JP5909830B2 - 無線装置における、静電容量センサと送信デューティ・サイクル制御を用いたｓａｒ制御 - Google Patents

Description

関連出願の記載
本願は、発明の名称を「無線装置における、静電容量センサと送信デューティ・サイクル制御を用いたＳＡＲ制御」とした、２０１２年１月４日出願の米国特許出願第１３／３４３、２８１号に対する優先権を主張し、引用によりその全体をあたかも再現したかのように本明細書に取り込む。

無線通信技術における進歩により、少ないコストで高い能力の様々な無線装置が製造されている。ＵＳＢ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ）データ・カード、無線ルータ、タブレット、電子リーダ、またはスマート・フォンを含む携帯電話のような無線装置の１つの特徴は、当該無線装置がＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）通信信号を使用して他の無線装置と通信できることである。当該通信信号は、約３キロヘルツ（ｋＨｚ）から約３００ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数範囲の電磁波を含みうる。しかし、ＲＦ信号は十分に曝されると人間に害を及ぼしうる。したがって、連邦通信委員会（ＦＣＣ）は様々な無線装置のＲＦエネルギ出力を規制して公衆が曝されるＲＦエネルギを制限している。ＦＣＣの規制および／または準拠基準の一部は、「IEEE Standard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields, 3khz to 300 GHz」というタイトルの電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）／米国規格協会（ＡＮＳＩ）公開Ｃ９５．１−２００５および「IEEE Recommended Practice for measurements and Computations of Radio Frequency Electromagnetic Fields with Respect to Human Exposure to Such Fields, 100 kHz-300 GHz」というタイトルのＩＥＥＥ Ｃ９５．３−２００２において概説されており、これらの両方を引用によりその全体をあたかも再現したかのように本明細書に取り込む。具体的には、当該様々な規制は様々な因子に基づいてＲＦ装置の最大比吸収率（ＳＡＲ）を規定している。ＳＡＲは、吸収体の或る点における質量当たりのＲＦエネルギ吸収率と考えることができる。

無線装置を市場に導入するためには、これらの規制に準拠するのが必須である場合がある。したがって、様々なＳＡＲ要件を満たすことが望ましく、満たさない場合は可能な場合にはＳＡＲを減らしてユーザの安全を確保することが望ましい。また、開発を簡略化しコストと開発時間を減らす、ＳＡＲ要件を満たすためのシステムと方法を使用することが望ましい。

１態様では、本発明は、無線送信器と、キャパシタンス・センサと、当該無線送信器と当該キャパシタンス・センサに接続されたプロセッサとを備えた、ＳＡＲ制御を提供するための無線装置を含む。当該プロセッサは、第１のキャパシタンス測定値を当該キャパシタンス・センサから受信し、当該装置に対する人間の身体の相対的近接度を当該測定値に基づいて推定し、当該推定に基づく期間内にターゲット送信時間を当該無線送信器に対して決定し、当該期間中の当該無線送信器の送信時間が当該ターゲット送信時間を超えた場合には当該期間の一部で当該無線送信器をスイッチオフするように構成される。

別の態様では、本発明は、第１のキャパシタの第１のキャパシタンス測定値をキャパシタンス・センサから受信するステップであって、当該キャパシタンス・センサは無線装置に接続され、当該無線装置は無線送信器を備えるステップと、当該無線装置に対する人間の身体の相対的近接度を当該測定値に基づいて推定するステップと、当該推定に基づく期間内にターゲット送信時間を当該無線送信器に対して決定するステップと、当該期間中の当該無線送信器の送信時間が当該ターゲット送信時間を超えた場合に当該期間の一部で当該無線送信器をスイッチオフするステップとを含む、ＳＡＲ制御を提供するための方法を含む。

さらに別の態様では、本発明は、無線送信器および第１のキャパシタンス値と第２のキャパシタンス値を測定するように構成されたキャパシタンス・センサと、当該無線送信器と当該キャパシタンス・センサに接続されたプロセッサとを備えた無線装置を含む。当該プロセッサは、人間の身体が当該無線装置に近接して配置されていると判定し、当該第１のキャパシタンス値と当該第２のキャパシタンス値に基づいて当該人間の身体が配置されている複数の近接領域のうち第１の領域を特定し、或る期間における当該無線送信器の送信時間を監視し、当該送信時間がターゲット送信時間を超過した場合には当該期間の一部における当該無線送信器による送信を禁止するように構成され、当該ターゲット送信時間を超過した送信時間は、当該第１の近接領域に位置する人間に対する１つまたは複数のＳＡＲ準拠基準を満たさない。

これらおよび他の特徴は、添付図面と特許請求の範囲と関連して以下の詳細な説明からより明らかに理解されよう。

本発明をより十分に理解するために、以下では添付図面と詳細な説明と関連して簡単な説明を行う。図面では、同様な参照番号は同様な部分を表す。

ＲＦ送受信器回路の部分の１実施形態の略図である。 複数のキャパシタを備えた構造の１実施形態の斜視図である。 複数のキャパシタを備えた別の構造の１実施形態の斜視図である。 人間の身体に近い無線装置の図である。 適切なデューティ・サイクルと無線装置のサーフェスに関連付けるべきキャパシタンス領域とを決定するための方法の１実施形態の流れ図である。 様々なユース・ケースに対応するキャパシタンス領域の１例の１実施形態のチャートの図である。 無線装置のデューティ・サイクルと送信電力を調節するための方法の１実施形態の流れ図である。 同期通信システムにおける送信の１実施形態のタイミング図である。 無線装置における近接性検出を提供するためのシステムの１実施形態の略図である。

以下では先ず１つまたは複数の実施形態の例示的な実装形態を提供するが、開示したシステムおよび／または方法を現在公知であるかまたは存在する任意数の技術を用いて実装してもよいことは理解される。本発明は、本明細書で図示および説明した例示的な設計および実装形態を含む、以下で説明する例示的な実装形態、図面、および技術には決して限定されず、添付の特許請求の範囲においてその均等物の全範囲に沿って修正してもよい。

