANT2, the
アンテナＡＮＴ３の場合、筺体５０の短手方向（Ｘ方向）にイメージ電流が流れるように放射パターン切替部４０６を制御することによって、筺体５０の長手方向（Ｙ方向）の放射パターン５５Ａ，５５Ｂが生成される（筺体５０の短手方向（Ｘ方向）には放射パターンは生成されない）。
In the case of the antenna ANT3, the
また、図１２は、図１１のアンテナ配置において、アンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ３に長手方向（Ｙ方向）、アンテナＡＮＴ２に短手方向（Ｘ方向）にイメージ電流が流れる場合の各アンテナに生じる放射パターンを示している。 FIG. 12 shows a radiation pattern generated in each antenna when the image current flows in the longitudinal direction (Y direction) in the antennas ANT1 and ANT3 and in the short direction (X direction) in the antenna ANT2 in the antenna arrangement of FIG. ing.
具体的に、アンテナＡＮＴ１の場合、筺体５０の長手方向（Ｙ方向）にイメージ電流が流れるように放射パターン切替部４０６を制御することによって、筺体５０の短手方向（Ｘ方向）の放射パターン５６Ａ，５６Ｂが生成される。
Specifically, in the case of the antenna ANT1, the
アンテナＡＮＴ３の場合にも、筺体５０の長手方向（Ｙ方向）にイメージ電流が流れるように放射パターン切替部４０６を制御することによって、筺体５０の短手方向（Ｘ方向）の放射パターン５７Ａ，５７Ｂが生成される。
Also in the case of the antenna ANT3, the
アンテナＡＮＴ２の場合、筐体５０の短手方向（Ｘ方向）にイメージ電流が流れるように放射パターン切替部４０６を制御することによって、筐体５０の長手方向（Ｙ方向）の放射パターン５８Ａ，５８Ｂが生成される。
In the case of the antenna ANT2, the
＜実施の形態２＞
図１３から図１７を参照して、実施の形態２の携帯端末装置２について説明する。実施の形態２の携帯端末装置２は、アンテナの給電点がユーザの手によって覆われているアンテナを推定し、推定したアンテナを使用不可に設定する。これにより、人体に対する電波の放射量を低減する。
<
With reference to FIG. 13 to FIG. 17, the mobile
図１３は、実施の形態２による携帯端末装置２の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態１と比較すると、加速度センサ１１１が、自装置の傾きを、重力方向の加速度として検出するためのセンサであり、例えば３軸加速度センサである。加速度センサ１１１は、検出した３軸の加速度を制御部１０１へ出力する。状態検出部２１０が、持手判断部２１１として機能する。制御部１０１は、可動領域推定部２２０として機能する。持手判断部２１１は、ユーザが携帯端末装置２に接触する位置に基づき、携帯端末装置２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。
FIG. 13 is a functional block diagram illustrating a configuration of the mobile
ユーザが携帯端末装置２を把持している状態（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から出力される座標情報と、人感センサ１９１、１９２、１９３、１９４から出力される情報と、加速度センサ１１１からの加速度の情報とに基づき、ユーザが携帯端末装置２を把持している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２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。
The detection of the state in which the user is holding the mobile terminal device 2 (the holding state) will be described in detail as follows. Based on the coordinate information output from the
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２の姿勢情報と、持手情報とを、可動領域推定部２２０に送る。
The
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Ｄ８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１４および図１５参照）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。
The movable
＜使用不可にするアンテナの選択＞
図１４、図１５、図１６を参照して、通信制御部２３０が、使用不可にするアンテナを選択する処理を説明する。なお図１４、図１５においては、アンテナが３本の場合の例を示す。
<Selecting the antenna to be disabled>
With reference to FIGS. 14, 15, and 16, processing in which the
図１４は、ユーザが携帯端末装置２を縦向きに把持した状態を表した図である。図１４では、縦向きの姿勢の携帯端末装置２において右側面の下端寄りの位置（図１４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。
FIG. 14 is a diagram illustrating a state where the user holds the mobile
この場合、アンテナＡＮＴ２の給電点Ｐ２の近傍の表面（主面、背面、および側面）が手で覆われる。アンテナＡＮＴ２による通信がユーザの手や指の影響を受ける。図１３の携帯端末装置２の通信制御部２３０（選択部２３１）は、アンテナＡＮＴ２が手や指で覆われており、人体へ放射される電波の放射量を低減するためアンテナＡＮＴ２を使用不可にする。
In this case, the surface (main surface, back surface, and side surface) in the vicinity of the feeding point P2 of the antenna ANT2 is covered with a hand. Communication by the antenna ANT2 is affected by the user's hand and fingers. In the communication control unit 230 (selection unit 231) of the mobile
図１５は、ユーザが携帯端末装置２を横向きに把持した状態を表した図である。図１５では、横向きの姿勢の携帯端末装置２において右側面（図１５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。
