JP3165155B2 - Ｒｆ送信に対する照射露出量を制御するための方法および装置 - Google Patents

Ｒｆ送信に対する照射露出量を制御するための方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】 I.発明の分野 本発明は、アンテナ放射が使用者に近接している通信
システムに関する。特に、携帯送信機の使用に関連する
RF照射レベルを監視し、RF送信機に対する照射が予め決
められた閾値を越える時に応答測定を行うための新しい
改良された方法および装置に関する。
II.関連技術の説明 しばしば、便利で可動型の組込み式携帯パーソナル通
信装置を有することが望まれる。これらの特徴は、携帯
装置に関する多くの要求から生まれた。この要求に応答
する際に、使用者のRF照射に対する露出を監視および制
御するために工業界では、一連の予防策を実行すること
が望まれている。
本発明の概要 本発明は、使用者のRF照射に露出されるレベルを制御
するための新しい改良された方法および装置に関する。
本発明によると、送信されるエネルギの総量は、一定期
間内における予め決められた照射レベルが、自動的に連
続して行われる予防策を実行する時に到達するまで測定
される。
携帯電話機の送信回路は、基本的にアンテナと、アン
テナに接続されたパワー増幅器とから構成される。一般
的に、パワー増幅器は、アンテナからの送信パワーを決
定するパワーレベル要求信号に応答する。
本発明において、送信エネルギは、パワーレベル要求
信号を監視することによって、或いはパワー増幅器の出
力を監視することによって、電話動作中で監視される。
一定期間の時間中に送信されたエネルギ総量は、積分器
によって累積され、それは、監視された信号がアナログ
或いはデジタルの型式であるか否かによって、漏洩積分
器或いは滑動ウインドウ累算器の形態を採る。この送信
エネルギの累積値は、予め決められた閾値と比較され
る。累積値が予め決められた閾値を越える時、信号が危
険制御プロセッサに送られ、予防ステップが実行され
る。
本発明の一層エレガントな実施において、累積された
送信エネルギは、累積されたエネルギが１つ以上の中間
レベルの閾値の各々を越えた後で、前記中間閾値に対し
て比較され、送信パワーが減少されるまで、或いは送信
パワーが減少または除去される時に最後の閾値を越える
まで、新しい予防策が採られる。
図面の簡単な説明 本発明の特徴、目的、および効果は、同様の参照符号
が全体的に対応して付けられている図面に関連して採用
された時に、以下で説明される詳細な説明から一層明白
になるであろう。
図１は、携帯可能な通信装置と結合されたRF照射を示
す。
図２は、RF照射モニタおよび制御装置のステップのフ
ローチャートを示す。
図３は、RF照射モニタおよび制御装置の例示的実施例
を示す。
好ましい実施例の詳細な説明 ここで図面を参照すると、図１はセル電話或いは類似
の装置のような、携帯可能な通信装置の使用に関連する
RF照射に対する露出を示す。携帯電話２のアンテナ１が
使用者の身体３に近接していることが重要である。電話
２のアンテナ１から放射される電磁エネルギ４が関心の
源である。本発明の目的は、RF照射の制御および監視で
ある。
携帯通信装置において、高品質の通信リンクを維持す
るために、送信機パワーが増減される。フェーディング
環境において、或いは送信路が妨害された状況におい
て、携帯通信装置はリンクの品質を維持するために送信
パワーを増加する。送信エネルギのレベルおよびその変
化は監視されるべきである。したがって、適切な制御方
法および回路がRF照射レベルを制限するために必要とさ
れる。
図２は、本発明のRF送信の照射レベルを制御すること
に関するステップのフローチャートを示す。ブロック11
において累積エネルギが獲得され、ブロック12において
電流エネルギの閾値に対して比較される。ブロック12に
おいて、累積エネルギの値が電流の閾値よりも小さいと
決定されると、システムは、ブロック13において、閾値
がその最小値に設定されたか否かを検査する。ブロック
13において閾値がその最小値でないと決定されると、ブ
ロック14においてその閾値は予め決められた量を減少さ
れる。
ブロック12において電流エネルギの閾値が越えられた
ことが決定されると、ブロック15において閾値が中間の
閾値或いは最大の閾値であるか否かを決定するために検
査が行われる。ブロック15において閾値が中間の閾値で
あると決定されると、次の予防ステップが実行される。
ブロック16において使用者に知らされ、ブロック17にお
いてエネルギの閾値が一層大きい値に増加される。
上記で説明された手順は、閾値がもはや中間の値では
なく、ブロック15において増加されない最大値であると
決定される時まで続けられる。この時、ブロック18にお
いて使用者に知らされ、ブロック19において放射された
パワーが減少或いは除去される。
図３は、通信装置における本発明の例示的実施例を示