無線装置のユーザが受けるＳＡＲ値は、無線装置の送信電力、送信デューティ・サイクル、および無線装置とユーザの距離、ならびにアンテナ設計や遮蔽のような他の因子と関連してもよい（「送信デューティ・サイクル」または単に「デューティ・サイクル」という用語は、或る時間または期間で測定した無線装置のアンテナが送信する時間の割合を指してもよい。したがって、デューティ・サイクルは、０％以上１００％以下の任意なパーセントであってもよい。）例えば、人間の身体が吸収したＲＦエネルギの量は、送受信器の出力電力が増大すると、（ＳＡＲが時間当たりの総吸収エネルギに関連するので）送信デューティ・サイクルが増大したとき、および／または、分離距離が減少したときに、増大する可能性がある。さらに、無線装置の設計においては、開発サイクルを可能な限り短く保ち開発コストを最小化することが望ましい。これらの制約は、ＳＡＲ要件を満たすための複雑なアンテナ再設計または他の複雑なハードウェア再設計が望ましくないことを示唆している。したがって、ＳＡＲ準拠基準を満たすための１つの戦略は、人間の身体が無線装置と十分に近くＳＡＲ要件を満たすための調節が必要な場合に送受信器の出力電力を減らしかつ／または送信デューティ・サイクルを減らすためのアルゴリズムを開発することであるかもしれない。デューティ・サイクルまたは送信電力を減らすためのアルゴリズムの実装は、ＳＡＲを減らすための他の可能なシステムまたは方法よりも複雑でないかもしれない。

ＳＡＲは人間が無線装置と十分に近い場合にのみ問題となりうるので、人間の存在と無線装置に対する人間の相対的近接度を検出することが望ましいかもしれない。静電容量の検知は、人間の存在と無線装置に対する人間の相対的近接度を確実に検出する１つの方法であるかもしれない。静電容量センサを無線装置内部に配置することによって静電容量の検知を使用してもよい。静電容量センサが、１つまたは複数のキャパシタ内のキャパシタ電極の間の電界における変動を、測定したキャパシタンスの変化を通じて監視して、人間の身体の存在と無線装置に対する人間の身体の相対的近接度を決定してもよい。さらに、光センサ、赤外線センサ、または音センサのような他の種類のセンサと異なり、静電容量センサはその誘電特性に基づいて様々なオブジェクトを区別することができる。当該誘電特性により、静電容量センサは人間の身体の誘電特性に基づいて人間の組織を本や木のテーブルのような無生物から区別することができる。「静電容量センサ」および「キャパシタンス・センサ」のような用語を区別せずに用いることもある。

ＳＡＲ制御が望ましいかどうかを判定する際の１つの因子は、無線装置のアンテナが有効かどうかである。図１は、アンテナ１１０が有効であるかどうかを示すことができるＲＦ送受信器回路１００の一部の１実施形態の略図である。アンテナ１１０に加えて、ＲＦ送受信器回路１００が、図１に示すように配置したアンテナ整合回路１１５、ネットワーク整合回路１２５、ポート１３０および１５０、ならびにアンテナ状態回路１４０を備えてもよい。ＲＦ送受信器回路１００が、ベースバンド・プロセッサと電力増幅器を備えた無線送信器の一部であってもよく、ＲＦ信号を介して情報をフォーマットし送信するように構成されてもよい。

アンテナ１１０は、受信モードのときにＲＦ信号を電気信号に変換し送信モードのときに電気信号をＲＦ信号に変換する任意の種類のアンテナであってもよい。当該アンテナが無指向性であっても、指向性であってもよい。アンテナ整合回路１１５は、アンテナ状態回路１４０とアンテナ１１０の間で伝播する電気信号の送信効率を例えばインピーダンス整合を介して改善するように構成された任意の構成要素または回路であってもよい。ネットワーク整合回路１２５は、ポート１３０で接続されたアンテナ検出回路１４０とＲＦ受信回路の間で伝播する電気信号の送信効率を例えばインピーダンス整合を介して改善するように構成された任意の構成要素または回路であってもよい。この文脈で用いる「ポート」とは、或る回路を別の回路に接続するのに好都合な任意の種類の装置または材料であってもよい。例えば、ポートが電線上の位置を含んでもよい。

アンテナ状態回路１４０を、アンテナ１１０がＲＦエネルギを放射できるかどうかを判定するように構成してもよい。アンテナ状態回路１４０が、直流（ＤＣ）電圧源１４１、抵抗器１４２、複数のインダクタ１４３および１４８、ＲＦスイッチ・コネクタ１４４、複数のキャパシタ１４５および１４７、ならびにアース１４６を備えてもよい。ＤＣ電圧源１４１は、一定のＤＣ電圧をアンテナ状態回路１４０に供給するように構成された任意の構成要素であってもよい。アース１４６は、アンテナ状態回路１４０において電位がそこから測定される任意の共通参照点であってもよい。抵抗器１４２は、アンテナ状態回路１４０における電気抵抗を提供するように構成された任意の構成要素であってもよい。インダクタ１４３および１４８は、磁界にエネルギを蓄えるように構成された任意の回路要素であってもよい。キャパシタ１４５および１４７は、エネルギを電界に蓄えるために使用される任意の回路要素であってもよい。

ＲＦスイッチ・コネクタ１４４は、起動時にアンテナ状態回路１４０内の電気回路を有効または無効にするように構成された任意の装置であってもよい。ＲＦスイッチ・コネクタ１４４が閉状態にあるときには、アンテナ１１０はＲＦ信号を放射することができる（即ち、当該アンテナが有効であるかスイッチオンされる）。他方、ＲＦスイッチ・コネクタ１４４が開状態にあるときには、アンテナ１１０はＲＦ信号を放射しない（即ち、アンテナは無効であるかまたはスイッチオフされる）。整合されたＲＦフラグがＲＦスイッチ・コネクタ１４４に適用されている場合には、ＲＦスイッチ・コネクタ１４４が開状態になり、アンテナ１１０が無効になる。当該ＲＦ信号は、アンテナではなくＲＦフラグを行き来する。ＲＦプラグが適用されない場合には、ＲＦスイッチ・コネクタ１４４は閉状態にあってもよい。

ポート１５０で測定された電圧により、アンテナ１１０をスイッチオンするかどうかを判定する方法を提供する。ＲＦスイッチ・コネクタ１４４が開状態にある場合には、ポート１５０で測定された電圧はＤＣ電圧源１４１の電圧にほぼ等しく、ＲＦスイッチ・コネクタ１４４が閉状態である場合には、ポート１５０で測定された電圧はアース１４６にほぼ等しい。したがって、ポート１５０で測定された電圧はＳＡＲ制御アルゴリズムにおいて有用でありうる。なぜならば、アンテナが無効である場合にはＳＡＲ制御は必要でなくともよく、アンテナが有効である場合にはＳＡＲ制御が必要であってもよいからである。