FIG. 15 is a diagram illustrating a state where the user holds the mobile
この場合には、アンテナＡＮＴ３の給電点Ｐ３の近傍の携帯端末装置２の表面（主面、背面、および側面）が手で覆われることになる。アンテナＡＮＴ３による通信がユーザの手や指の影響を受ける。図１３の携帯端末装置２の通信制御部２３０（選択部２３１）は、アンテナＡＮＴ３が手や指で覆われており、人体へ放射される電波の放射量を低減するためアンテナＡＮＴ３を使用不可にする。
In this case, the surface (main surface, back surface, and side surface) of the mobile
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。
The “surface in the vicinity of the feeding point” typically means the intersection of the principal surface normal passing through the feeding point and the principal surface, the intersection of the back normal passing through the feeding point and the back surface, And the intersection of the normal with the side surface passing through the feed point (typically, the side surface closest to the feed point) and the side surface. That is, the “surface in the vicinity of the feeding point” is an orthogonal projection point of the feeding point with respect to each of the main surface, the back surface, and the side surface of the
＜親指の可動範囲の推定＞
実施の形態２の携帯端末装置２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手の影響を受けると判定される。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２の主面は複数の領域に分割されている。
<Estimation of thumb movement range>
In portable
図１４および図１５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２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。
Referring to FIGS. 14 and 15, the region of the main surface is divided (classified) into a plurality of regions α, β, γ, and δ as an example. Each of the regions α, β, γ, and δ is located in this order from the upper end side to the lower end side (operation key 105 side) when the posture of the mobile
給電点Ｐ３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Ｐ３は、複数の領域α〜δにおける領域αの直下に位置する。 The normal line from the feeding point P3 to the main surface intersects the main surface in the region α. That is, the feeding point P3 is located immediately below the region α in the plurality of regions α to δ.
以下では、領域α，β，γ，δを用いて、ユーザが携帯端末装置２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。
Below, the movable range in the main surface of the thumb of the hand which the user is holding the portable
主面上での親指の可動範囲の推定と、アンテナＡＮＴ３が手で隠れているか否かの判定は、記憶部１０４に記憶されているデータテーブルＤ８に基づいて行われる。以下、データテーブルＤ８の概要について説明する。
The estimation of the movable range of the thumb on the main surface and the determination of whether or not the antenna ANT3 is hidden by the hand are performed based on the data table D8 stored in the
図１６は、データテーブルＤ８の概略構成を表した図である。図１６を参照して、データテーブルＤ８では、携帯端末装置２の姿勢（縦，横）と、ユーザの携帯端末装置２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、アンテナＡＮＴ３の給電点が手で覆われる可能性があると判定されるか否か（すなわち手の影響を受ける可能性があるか否か）とが対応付けられている。
FIG. 16 is a diagram showing a schematic configuration of the data table D8. Referring to FIG. 16, in data table D8, the posture (vertical, horizontal) of mobile
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。アンテナＡＮＴ３が手の影響を受ける可能性がある場合を「ＹＥＳ」とし、アンテナＡＮＴ３が手の影響を受ける可能性がない場合を「ＮＯ」としている。 The contact area on the main surface is one of a plurality of areas α, β, γ, and δ for convenience of explanation. The movable range of the thumb is any one of the plurality of regions α, β, γ, δ, or a combination of two or three of the plurality of regions α, β, γ, δ. The case where the antenna ANT3 is likely to be affected by the hand is “YES”, and the case where the antenna ANT3 is not likely to be affected by the hand is “NO”.