す。送信パワーを制御するパワーレベル要求は、パワー
レベル要求信号としてパワー増幅器21に送られる前にRF
照射露出量制御プロセッサ20を通って処理される。パワ
ー増幅器21は、入力情報信号を増幅するためにパワーレ
ベル要求信号に応答して、予め決められた送信パワーレ
ベルにおいて送信信号をアンテナ22へ供給する。情報信
号はアナログ或いはデジタル型式の何れかである。入力
情報信号はアナログ或いはデジタルの形態であり、TDM
A、CDMA、FM、或いは当業者に良く知られているその他
の変調方法を使用する送信のために変調される。
衛星に基く携帯電話システムにおいて、典型的な送信
周波数は、約1610乃至1626.5MHzの範囲である。これら
の電話は100mW乃至1Wのパワーの範囲において動作する
ように設計される。本発明は、衛星または地上に設置さ
れた通信システムの送信周波数或いはパワー範囲に等し
く応用可能であるということに注目すべきである。
好ましい実施例において、積分器23はRF照射露出量制
御プロセッサ20からパワーレベル要求信号を取り出す。
別の実施例において、積分器は、送信されたエネルギの
測定のためにパワー増幅器の出力を取り出すことができ
る（図３において破線で示される）。積分器は、パワー
要求信号が性質的にアナログであるならば漏洩積分器の
形態であり、或いはパワー要求信号が性質的にデジタル
であるならば滑動ウインドウ累積器の形態である。送信
されたエネルギは、式を使用して理想的に計算される。
Etは送信されたエネルギであり、パワー（ｔ）は時間
の関数としての送信パワーである。或いは、 Etは送信されたエネルギであり、パワー（ｔ）はサン
プル数の関数としての送信パワーである。
式１の計算は、当業者に良く知られているようにアナ
ログ積分器を使用して達成され、式２の計算は、同じく
当業者に良く知られているデジタル累積回路を使用して
達成できる。式１および２の関数に近い簡単な構成があ
る。例えば、簡単なRCネットワークは、式１のアナログ
の積分を近似することができる。例示的実施例において
使用される積分或いは合計の時間は６分間、或いはその
他の選択された時間である。積分期間はプログラム可能
な量であり、地域的な法律或いは異なる要求に合わせる
ために変えることができる。
加えて、積分は線形方法である必要はない。その代り
に、累積或いは積分の速度は、所定の時間においてRF送
信の特性に基いて加重されることができる。現在一般的
に、放射照射に露出されることの重要性は、累積された
照射の総量に単純に比例していると考えられている。し
かしながら、本発明において代りのモデルが構想され、
RF送信の特性は使用者にとって重要であり、その積分は
これらの特徴に基いて加重される。実行され、したがっ
て加重される特徴は、電磁放射の周波数、放射強度、或
いは放射に関する他の何らかの特徴を含むかも知れな
い。
送信されたエネルギ（Et）は、比較器24によって、RF
照射露出量制御プロセッサ20によって供給される電流の
閾値（Ｔ）に対して比較される。例示的実施例におい
て、電流の閾値はRF照射露出量制御プロセッサ20と結合
されたROM或いはRAMメモリ記憶装置内に記憶される。閾
値はプログラム可能であり、地域的な法律或いは異なる
要求に合わせて変えることができる。提案された最大の
照射露出量閾値は、６分間で180ジュールの送信エネル
ギである。したがって例示的実施例において、最初の閾
値は６分間で90ジュールの送信エネルギに設定される。
RF照射露出量制御プロセッサ20によって供給される最初
の閾値が越えられたならば、比較器24が閾値超過信号を
RF照射露出量制御プロセッサ20に送り返す。
この時点において、RF照射露出量制御プロセッサ20
は、使用者をその状態に気付かせる制御通報信号を送信
する。例えば、制御通報信号に応答して、通信装置は音
響および可視警報の何れか、或いはその両者を与えるこ
とができる。例えば可視警報は、通信装置におけるデジ
タルディスプレイにおける文字警報或いは指示ランプの
照明の型式を採用することができる。警報に応答して使
用者は通路の妨害を減少することによって必要な送信エ
ネルギを減らす方法を採用することができる。RF照射露
出量制御プロセッサ20は、閾値を高くし、使用者が作業
を継続できるようにする。
閾値を増加する過程は、或る点で閾値がその最大値に
到達するまで継続し、その時にRF照射露出量制御プロセ
ッサ20が送信放射を減少或いは除去するためにパワーレ
ベル要求信号を変更する。他方で、累積値が電流の閾値
よりも小さいならば、予め決められた時間の間、閾値が
下げられる。閾値を減少させる過程は、閾値がその最小
値に到達するまで継続する。
本発明に加えることができる自由選択の特徴は、シス
テムオーバーライド補助システムである。図３に示され
るように、高送信パワーを維持することが必要である場
合に、使用者がオーバーライド信号をRF照射露出量制御
プロセッサ20に供給することができる。RF照射露出量制
御プロセッサ20のオーバーライド補助システムは、危険