他の実施形態では、ＲＦスイッチ１４４およびＲＦプラグが存在しないがアンテナ１１０がＰＦピンに加えて接地ピンを有してもよい。かかるアンテナは無線装置で一般的であり、その例として逆Ｆアンテナ、平板型逆Ｆアンテナ、およびループ・アンテナがある。アンテナ状態回路を、ＲＦスイッチ１４４および対応するＲＦフラグなしに実装してもよい。１実施形態では、インダクタ１４８を削除して、アースへのＤＣ経路を切断してもよい。キャパシタ１４５をバイパスするか０オームの抵抗器で置き換えてもよく、整合回路１１５を再設計して、アンテナのＲＦピンへ（即ちアースへ）のＤＣ経路を可能としてもよい。

無線装置が、静電容量センサを使用して人間の身体の存在と近接性を検出してもよい。静電容量センサが、存在と近接性を検出する際に支援するための１つまたは複数のキャパシタを備えてもよい。幾つかの実施形態では、１つまたは複数のキャパシタをプリント回路基板（ＰＣＢ）またはフレキシブル・プリント回路基板（ＦＣＢ）で使用される材料のような絶縁材料にエッチングしてもよい。図２は、複数のキャパシタ２１０、２２０、および２３０を備えた構造２００の１実施形態の斜視図である。キャパシタ２１０、２２０、および２３０を絶縁材料２４０のブロックに取り付けてもよい。キャパシタが絶縁材料の様々なサーフェスに存在してもよい。例えば、キャパシタ２１０および２２０がサーフェス２５０および２６０に取り付けられ、キャパシタ２３０がサーフェス２５０に取り付けられる。構造２００が静電容量センサの一部であってもよく、当該静電容量センサを無線装置内部に配置してもよく、サーフェス２５０および２６０を無線装置のサーフェスと整列させてもよい。キャパシタは一般に１つの電極だけを含むシングルエンド・タイプのものであってもよく、または、２つの電極を含む差分タイプ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｔｙｐｅ）であってもよい。例えば、キャパシタ２１０が、空気および／または絶縁材料２４０によって分離された２つの電極（パターンを用いて示してある）を備える。

キャパシタで使用される電極が、複数のキャパシタ３３０および３４０を備える別の構造３００の１実施形態の斜視図により図３で示したように、任意の形状であってもよい。構造３００が、図３に示すように、第１のアンテナ３１０、第２のアンテナ３２０、第１のキャパシタ３３０、および絶縁材料３５０に接続した第２のキャパシタ３４０を備えてもよい。構造３００は、データ・カードまたは近接性検出のために構成された他の無線通信装置の一部であってもよい。第１のアンテナ３１０および／または第２のアンテナ３２０が、無線通信を確立するためにアンテナ３１０および３２０がＲＦ信号を送信できるという点で上述のアンテナ１１０と同様であってもよい。第１のアンテナ３１０および第２のアンテナ３２０が互いに独立にまたは協働して信号を送信し、１つの時点に１つのアンテナを介してまたは同時に信号を送信してもよい。一般に、無線装置が任意数のアンテナを備えてもよく、無線装置が他のアンテナと独立に任意のアンテナを介してまたは協働して信号を送信してもよく、任意数のアンテナを介して同時にまたは１つのアンテナのみを介して信号を送信してもよい。

第１のキャパシタ３３０および第２のキャパシタ３４０を戦略的に構造３００に配置してもよく、構造３００がスマート・フォンのような無線通信装置のフォーム・ファクタ内部に存在して、合理的に正確かつ／または有意な人間の存在と近接性の検出を可能としてもよい。例えば、第１のキャパシタ３３０および第２のキャパシタ３４０の配置により、サーフェス３６０および３７０と整列した無線通信装置のサーフェスに関して相対的に良好な近接性検出を提供してもよい。

１実施形態では、図３の第１のキャパシタ３３０および第２のキャパシタ３４０のような複数のキャパシタのキャパシタンスの測定値を使用して、人間の身体の存在を決定し無線装置に対する人間の身体の近接性を推定してもよい。図３において当該無線装置は構造３００を含む。各キャパシタのキャパシタンスを測定するための標準的なテスト方法を使用してもよい。例えば、キャパシタンス・デジタル変換器（ＣＤＣ）を使用して１つまたは複数のキャパシタのキャパシタンスを測定し、プロセッサが読み取ることができる１つまたは複数の出力を生成してもよい。人間の身体の存在により、キャパシタに印加された電圧により生成された電界を変化させることによってキャパシタのキャパシタンスが変化し、その結果、キャパシタンスが変化しうる。

ＳＡＲを測定するために従来使用されているタイプの人間の身体のファントム（即ち、シミュレートされた人間）を用いて実験的な手続きを実行してもよい。ＳＡＲを測定するための従来の手続きにおいて人間の頭のファントムを使用してもよい。当該ファントムは人間の組織をシミュレートするものである。無線装置はファントムに対して配置され、当該位置に対してＳＡＲ値が決定される。例えば、ＳＡＲプローブの先端をファントム内部周囲で動かし、結果の測定値を用いて体積平均したＳＡＲを決定することによってＳＡＲ値を決定してもよい。無線装置を、ＳＡＲを測定するために使用される人間の身体のファントムに対する様々な環境、方位、および位置に配置してもよい。例えば、ファントムを無線装置の「面」から特定の分離距離（例えば、５ｍｍ）に配置してもよい。面をサーフェスと称してもよく、例として、立方体は６つの面またはサーフェスを有する。ＳＡＲが測定される所与の位置で、無線装置内部の静電容量センサのキャパシタのキャパシタンス値を測定し、ファントムに対する無線装置の位置と最も近いサーフェスに関連付けてもよい。

図４は、人間の身体３８０に近い無線装置３５１を示す。無線装置３５１は、第１の面３５２に配置された一次アンテナ３６５と第２の面３５３に配置された二次アンテナ３７５、ならびに、複数のキャパシタンス・センサ３５６を備えてもよい。１実施形態では、一次アンテナ３６５、二次アンテナ３７５、およびキャパシタンス・センサ３５６を、構造３００の第１のアンテナ３１０、第２のアンテナ３２０、およびキャパシタンス・センサ３３０／３４０と同様に構成してもよい。本明細書で論じたように、キャパシタンス・センサ３５６を無線装置に戦略的に配置して、適切なキャパシタンス・データ、例えば、第１のサーフェス３５２および／または第２のサーフェス３５３に対する人間の身体３８０の相対的近接度の判定を可能とするかまたは促進するデータを収集できるようにしてよい。