さらに、図１６のデータテーブルＤ８では、携帯端末装置２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Ｄ８を拡張することは容易にできる。
Further, in the data table D8 of FIG. 16, it is not assumed that the portable
＜アンテナＡＮＴ３が手で覆われているかの判定処理＞
以下、図１３を参照して、携帯端末装置２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。人感センサ（グリップセンサ）１９１、１９２、１９３、１９４は、携帯端末装置２におけるユーザの手の接触位置を検知する。人感センサ（グリップセンサ）１９１、１９２、１９３、１９４は、検知した接触位置の座標情報を制御部１０１の状態検出部２１０に送る。
<Determining whether antenna ANT3 is covered by hand>
Hereinafter, with reference to FIG. 13, a process for determining whether or not the feeding point of each antenna is covered with the hand in the mobile
なお、各人感センサ１９１、１９２、１９３、１９４からの座標情報は、人感センサ毎に区別された状態で状態検出部２１０に送られる。
In addition, the coordinate information from each
加速度センサ１１１は、携帯端末装置２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２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１０１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。
The
状態検出部２１０は、ユーザによる携帯端末装置２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２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。
The
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、人感センサ１９１、１９２、１９３、１９４から出力される情報と、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２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。
The detection of the gripping state will be described in detail as follows. The
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２の姿勢情報と、持手情報とを、可動領域推定部２２０に送る。
The
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Ｄ８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。
The movable
通信制御部２３０の選択部２３１は、通信方式に応じて選択したアンテナＡＮＴ３の給電点の近傍の携帯端末装置２の表面が手（親指の可動範囲を含む）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、携帯端末装置２の姿勢（縦方向か横方向か）、持ち手の情報、主面上の領域α〜γのうち親指の接触領域、親指の可動範囲の推定領域の判定結果に基づき、データテーブルＤ８を参照して、選択されたアンテナＡＮＴ３が手の影響を受けるか否かを判定する。
The
具体例を挙げて説明すれば、以下のとおりである。図１５に示すように、携帯端末装置２の姿勢が横向き、持ち手が右、主面における接触領域がαとなるように、ユーザが携帯端末装置２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α，βであったとする。この場合、選択部２３１は、図１６のデータテーブルＤ８を参照して、姿勢が「横」，持ち手が「右手」、主面における接触領域が「α」，および親指の可動領域が「α，β」に対応付けられた「ＹＥＳ」を読み出すことによって、アンテナＡＮＴ３が手の影響を受けると判定する。通信制御部２３０の選択部２３１は、アンテナＡＮＴ３が手の影響を受けると判定すると、アンテナＡＮＴ３を用いた通信によって人体へと放射される電波量を低減するため、アンテナＡＮＴ３を使用不可にする。
A specific example will be described as follows. As shown in FIG. 15, it is assumed that the user is holding the mobile
図１７は、実施の形態２における各アンテナの放射パターンを示す図である。図１７において、ユーザの手や指で覆われているアンテナを使用不可にして、使用可能なアンテナの放射パターンを、放射パターン切替テーブル５２０を参照して決定する。 FIG. 17 is a diagram illustrating a radiation pattern of each antenna in the second embodiment. In FIG. 17, the antenna covered with the user's hand or finger is disabled, and the radiation pattern of the usable antenna is determined with reference to the radiation pattern switching table 520.