な制御プロセッサを不活性にするオーバーライド信号に
応答し、パワー要求信号が変更されていないRF照射露出
量制御プロセッサ20を通ることができるようにする。こ
の型式の補助システムは、例えば送信が出なければなら
ないことを要求する緊急の環境のもとで望ましい。その
ようなオーバーライドシステムの設計は、当業者によっ
て良く知られている。
図面およびテキストにおいて、システムは、それ自身
のプロセッサによって制御される自立型システムとして
説明されたが、本発明は携帯可能な通信装置の既存の処
理要素に部分的或いは全体的に属する。
好ましい実施例の上記の説明は、当業者が本発明の構
成および使用を可能にするために与えられる。これらの
実施形態に対する種々の変形は、当業者には容易に明白
であり、ここで規定される本質的な原則は、発明力を使
用することなく他の実施例に応用することができる。し
たがって、本発明はここで例示された実施例に限定され
ず、ここで開示された原則および新しい特徴と一致する
最も広い範囲を包含することが意図されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許4634969（ＵＳ，Ａ) ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＡＮＴＥＮＮＡＳ ＡＮＤ Ｐ ＲＯＰＡＧＡＴＩＯＮ，ｖｏｌ．41，ｎ ｏ．６，Ｊｕｎｅ 1993，ＮＥＷ ＹＯ ＲＫ ＵＳ，ｐａｇｅｓ 739−746 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 29/08 H01Q 1/24 H04B 1/26 - 1/28 H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/04 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】送信機およびアンテナを有する通信装置に
    おける通信装置からのRF送信の使用者に対する照射露出
    量レベルを制御する装置において、 累積されたエネルギ値を発生するために予め決められた
    長さの時間において前記アンテナによって送信されるエ
    ネルギ量を決定する手段と、 比較結果信号を発生するために閾値に対して前記累積さ
    れたエネルギ値を比較する比較手段と、 前記比較結果信号を受信し、前記累積エネルギの値が前
    記閾値を越えたことを前記比較結果信号が示す時、前記
    送信機の送信パワーを制限する応答手段とを具備してい
    る通信装置。
  2. 【請求項２】前記決定手段が、滑動ウインドウ累積器を
    具備する請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記決定手段が、漏洩積分器を具備する請
    求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】前記累積値が前記閾値を越えたことを前記
    比較結果信号が示す時、前記応答手段がさらに、高い送
    信放射照射に露出された状態を使用者に知らせる請求項
    １乃至３のいずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】前記比較結果信号が、前記累積エネルギの
    値が前記閾値を越えたことを示す時に、前記応答手段が
    前記閾値を予め決められた最大閾値と比較し、前記閾値
    が前記最大閾値よりも低い時に、前記閾値を増加させる
    請求項１記載の装置。
  6. 【請求項６】前記比較結果信号が、前記累積エネルギの
    値が前記閾値よりも低いことを示す時に、前記応答手段
    が前記閾値を減少させる請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】前記比較結果信号が、前記累積エネルギの
    値が前記閾値よりも低いことを示す時に、前記応答手段
    が前記閾値を予め決められた最小閾値と比較し、前記閾
    値が前記最小閾値よりも大きい時のみ、前記閾値を減少
    させる請求項５記載の装置。
  8. 【請求項８】前記閾値が最小閾値よりも大きい時のみ、
    前記応答手段が前記閾値を低くする請求項６記載の装
    置。
  9. 【請求項９】送信機およびアンテナを有する携帯電話機
    において前記電話機からのRF送信の使用者に対する照射
    露出量レベルを制御する方法において、 累積エネルギの値を発生するために予め決められた時間
    において前記アンテナによって送信されるエネルギの量
    を決定し、 前記累積エネルギの値を予め決められた閾値に対して比
    較し、 比較結果信号を発生し、 比較結果信号が前記閾値を越えた前記累積エネルギの値
    であることを示した場合に、前記送信機の送信パワーを
    制限する方法。