図５は、適切なデューティ・サイクルと無線装置のサーフェスに関連付けるべきキャパシタンス領域とを決定するための方法４００の１実施形態の流れ図である。方法４００を、キャパシタンス領域と、１つまたは複数のアンテナに関連付けられた無線装置に対するＳＡＲ値とを決定するために適用してもよい。方法４００をアンテナごとに適用して、アンテナごとにキャパシタンス領域と関連するＳＡＲ値を生成してもよい。方法４００では、２つのキャパシタが例示の目的で存在と近接性の判定に使用されていると仮定しており、したがって、２つのキャパシタンス値をキャパシタごとに１つ測定してもよい。あるいは、存在と近接性の判定のために１つのキャパシタを使用するか、または、３つ以上のキャパシタを使用してもよい。単一のキャパシタは人間の身体の存在と近接性を何らかの精度で検出するために有用であるかもしれないが、より高い精度で近接性を検出するためには複数のキャパシタの測定値が有用であるかもしれない。近接性の測定精度は一般にキャパシタの数とともに増大する。

ステップ４１０では、無線装置は人間のファントムから最も近い可能な分離距離に配置される。当該無線装置を、特定のサーフェスが人間のファントムの最も近くにあるように配置してもよい。次にステップ４２０では、第１の複数のキャパシタンスＣ_Ｘ１およびＣ_Ｙ１を測定してもよい。次にステップ４３０では、ＦＣＣのような１つまたは複数の規制組織により規定された位置（ファントムに対する距離および相対的方位）に無線装置を移動する（例えば、無線装置とファントムが５ｍｍ離れている）。即ち、人間の身体に対する無線装置の位置と方位をユース・ケースと考えてもよい。送信電力を最大電力Ｐ_ＭＡＸに設定してもよく、送信デューティ・サイクルを１００％に設定してもよい。この１００％とは、最悪ケースのＳＡＲシナリオを表す。次のステップ４４０で、ＳＡＲを当該位置でＳ０として測定する。

次にステップ４４１で、Ｓ０をターゲットＳＡＲ値ＳＡＲ_{ＴＡＲＧＥＴ}と比較する。ＳＡＲ_{ＴＡＲＧＥＴ}は、例えば、当該ユース・ケースに関するターゲットＳＡＲ値であってもよく、または、別の例として、何らかの設計マージンを有するＦＣＣで規定されたＳＡＲ露出限界であってもよい。Ｓ０≦ＳＡＲ_{ＴＡＲＧＥＴ}の場合には、この特定の構成に対してＳＡＲ制御は必要でない。Ｓ０＞ＳＡＲ_{ＴＡＲＧＥＴ}の場合には、Ｓ０＜＝ＳＡＲ_{ＴＡＲＧＥＴ}まで送信電力を削減する（ステップ４４２）。ステップ４４５で、送信電力をＰ０と記録し、当該送信電力を最大電力に再設定する。無線装置を移動して、人間のファントムに対する無線装置の方位をほぼ同一に保ちつつ、人間のファントムからの距離を増大させてもよい。ステップ４６０で、当該ＳＡＲを当該位置で測定し、ＳＡＲの値をＳ１として表す。ステップ４７０で、Ｓ１≦ＳＡＲ_{ＴＡＲＧＥＴ}かどうかを判定する。Ｓ１がＳＡＲ_{ＴＡＲＧＥＴ}以下ではない場合には、ステップ４５０に戻る。Ｓ１がＳＡＲ_{ＴＡＲＧＥＴ}以下である場合には、ステップ４８０に進み、第２の複数のキャパシタンス、Ｃ_Ｘ２およびＣ_Ｙ２を、２つのキャパシタごとに１つ、測定してもよい。

方法４００は、特定のユース・ケースＰ０に対応するパラメータＣ_Ｘ１、Ｃ_Ｙ１、Ｃ_Ｘ２、およびＣ_Ｙ２を生成する。キャパシタンス領域を、当該ユース・ケースと関連付けるべきこれらの測定値に基づいて、Ｃ_Ｘ１とＣ_Ｘ２の間にある第１のキャパシタの測定されたキャパシタンスＣ_１と、Ｃ_Ｙ１とＣ_Ｙ２の間にある第２のキャパシタの測定されたキャパシタンスＣ_２として指定してもよい。数学的に述べると、領域ＲをＲ＝｛Ｃ_１∈（Ｃ_Ｘ１、Ｃ_Ｘ２）、Ｃ_２∈（Ｃ_Ｙ１、Ｃ_Ｙ２）｝として指定してもよい。

Ｐ０が厳密にＰ_ＭＡＸ未満であると仮定すると、ＳＡＲが近接領域に対するＳＡＲ_{ＴＡＲＧＥＴ}以下となるように無線装置のデューティ・サイクルおよび／または送信電力を減らしてもよい。例えば、当該デューティ・サイクルをＰ０／Ｐ_ＭＡＸに設定して、ＳＡＲ_{ＴＡＲＧＥＴ}がユース・ケースに関して超過しないようにしてもよい。あるいは、送信電力を因子Ｐ０／Ｐ_ＭＡＸだけ減らして、ＳＡＲ_{ＴＡＲＧＥＴ}が当該ユース・ケースに関して超過しないようにしてもよい。

可能なユース・ケースおよび対応するＳＡＲテスト構成ごとに、１組のパラメータ（Ｐ０、Ｃ_Ｘ１、Ｃ_Ｙ１、Ｃ_Ｘ２、およびＣ_Ｙ２）をアンテナごとに取得してもよい。複数のアンテナを有する無線装置に関して、送信電力Ｐ０を電力のベクトル（Ｐ_０Ａ、Ｐ_０Ｂ、・・・）で置き換えることができる。当該アンテナを、同時送信に対するＳＡＲ値を取得するために同時送信している間にテストしてもよく、あるいは、アンテナが単体で送信している間に、取得した各アンテナからのＳＡＲ値を加算することによって同時送信に対するＳＡＲ値を推定してもよい。同時送信のケースでは、ステップ４４２で、１つまたは複数の送信器の電力を送信器ごとの優先度と実際の設計要件に従って減らしてもよい。