図１７（Ａ）は、ユーザが携帯端末装置２を右手で保持している場合の放射パターンの例を示す。図１７（Ａ）において、アンテナＡＮＴ２の給電点Ｐ２が、ユーザの手によって覆われている。通信制御部２３０は、アンテナＡＮＴ２がユーザの手の影響を受けると判定し、アンテナＡＮＴ２を使用不可にする。
FIG. 17A shows an example of a radiation pattern when the user holds the mobile
図１７（Ｂ）は、ユーザが携帯端末装置２を左手で保持している場合の放射パターンの例を示す。図１７（Ｂ）において、アンテナＡＮＴ４の給電点Ｐ４の近傍が、ユーザの手によって覆われている。通信制御部２３０は、アンテナＡＮＴ４がユーザの手の影響を受けると判定し、アンテナＡＮＴ４を使用不可にする。
FIG. 17B shows an example of a radiation pattern when the user holds the mobile
＜実施の形態３＞
実施の形態３の携帯端末装置について説明する。実施の形態３の携帯端末装置は、最適なアンテナ整合を切り替える。実施の形態３の携帯端末装置は、図５に示すステップＳ１６の処理の後、使用するアンテナの整合を、アンテナ整合テーブル３４を参照して切り替える。これにより、各アンテナのアンテナ特性の劣化を改善するために、最適なアンテナ整合に切り替えることができる。また、各アンテナが広帯域の通信に対応して設計されている場合、通信に使用する通信規格、使用バンドに応じて周波数特性を補償することができる。
<
A portable terminal device according to the third embodiment will be described. The mobile terminal device according to the third embodiment switches optimal antenna matching. The portable terminal device according to the third embodiment switches the matching of the antenna to be used with reference to the antenna matching table 34 after the process of step S16 shown in FIG. Thereby, in order to improve the deterioration of the antenna characteristics of each antenna, it is possible to switch to the optimum antenna matching. Further, when each antenna is designed for wideband communication, frequency characteristics can be compensated according to the communication standard and band used for communication.
＜携帯端末装置の全体構成＞
図１８は、実施の形態３による携帯端末装置の構成の一部を概略的に示すブロック図である。図１８を参照して、携帯端末装置は、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３とアンテナ切替装置４０１との間に接続されたアンテナ整合調整部７０をさらに含む点で図１３の携帯端末装置２と異なる。
<Overall configuration of portable terminal device>
FIG. 18 is a block diagram schematically showing a part of the configuration of the mobile terminal device according to the third embodiment. Referring to FIG. 18, the mobile terminal device is different from mobile
なお、図１の携帯端末装置１および図１３の携帯端末装置２と比較して、図１８では、無線回路４０２を示していないが、実施の形態３の携帯端末装置にも無線回路４０２は含まれる。また、図１の携帯端末装置１および図１３の携帯端末装置２において、記憶部１０４は、アンテナ切替テーブル５１０と放射パターン切替テーブル５２０とを記憶するものとして説明したが、実施の形態３の携帯端末装置においては、アンテナ切替テーブル５１０と放射パターン切替テーブル５２０とをひとまとめにしてアンテナ・放射パターン切替テーブル３３として示している。また、実施の形態３の携帯端末装置においては、記憶部１０４は、アンテナ整合テーブル３４を記憶している。
Compared with mobile
各アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の周波数特性が広帯域に設計されている場合、通信に使用する通信規格および／またはバンドに応じて、通信に使用するアンテナの周波数特性を補償する必要がある。アンテナ整合調整部７０は、制御部１０１の制御に従って、通信に使用するアンテナの整合状態および周波数帯域を調整する。
When the frequency characteristics of the antennas ANT1 to ANT3 are designed in a wide band, it is necessary to compensate the frequency characteristics of the antenna used for communication according to the communication standard and / or band used for communication. The antenna
具体的に図１８の場合、アンテナ整合調整部７０は、アンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＡＮＴ３にそれぞれ対応する可変整合回路７１，７２，７３を含む。可変整合回路７１〜７３の各々は、可変容量素子を含み、可変容量素子の容量値を変化させることによって対応するアンテナのインピーダンス整合を行うとともに、対応するアンテナの共振周波数を変化させることができる。
Specifically, in the case of FIG. 18, the antenna
制御部１０１のＣＰＵは、通信に使用する通信規格／バンドに応じて、アンテナ整合調整部７０にアンテナチューニング情報（すなわち、可変整合回路７１〜７３の可変容量素子の設定値に関する情報）を出力する。アンテナ整合調整部７０は、ＣＰＵから受信したアンテナチューニング情報に従って、可変整合回路７１〜７３の可変容量素子の設定値を変更する。
The CPU of the
送受信する信号の周波数帯域（バンド）／通信規格と可変整合回路７１〜７３の可変容量素子の設定値との対応関係は、アンテナ整合テーブル３４として記憶部１０４に記憶されている。制御部１０１は、アンテナ整合テーブル３４を参照することによって可変整合回路７１〜７３に含まれる可変容量素子の設定値（アンテナチューニング情報）を決定する。
The correspondence between the frequency band (band) / communication standard of the signal to be transmitted and received and the set value of the variable capacitance element of the
図１８のその他の点は図１と同様であるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。 The other points in FIG. 18 are the same as those in FIG.