  10. 【請求項１０】前記アンテナによって送信されたエネル
    ギの量を決定する前記ステップが、予め決められた数の
    送信符号に対する送信パワーを合計することを含む請求
    項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記アンテナによって送信されたエネル
    ギの量を決定する前記ステップが、予め決められた時間
    間隔で送信パワーを積分することを含む請求項９記載の
    方法。
  12. 【請求項１２】前記比較結果が、前記累積エネルギの値
    が前記閾値を越えたことを示す時使用者に通報するステ
    ップを含む請求項９記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記比較結果が、前記累積エネルギの値
    が前記閾値を越えたことを示す時使用者に通報するステ
    ップをさらに含む請求項10記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記比較結果が、前記累積エネルギの値
    が前記閾値を越えたことを示す時使用者に通報するステ
    ップを含む請求項11記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記比較結果が、前記累積エネルギの値
    が前記閾値を越えたことを示す場合に、前記比較結果信
    号に応答して前記閾値を増加するステップを含む請求項
    ９記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記比較結果が、前記累積エネルギの値
    が前記閾値よりも小さいことを示す場合に、前記比較結
    果信号に応答して前記閾値を減少させるステップを含む
    請求項15記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記閾値を予め決められた最大閾値と比
    較し、前記閾値が前記予め決められた最大閾値よりも小
    さい時のみ、前記閾値を増加させるステップをさらに含
    む請求項15記載の方法。
  18. 【請求項１８】前記閾値を予め決められた最小閾値と比
    較し、前記閾値が前記予め決められた最小閾値よりも大
    きい時のみ、前記閾値を減少する請求項16記載の方法。
  19. 【請求項１９】送信機とアンテナを有する携帯通信装置
    におけるRF送信の照射に露出されるレベルを制御する回
    路において、 パワー要求信号を受信するための第１の入力を含む２つ
    の入力と、照射露出量閾値を与えるための第１の出力と
    修正されたパワー要求信号を与えるための第２の出力と
    の２つの出力とを有するRF照射露出量制御プロセッサ
    と、 情報信号を受信するための第１の入力と、前記修正され
    たパワー要求信号を受信するための第２の入力とを備え
    た２つの入力と、増幅された情報信号を供給するための
    出力とを有する増幅器と、 前記修正されたパワー要求信号に結合された入力と、出
    力とを有する漏洩積分器と、 ２つの入力と１つの出力を有し、第１の入力が前記漏洩
    積分器の出力に結合され、第２の入力が危険制御プロセ
    ッサの前記第１の出力に結合され、前記出力が前記危険
    制御プロセッサの第２の入力に結合されている比較器と
    を具備している回路。
  20. 【請求項２０】前記危険制御プロセッサが、制御通報信
    号を供給するための第３の出力を具備する請求項19記載
    の回路。
  21. 【請求項２１】アンテナを有する携帯電話機におけるRF
    送信の照射に露出されるレベルを制御する回路におい
    て、 パワー要求信号を受信するための第１の入力を含む２つ
    の入力と、照射露出量閾値を与えるための第１の出力と
    修正されたパワー要求信号を与えるための第２の出力と
    を備えた２つの出力を有するRF照射露出量制御プロセッ
    サと、 情報信号を受信するための第１の入力と、前記修正され
    たパワー要求信号を受信するための第２の入力との２つ
    の入力と、増幅された情報信号を供給するための出力と
    を有する増幅器と、 前記修正されたパワー要求信号に結合された入力と、出
    力とを有する滑動ウインドウ累積器と、 ２つの入力および１つの出力を有し、第１の入力が前記
    漏洩積分器の出力に結合され、第２の入力が危険制御プ
    ロセッサの前記第１の出力に結合され、前記出力が前記
    危険制御プロセッサの第２の入力に結合されている比較
    器とを具備している回路。
  22. 【請求項２２】前記危険制御プロセッサが、制御通報信
    号を供給するための第３の出力を具備する請求項21記載
    の回路。
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