多くのデータ・アプリケーションでは、無線送信がバースト的であり、データが短いバーストで送信されてその後に沈黙期間が続くことがある。例えば、Ｗｉ−Ｆｉとも呼ばれるＩＥＥＥ８０２．１１標準では、ウェブ閲覧に関連するデータ送信のようなデータ送信がバースト的であることがある。デューティ・サイクル制御は、連続的または定期的に送信するように構成された通信システム、例えば音声送信とは対照的に、バースト的に送信されるように構成された通信システムに対して好適でありうる。バースト送信に対して、電力が減った場合でも高次変調を使用できるのに十分なほど無線チャネル条件が好ましい場合には電力バックオフを使用してもよい。例えば、８０２．１１システムでは、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が十分に大きい場合には、スループットに逆影響を与えることなく電力バックオフを使用してもよい。以下で説明するように、一般的に、チャネル指標メトリックが閾値未満であるときにデューティ・サイクル制御を使用し、当該チャネル指標メトリックが閾値を超えるときには電力バックオフを使用してもよい。

図６は、様々なユース・ケースに対応するキャパシタンス領域５００の１例の１実施形態のグラフである。当該グラフのｘ軸は第１のキャパシタの測定値を示し、当該グラフのｙ軸は第２のキャパシタの測定値を示す。キャパシタンス領域Ｒ_１乃至Ｒ_４は無線装置の４つの異なるユース・ケースに対応し、各領域は、ｘ軸上の値で示した第１のキャパシタのキャパシタンスの範囲と、ｙ軸上の値で示した第２のキャパシタのキャパシタンスの値の範囲によって定義してもよい。キャパシタンス領域Ｒ_１乃至Ｒ_４は、例えば、無線装置の４つの異なるサーフェスに関する人間の身体（例えば、ユーザ）に対する無線装置の方位のユース・ケースに対応してもよい。当該無線装置がスマート・フォンである場合、例えば、サーフェスの１つがタッチ・スクリーンを備えたサーフェスでありうる場合には、領域Ｒ_１が例えばタッチ・スクリーンに対する人間の身体の近接性を示してもよい。

キャパシタンス領域Ｒ_ＦＳは、無線装置が本質的に自由空間に存在するケース、即ち、当該装置の近傍にありうる任意のオブジェクトが測定されたキャパシタンスに及ぼす影響が無視できるケースに対応する。このケースのキャパシタンス領域Ｒ_ＦＳを、様々なラップトップおよび様々なＵＳＢスロットに配置したＵＳＢドングルのように、当該無線装置を様々な構成で配置することによって決定してもよい。各位置にある複数の測定値を取得し、平均化して結果を生成してもよい。キャパシタンス領域Ｒ_ＦＳを、測定の結果として取得されるＣ_Ｘ１、Ｃ_Ｘ２、Ｃ_Ｙ１、およびＣ_Ｙ２により定義してもよい。装置が当該領域で動作している場合には、人間の身体が存在せずＳＡＲが問題とならないことを測定されたキャパシタンスが示すので、デューティ・サイクルが１００％であり送信電力が最大電力であるべきである。

キャパシタンス領域Ｒ_ＮＵは、無線装置の「通常利用」に対応し、理想的な構成では、Ｒ_ＦＳと同じ領域であろう。しかし、Ｒ_ＮＵとＲＦＳの間に変形が存在してもよい。例えば、通常利用が、木の机に置かれた無線ルータ、または、液晶ディスプレイに近い位置に配置されたデータ・カードを含んでもよい。

Ｒ_ＮＵとＲ_１乃至Ｒ_４のようなユース・ケースの間に重複があってもよい。Ｒ_ＮＵとＲ_１乃至Ｒ_４のようなユース・ケースの間に広範囲の重複がある場合には、重複を減らすために静電容量センサを無線装置内部で互いに対して再配置する必要があるかもしれない。

領域Ｒ_１乃至Ｒ_４の各々を方法４００のステップに従うことによって生成してもよく、領域Ｒ_１乃至Ｒ_４の各々は関連するデューティ・サイクルと電力バックオフを有し、それらの１つをチャネル条件に応じて使用してもよい。当該領域の一部が互いに重複してもよい。例えば、領域Ｒ_３とＲ_４が図６に示すように重複する。重複領域は測定したキャパシタンス値からユース・ケースを判定する際の曖昧さを表す。例えば、測定したキャパシタンスが図６の重複領域にある場合には、２つの領域Ｒ_３またはＲ_４のうちどちらを適用するかを判定することは難しい。複数の領域が互いに重複する場合には、様々な領域のうち最低のデューティ・サイクルと電力バックオフを重複領域に関連付けるべきである。最低のデューティ・サイクルが最低のＳＡＲ値をもたらすので最低デューティ・サイクルを選択してもよく、それにより、異なる領域に対応する異なるユース・ケースのうちどれが生じてもＳＡＲ要件が満たされることが保証される。あるいは、チャネル条件が十分に好ましい場合には、異なる重複領域に対応する最大の電力バックオフを選択してもよく、その結果、ＳＡＲ値が最低となるはずである。

様々なキャパシタンス領域および対応するデューティ・サイクルおよび電力バックオフが上述の実験的手続きにより決まると、当該領域および対応するデューティ・サイクル／電力バックオフを無線装置の静的メモリに情報のテーブルまたはデータベースとしてロードしてもよい。当該情報を、無線装置のデューティ・サイクルと送信電力を調節するための方法６００の実施形態で使用してもよく、これを図７の流れ図として示す。方法６００は単一のアンテナを介した送信に適用される。この状況は、１つのアンテナのみを有する無線装置で生ずるか、または、アンテナのうち１つだけが送信に使用されるようにした複数のアンテナを具備した無線装置で生じうる。同時に送信する複数のアンテナの送信デューティ・サイクルおよび電力バックオフを調節するための手続きはより複雑である可能性があり、後でその手続きを説明する。

方法６００は、ステップ６１０で開始し各「制御期間」の終了時にステップ６１０に戻る。当該制御期間の長さを出来るだけ短く選択してユーザが気づかないようにしてもよい。当該長さはＳＡＲテストの間にＳＡＲ値を決定するのに使用する時間よりも長くないべきである。方法６００の諸ステップにおいて、制御期間ごとにデューティ・サイクルと電力レベルを以下のように選択する。ステップ６１０で、装置の状態と人間の身体に対する近接性を決定してもよい。当該装置の状態が、例えば、アンテナが有効であるかどうか、（装置が折畳み式携帯電話である場合に）電話が開状態または閉状態であるかどうか、および／または（装置がスライド式のキーボードである場合に）キーボードがスライド位置にあるかどうかを含んでもよい。アンテナ状態を、例えば、図１で説明したアンテナ状態回路１４０を用いて決定してもよい。人間の身体に対する近接性の判定には、人間の身体が近くに存在するかどうかを判定し、近くに存在する場合には装置と人間の身体の距離および装置に対する人間の身体の位置を決定すること（例えば、ユース・ケースを特定すること）が含まれる。これらの判定を、静電容量センサのキャパシタンスの測定値を用いて行ってもよい。例えば、２つのキャパシタを使用する場合には、図６と同様に測定値をキャパシタンス領域に対して比較することができ、キャパシタンス領域に関連付けられた送信デューティ・サイクルを選択してもよい。