＜可変整合回路の構成例＞
図１９は、図１８の可変整合回路７１〜７３の一例を示す回路図である。図１９を参照して、可変整合回路７１〜７３の各々は、インダクタ素子８４，８５と、可変容量素子８６とを含む。インダクタ素子８４，８５のインダクタンス値をそれぞれＬ１（ｎＨ）、Ｌ２（ｎＨ）とし、可変容量素子８６の容量値をＣ１（ｐＦ）とする。
<Configuration example of variable matching circuit>
FIG. 19 is a circuit diagram illustrating an example of the
図１９に示す例では、インダクタ素子８４は入出力ノード８２と８３との間に接続され、インダクタ素子８５は入出力ノード８２と接地ノードＧＮＤとの間に接続され、可変容量素子８６は入出力ノード８３と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。入出力ノード８２，８３の一方はアンテナＡＮＴに接続される。入出力ノード８２，８３の他方はアンテナ切替装置４０１に接続され、アンテナ切替装置４０１を介してデュプレクサと接続される。
In the example shown in FIG. 19, the
可変容量素子８６として、たとえば、可変容量ダイオード（バリキャップまたはバラクタとも称する）を用いることができる。もしくは、スイッチによって並列に接続されるコンデンサの個数を切り替えることによって容量値を変化させるタイプの可変容量素子を用いることもできる。もしくは、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）を利用してコンデンサの電極間距離を変化させるタイプの可変容量素子を用いることもできる。
As the
なお、図１９の構成と異なり、容量素子は一定の容量値を有し、インダクタ素子のインダクタンスが可変となるようにしてもよいし、容量素子の容量値およびインダクタ素子のインダクタンスの両方を可変としてもよい。 Unlike the configuration of FIG. 19, the capacitive element may have a constant capacitance value and the inductance of the inductor element may be variable, or both the capacitance value of the capacitive element and the inductance of the inductor element may be variable. Also good.
＜アンテナ整合テーブルの例＞
図２０は、図１８の記憶部１０４に記憶されるアンテナ整合テーブル３４の一例を示す図である。図２０に示すように、アンテナＡＮＴで使用される通信規格／バンドに応じて図１９の可変容量素子８６の容量値Ｃ１（ｐＦ）の設定値が定められている。インダクタ素子８４，８５のインダクタンス値Ｌ１，Ｌ２（ｎＨ）は固定値である。
<Example of antenna matching table>
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the antenna matching table 34 stored in the
＜変形例＞
上記の各実施形態において、通信制御部２３０が通信に使用するアンテナを選択した場合に、人体から比較的遠くに離れているアンテナに、送信電力の高い信号を出力してもよい。例えば、図４のアンテナ切替テーブル５１０において、携帯端末装置１の傾きと、携帯端末装置１に対する人体の位置とから、人体から最も遠く離れていると推定されるアンテナを予め使用可能なアンテナ５１３において指定しておく。
<Modification>
In each of the above embodiments, when the
例えば、携帯端末装置１の傾きが傾き「縦」、携帯端末装置１に対する人体の位置が位置「下部」の場合、通信制御部２３０は、アンテナＡＮＴ２とアンテナＡＮＴ３とを選択するが、人体の位置が携帯端末装置１の下部にあるため、アンテナＡＮＴ３が人体から最も遠いと推定される。そこで、通信制御部２３０は、アンテナ切替テーブル５１０を参照し、アンテナＡＮＴ３を、送信電力の高い信号を出力するためのアンテナとして指定する。
For example, when the inclination of the mobile
図２１は、アンテナが４本の場合に、人体から最も遠いアンテナに送信電力の高い信号を出力する例を示す図である。図２１に示すように、携帯端末装置１に対する人体の位置が、携帯端末装置１の下部にあり、携帯端末装置１がアンテナＡＮＴ３とアンテナＡＮＴ４とを通信に使用する場合、アンテナＡＮＴ３の方が人体から遠い。携帯端末装置１がバンドＡ（周波数ｆ１）とバンドＢ（周波数ｆ２）とを同時に使用して通信を行う場合に、送信信号の出力が、バンドＡの方が大きいとする。この場合、送信信号の出力がバンドＢのものより大きいバンドＡの信号をアンテナＡＮＴ３によって送信し、バンドＢの信号を、アンテナＡＮＴ４によって送信する。
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of outputting a signal with high transmission power to the antenna farthest from the human body when there are four antennas. As shown in FIG. 21, when the position of the human body relative to the mobile
＜まとめ＞
携帯端末装置が複数の通信方式、複数のバンドを同時に使用する場合において、携帯端末装置の筐体の背面や側面にセンサを設ける。携帯端末装置は、これらセンサに対する人体の接触位置等の情報を利用することにより、人体から離れているアンテナを自動で選択する。これにより、人体に対する電波の放射量を低減する。
<Summary>
When the mobile terminal device uses a plurality of communication systems and a plurality of bands at the same time, a sensor is provided on the back surface or side surface of the housing of the mobile terminal device. The portable terminal device automatically selects an antenna away from the human body by using information such as the contact position of the human body with respect to these sensors. This reduces the amount of radio waves emitted to the human body.
携帯端末装置は、例えば、タブレット端末等の、側等部以外に端末を人体の近くに位置させて使用する可能性があるものである。これらの端末は、Ｂｏｄｙ ＳＡＲの対象となる装置であり、３以上のアンテナから、人体から離れたアンテナを２個選択して通信を行う。携帯端末装置は、人体を感知する人感センサを備える人感センサとは、例えば周辺温度分布によって人体を感知するセンサ、グリップセンサなどである。 The portable terminal device may be used with a terminal positioned near the human body other than the side parts such as a tablet terminal. These terminals are devices that are targets of Body SAR, and perform communication by selecting two antennas away from the human body from three or more antennas. In the portable terminal device, the human sensor including the human sensor that detects the human body is, for example, a sensor that detects the human body based on the ambient temperature distribution, a grip sensor, or the like.
携帯端末装置は、加速度センサを備え、携帯端末装置の傾きを検出する。携帯端末装置は、使用するアンテナを選択するためのアンテナ切替テーブルを記憶し、アンテナ切替テーブルを参照して、人体から離れたアンテナを２つ選択する。携帯端末装置は、選択されたアンテナの放射パターンを、人体から離れるように変更する。 The mobile terminal device includes an acceleration sensor and detects the inclination of the mobile terminal device. The mobile terminal device stores an antenna switching table for selecting an antenna to be used, and refers to the antenna switching table to select two antennas away from the human body. The portable terminal device changes the radiation pattern of the selected antenna so as to be away from the human body.
各実施形態で説明した携帯通信装置は、プロセッサと、その上で実行されるプログラムにより実現される。本発明を実現するプログラムは、通信インタフェースを介してネットワークを利用した送受信等により提供される。 The mobile communication device described in each embodiment is realized by a processor and a program executed on the processor. The program for realizing the present invention is provided by transmission / reception using a network via a communication interface.
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特許請求の範囲によって示され、特許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。 The embodiment disclosed this time must be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１，２ 携帯端末装置、１０１ 制御部、１０２ ＲＯＭ、１０３ ＲＡＭ、１０４ 記憶部、１０５ 操作キー、１０６ スピーカ、１０７ カメラ、１０８ タッチスクリーン、１１１ 加速度センサ、１１２ 無線通信ＩＦ、１２１ アンテナ、１２２ アンテナ、１２３ アンテナ、１９１，１９２，１９３，１９４ 人感センサ、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、２４０ 表示制御部、４０１ アンテナ切替装置、４０２ 無線回路、４０６ 放射パターン切替部、４０７ 減衰器、５１０ アンテナ切替テーブル、５２０ 放射パターン切替テーブル、３３ アンテナ・放射パターン切替テーブル、３４ アンテナ整合テーブル、１０８１ ディスプレイ、１０８２ タッチパネル。 1, 2 mobile terminal devices, 101 control unit, 102 ROM, 103 RAM, 104 storage unit, 105 operation keys, 106 speaker, 107 camera, 108 touch screen, 111 acceleration sensor, 112 wireless communication IF, 121 antenna, 122 antenna, 123 antenna, 191, 192, 193, 194 human sensor, 210 state detection unit, 211 handle determination unit, 220 movable region estimation unit, 230 communication control unit, 231 selection unit, 240 display control unit, 401 antenna switching device, 402 radio circuit, 406 radiation pattern switching unit, 407 attenuator, 510 antenna switching table, 520 radiation pattern switching table, 33 antenna / radiation pattern switching table, 34 antenna matching table, 1081 display, 1082 touch Panel.