次にステップ６１５で、ＳＡＲ制御が必要かどうかの判定を行ってもよい。当該判定が、ステップ６１０で決定した装置状態情報に基づいてもよい。例えば、ステップ６１０でアンテナが無効であると判定された場合には、ＳＡＲ制御は必要でない。別の例として、図６に示すように測定したキャパシタンスがキャパシタンス領域Ｒ_ＦＳにあると判定された場合には、例えば、装置が自由空間に存在すると推定されるためＳＡＲ制御が必要でなくてもよい。しかし、図６に示すように、測定したキャパシタンスがキャパシタンス領域Ｒ_１にあるとステップ６１０で判定された場合には、例えば、人間の身体が近くにあると推定してもよく、したがって、電力バックオフのデューティ・サイクル制御の形のＳＡＲ制御が望ましいかもしれない。

ステップ６１５で、ＳＡＲ制御が必要であると判定された場合には、ステップ６２５で、チャネル指標メトリックが閾値未満であるかどうかを判定する。当該チャネル指標メトリックが、受信信号強度、または、ＳＮＲ／ＳＮＩＲ、即ち、信号対雑音比もしくは信号対雑音干渉電力比、または、無線装置と意図した受信器の間のチャネル条件の好適性の指示を提供する他の任意のメトリックであってもよい。当該受信信号強度は、無線装置と基地局／アクセス・ポイントの間の経路損失に関連するものである。当該チャネル指標メトリックを、制御期間ごとのように、継続的に監視してもよい。原則として、チャネル条件がステップ６２５で決定されたように十分に好ましい場合には、ステップ６６５乃至６８０で電力バックオフを使用してもよい。そうでない場合には、ステップ６３０乃至６６０で送信デューティ・サイクル制御を使用してもよい。電力バックオフと送信デューティ・サイクルの間の頻繁な切替えを回避するために、ヒステリシスを実装してもよい。例えば、複数のチャネル指標メトリック閾値を使用して、送信デューティ・サイクル制御が選択されたときに、次の反復で電力バックオフを選択するのがより難しいようにしてもよく、その反対も可能である。以下の例では１つの例を与える。方法６００の１回の反復において、チャネル指標メトリックが第１の閾値より小さい場合には、ステップ６３０乃至６６０で送信デューティ・サイクル制御を使用してもよい。次の反復で、当該第１の閾値より大きい第２の閾値を使用してもよい。これにより、電力バックオフではなく送信デューティ・サイクル制御が第２の反復で適用される可能性がより高くなることが保証されるはずである。第１の反復において電力バックオフが選択される場合には２つの閾値を有する同様な手続きを使用して、後の反復において電力バックオフが選択される可能性がより高いようにしてもよい。

チャネル指標メトリックが閾値より小さいとステップ６２５で判定された場合には、方法６００はステップ６３０に進んで、ステップ６１０で決定した推定された人間の近接性と装置状態に基づいて送信時間の割当てを決定する。送信時間の割当てを、デューティ・サイクルに制御期間を乗ずることで決定してもよい。

次にステップ６３５で、タイマを開始し、送信時間のカウンタを初期化してもよい。当該送信時間カウンタにより、どれだけ多くの時間だけアンテナが送信していたかの中間結果を計算してもよく、タイマが時間の中間結果を追跡してもよい。ステップ６４０では、送信時間カウンタが、どれだけ多くの時間だけアンテナがデータを送信しているかを追跡する。判定ブロック６４５で、タイマが切れたかどうかを判定する。タイマが切れた場合には、これは制御期間が終了したことを示唆し、方法６００をステップ６１０からやり直す。タイマが切れていない場合には、方法６００は判定ブロック６５０に進み、送信時間の割当てを超過したかどうかを判定する。

送信時間の割当てを超過した場合には、ステップ６５５および６６０で制御期間の残りに対して送信を禁止する。ステップ６５５での送信禁止を実現できる２つの実装形態がありうる。第１の実装形態では、データの制限を利用してもよい。例えば、データ待ち行列からデータが受信される速度を大幅に低下させて、対象のデューティ・サイクルを実現するのに十分な時間だけデータ送信を禁止できることを保証してもよい。データの制限では、パケットを破棄することなくデータ速度を低下させてもよい。第２の実装形態では、制御信号を使用して、受信器が送信器からのデータを期待している場合でも送信器を強制的にオフにしてもよい。「オフ」期間中の送信に対してスケジュールされたデータ・パケットはスキップされる。かかる実装形態の結果、データ・パケットの損失につながりうる。当該損失は、例えばハイブリッド自動再送方式のような再送方式によって回復できる。既存の通信標準を用いて第２の実装形態を実装してもよい。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎでは電力節約モードを実装している。当該モードを使用して、或る時間部分だけ送信するように送受信器を構成することができる。ＨＳＵＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＰＡ＋（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ａｃｃｅｓｓ）、およびＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムでは、不連続送信を定義することができ、不連続送信を無線装置に対して構成することができる。低レベルのソフトウェアを修正し通信標準の標準的機能を用いることによって、適切な通知を当該通信戦略の受信装置に送信して、パケット損失と再送を回避してもよい。ステップ６６０でタイマが切れた場合には、これは制御期間が終了したことを示唆し、方法６００をステップ６１０からやり直す。

ステップ６１５に戻ると、ＳＡＲ制御が必要でない場合には、方法６００はステップ６２０に進み、１００％のデューティ・サイクルを制御期間の持続期間に使用することによって送信を行うことができる。制御期間が終了したときには、プロセスはステップ６１０からやり直す。

ステップ６２５に戻ると、チャネル指標メトリックが閾値を超えた場合には、方法６００はステップ６６５に進んで、ステップ６１０で決定した推定された人間の近接性と装置状態に基づいて送信電力バックオフを決定する。ステップ６７０で、タイマを開始してもよい。次にステップ６７５で、無線装置が選択された電力レベルで任意の利用可能なデータを送信する。判定ブロック６８０で、タイマが切れたかどうかを判定する。切れていない場合には、無線装置は選択された電力レベルで送信し続ける。タイマが切れた場合には、これは制御期間が終了したことを示唆し、プロセスはステップ６１０からやり直す。

同時に送信できる複数のアンテナを有するシステムでは、デューティ・サイクルと電力バックオフを選択するための方法はより複雑であるかもしれない。例えば、第１のアンテナが第１の種類のトラフィック（例えば、音声）を送信し、第２のアンテナが第２の種類のトラフィック（例えば、データ）を送信する場合には、ＳＡＲの制御において一方の種類のトラフィックを別の種類のトラフィックに対して優先してもよい。この場合、ＳＲＡ要件を満たすために、高優先度のトラフィックよりも低優先度のトラフィックを低い電力レベルまたは低いデューティ・サイクルで送信してもよい。両方のアンテナが特定の種類のトラフィックを協働的に送信する場合（複数入力複数出力データ送信）には、各アンテナの電力レベルまたはデューティ・サイクルを同一の値に設定してもよい。

方法６００では、デューティ・サイクルの計算における信号送信または参照信号送信に予約されたタイムスロットを明示的に考慮しなくともよい。例えば、ＨＳＰＡ＋やＬＴＥのような特定の電気通信標準に従って実装されたシステムでは、信号送信、参照、および／または制御送信に予約された特定のフレームおよび／またはサブフレーム（一般にタイムスロットと呼ばれる）を有する同期送信が使用される。無線装置が、予約されたタイムスロット中に情報を送信する必要があってもよい。かかるシステムでは、タイマと制御期間をシステムのクロックおよび／またはシステムのフレーム境界と同期してもよい。予約された送信を、送信時間の割当てが超過したかどうかに関わらず可能としてもよい。あるいは、送信デューティ・サイクル制御において、例えば、予約された送信の送信時間を予約された送信が行われる前に累積送信時間に追加することによって、これらの予約された送信を考慮し、予約されていない送信を前もってブロックすることによって当該アルゴリズムが予約された送信のためのスペースを生成するようにしてもよい。このように、方法６００は、同期システム、非同期システム、ならびに予約された送信を伴う期間および予約された送信を伴わない期間に対応することができる。

図８は、同期通信システムにおける送信の１実施形態のタイミング図７００であり、定期的な予約された送信を有する。当該タイミング図は、ターゲットが５０％のデューティ・サイクルである場合の送信デューティ・サイクル制御を示す。本図では、２種類の送信が存在する。一方は、正しいシステム動作に必要な定期的な予約された送信であり、もう一方はランダム・データ送信である。定期的な予約された送信がシステム情報または制御情報を含んでもよい。１０個のタイムスロットを含む固定フレームまたはサブフレームに対応する期間が示されている。３つのフレーム／サブフレームが７１０、７２０、および７３０として示されている。タイムスロット７１５はランダム・データ送信の１例であり、タイムスロット７３５は定期的な予約された送信の１例である。５０％のデューティ・サイクルは、フレーム／サブフレームごとの１０個のタイムスロットのうち５つの間の送信に対応する。定期的な予約された送信を、本例での設計による５個のタイムスロットごとに行ってもよく、各フレーム／サブフレームにおける最初と５番目のタイムスロットを、本例における制御送信のような定期的な予約された送信に予約してもよい。

第１のフレーム／サブフレーム７１０では、３番目のランダム・データ送信の後の送信は禁止される。なぜならば、５個のタイムスロットの割当て（定期的な予約された送信に対して２つのスロット、および、ランダム・データに対して３つのスロット）に達したからである。禁止期間中はデータを待ち行列に入れるかまたは破棄してもよい。２番目のフレーム／サブフレーム７２０では、送信を禁止する必要はない。なぜならば、５個のタイムスロットの割当てに到達していないからである（定期的な予約された送信に対して２つのスロットがあり、ランダム・データのスロットは２つしかない）。１番目のフレーム／サブフレーム７１０の間に待ち行列に入れられた任意のデータを、２番目のフレーム／サブフレーム７２０の間に送信してもよい。３番目のフレーム／サブフレーム７３０では、４番目のタイムスロットの後にランダム・データの送信が禁止される。なぜならば、タイムスロット７３５において行われなければならない定期的な予約された送信がさらに１つ存在することが予想されうるからである。当該送信により、５個のタイムスロットにおける送信の全て（定期的な予約された送信に対する２つのスロットとランダム・データに対する３つのスロット）が与えられる。５番目のタイムスロットに対して利用可能な任意のデータを予めブロックして、フレーム／サブフレーム７３０の６番目のタイムスロットにおける定期的な予約された送信に対するスペースを生成する。あるいは、幾つかの適用事例では、制御送信に予約されたタイムスロット（例えば、図８における各フレーム／サブフレームの最初の５番目のタイムスロット）中に、制御送信のような定期的な予約された送信の代わりにデータを送信できるようにしてもよい。

図９は、無線装置における近接性検出を提供するためのシステム８００の１実施形態の略図である。システム８００は、ｍ個のキャパシタＣ_Ｘ１８２０乃至Ｃ_ＸＭ８３０を備える静電容量センサ８１０と、アナログ・キャパシタンスを測定し測定したキャパシタンスをデジタル形式で出力するＣＤＣ８４０を備える。ｍは整数である。

当該システムは、センサ−１８５０からセンサ−ｎ８６０とラベルを付したｎ個のセンサも備える。ｎは整数である。当該センサをハードウェアおよび／またはソフトウェアで実装してもよく、当該センサを、（図１のアンテナ状態回路１４０のような１つまたは複数のアンテナ状態回路を用いて）１つまたは複数のアンテナが有効であるかどうかといった、無線装置に関する情報を決定するために使用してもよい。センサ８５０乃至８６０が、装置が折畳み式携帯電話である場合に電話が開状態または閉状態にあるかどうか、および／または、装置がスライド式のキーボードである場合にはキーボードがスライド位置にあるかどうか、および／または、図７の方法６００で使用した信号対雑音比またはＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）のようなチャネル指標メトリックを判定してもよい。

センサ８５０乃至８６０の１つが、特定のアンテナに対する期間中の累積送信時間を決定できてもよく、それにより、図７のブロック６４０の実装を支援する。物理層またはＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を修正することなく、送受信器またはモデムからの送信器または電力増幅器のイネーブル信号に基づいて送信時間をカウントしてもよい。イネーブル信号の定期的な問合せを使用して総送信時間を累積することができる。これを、ソフトウェア・ロジックまたはハードウェア・ロジックにより容易に実装することができる。あるいは、何らかのプロトコルを修正することで、総送信時間を決定するためのソフトウェア実装が可能となりうる。例えば、夫々の送信された物理層パケットの数、タイプ、および長さを或る期間において決定し、プロセッサ８８０および／または上位のプロトコル層に提供してもよい。当該総送信時間を当該情報に基づいて決定してもよい。