Claims (5)
複数のアンテナと、
前記携帯端末装置に対して人体が近接していることを検出するセンサと、
前記複数のアンテナの各々を使用状態または非使用状態に切り替え可能であり、使用状態の各々のアンテナの放射パターンを切り替え可能なアンテナ切替部と、
前記センサの出力結果に基づいて、前記携帯端末装置が通信に使用するアンテナを選択する選択部とを備え、
前記アンテナ切替部は、前記選択部による前記アンテナの選択結果に従って、通信に使用するアンテナを選択し、選択されたアンテナを使用状態に切り替えて、選択されたアンテナの放射パターンを、前記センサの結果に基づいて切り替える、携帯端末装置。 A portable terminal device,
Multiple antennas,
A sensor for detecting that a human body is close to the mobile terminal device;
An antenna switching unit capable of switching each of the plurality of antennas to a use state or a non-use state, and capable of switching a radiation pattern of each antenna in the use state;
A selection unit that selects an antenna to be used for communication by the mobile terminal device based on an output result of the sensor;
The antenna switching unit selects an antenna to be used for communication in accordance with a selection result of the antenna by the selection unit, switches the selected antenna to a use state, and selects a radiation pattern of the selected antenna as a result of the sensor. Switching based on the mobile terminal device.
ユーザが前記携帯端末装置を把持する範囲の近傍に、前記アンテナの給電点がある場合は、当該アンテナの使用を不可とする、請求項１に記載の携帯端末装置。 The selection unit includes:
The portable terminal device according to claim 1, wherein the antenna is not usable when a feeding point of the antenna is in the vicinity of a range in which the user holds the portable terminal device.
前記選択部は、前記加速度センサの出力結果に基づいて、前記携帯端末装置の傾きを取得し、前記センサの出力に基づいて、前記携帯端末装置をユーザが把持している範囲を取得し、取得した前記携帯端末装置の傾きと、前記ユーザが把持している範囲とに基づいて、人体から遠い少なくとも１つのアンテナを選択する、請求項１に記載の携帯端末装置。 The portable terminal device further includes an acceleration sensor,
The selection unit acquires the inclination of the mobile terminal device based on the output result of the acceleration sensor, acquires the range where the user is holding the mobile terminal device based on the output of the sensor, and acquires The mobile terminal device according to claim 1, wherein at least one antenna far from a human body is selected based on the inclination of the mobile terminal device and a range held by the user.
各アンテナの整合を切り替えるアンテナ整合調整部を備え、
前記選択部は、使用状態のアンテナから送受信する信号の周波数帯に応じて、前記使用状態のアンテナの整合状態を前記アンテナ整合調整部によって調整する、請求項１から３のいずれか１項に記載の携帯端末装置。 The portable terminal device further includes:
It has an antenna matching adjustment unit that switches matching of each antenna,
The said selection part adjusts the matching state of the said antenna in use state by the said antenna matching adjustment part according to the frequency band of the signal transmitted / received from the antenna in use state. Mobile terminal device.
各アンテナから送信する送信信号の出力を減衰させる減衰器を備え、前記携帯端末装置から送信する送信信号の出力を、比吸収率の許容値に適合するよう前記減衰器によって減衰させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の携帯端末装置。 The portable terminal device further includes:
2. An attenuator for attenuating the output of a transmission signal transmitted from each antenna, wherein the attenuator attenuates the output of a transmission signal transmitted from the portable terminal device so as to meet an allowable value of specific absorption rate. 5. The mobile terminal device according to any one of items 1 to 4.
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