静電容量センサ８１０とセンサ８５０乃至８６０はプロセッサ８８０に対する入力を提供する。プロセッサ８８０は、電力バックオフまたはデューティ・サイクル制御が望ましいかどうかを判定するための図７の方法６００と同様なステップを実装してもよい。プロセッサ８８０を、１つまたは複数の中央演算装置（ＣＰＵ）として実装してもよく、または、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の一部であってもよい。プロセッサ８８０がメモリ８７０にアクセスしてもよい。メモリ８７０は、送信デューティ・サイクルまたは送信電力をＳＡＲ制御のために変更すべきかどうかの判定を支援するために、図６と同様なキャパシタンス領域と関連する送信デューティ・サイクルおよび電力バックオフ値を格納してもよい。

少なくとも１つの実施形態を開示した。当業者が行う当該実施形態（複数可）および／または当該実施形態（複数可）の特徴の変形、結合、および／または修正は本発明の範囲内にある。当該実施形態（複数可）の特徴を結合し、統合し、かつ／または省略した結果である代替的な実施形態も本発明の範囲内にある。数値範囲または数値限定を明示的に述べたが、かかる明示的な範囲または限定は、当該明示的な範囲または限定に入る同様な大きさの反復的な範囲または限定を含むと理解できる（例えば、約１から約１０とは２、３、４等を含み、０．１０より大きいとは０．１１、０．１２、０．１３等を含む）。例えば、下限Ｒ_ｌおよび上限Ｒ_ｕを有する数値範囲を開示したときには常に、当該範囲内に入る任意の数が具体的に開示されている。特に、当該範囲に入る以下の数が具体的に開示されている。即ち、Ｒ＝Ｒ_ｌ＋ｋ＊（Ｒ_ｕ−Ｒ_ｌ）である。ここで、ｋは１パーセントの増分で１パーセントから１００パーセントまで変化する変数である。即ち、ｋは、１パーセント、２パーセント、３パーセント、４パーセント、５パーセント、・・・、５０パーセント、５１パーセント、５２パーセント、・・・、９５パーセント、９６パーセント、９７パーセント、９８パーセント、９９パーセント、または１００パーセントである。さらに、上で定義した２つのＲの数で定義される任意の数値範囲も具体的に開示されている。請求項の任意の要素に関して「場合によっては」という用語を使用することは、当該要素が必要であること、または、当該要素が必要でないことを意味し、その両方の代替物が当該請求項の範囲内にある。備える、含む、および有するといったより広範囲の用語を使用することは、〜から成る、本質的に〜から成る、実質的に〜から構成されるといったより狭い範囲の用語をサポートするものと理解できる。したがって、保護範囲は上述の説明によっては限定されず、添付の特許請求の範囲によって定義される。当該保護範囲は、諸請求項の発明特定事項の全ての均等物を含む。各請求項および全請求項はさらなる開示事項として明細書に取り込まれ、諸請求項は本発明の実施形態（複数可）である。本開示における文献の議論はそれが先行技術、特に、本願の優先日より後の公開日を有する任意の文献であると認めたものではない。本開示で引用した全ての特許、特許出願、および刊行物は、それらが本発明を補完する例示的な詳細、手続的な詳細、または他の詳細を提供する限りにおいて、引用により本明細書に取り込まれる。

幾つかの実施形態を本明細書では提供したが、開示したシステムおよび方法を本発明の趣旨または範囲から逸脱しない他の多数の具体的な形態で具体化できることは理解される。本明細書における種々の例は例示的であり限定的ではないと考えるべきであり、本発明は本明細書で与えた例には限定されない。例えば、様々な要素または構成要素を別のシステムにおいて結合もしくは統合してもよく、または、特定の機能を省略するか実装しなくともよい。

さらに、様々な実施形態で離散的または別個のものとして説明し図示したシステム、サブシステム、および方法を、本発明の範囲から逸脱することなく他のシステム、モジュール、技術、または方法と組み合わせるかまたは統合してもよい。互いと結合もしくは直接的に結合または通信するとして図示または説明した他の項目を、電気的、機械的、またはそれ以外の方法で何らかのインタフェース、装置、または中間体を介して間接的に結合するかまたは通信させてもよい。他の変更、置換、および代替の例は当業者により解明可能であり、本明細書で開示した趣旨と範囲から逸脱することなく実施することができる。

１１５ 整合回路
１２５ 整合回路
８５０ センサ‐１
８６０ センサ‐ｎ
８７０ メモリ
８８０ プロセッサ

Claims (18)

1. 無線送信器と、
   キャパシタンス・センサと、
   前記無線送信器と前記キャパシタンス・センサに接続されたプロセッサと、
   を備えた比吸収率（ＳＡＲ）制御を提供するための無線装置であって、
   前記プロセッサは、
   第１のキャパシタンス測定値を前記キャパシタンス・センサから受信し、
   前記無線装置に対する人間の身体の相対的近接度を前記第１のキャパシタンス測定値に基づいて推定し、
   前記推定に基づく期間内にターゲット送信時間を前記無線送信器に対して決定し、
   前記期間における前記無線送信器の送信時間が前記ターゲット送信時間を超えた場合には前記期間の一部で前記無線送信器をスイッチオフする、
   ように構成され、
   前記キャパシタンス・センサは第１のキャパシタと第２のキャパシタに接続され、前記第１のキャパシタンス測定値は前記第１のキャパシタに対応し、前記キャパシタンス・センサは、前記第２のキャパシタの第２のキャパシタンス測定値を前記プロセッサに提供するように構成され、前記プロセッサはさらに前記第２のキャパシタンス測定値を受信するように構成され、相対的近接度の推定はさらに前記第２のキャパシタンス測定値に基づく、
   無線装置。
2. 前記プロセッサはさらに、
   前記無線装置に関する人間の身体の存在を前記第１のキャパシタンス測定値と前記第２のキャパシタンス測定値に基づいて判定し、
   人間の身体が存在すると判定された場合には、前記相対的近接度を推定し、ＳＡＲ制御が必要かどうかを前記相対的近接度の前記推定に基づいて判定し、
   ＳＡＲ制御が必要である場合には、チャネル指標メトリックを閾値と比較しおよび前記チャネル指標メトリックが前記閾値より小さい場合には前記ターゲット送信時間を決定し、
   前記チャネル指標メトリックが前記閾値より大きい場合には、電力バックオフ因子を決定し最大電力レベルから前記電力バックオフ因子を差し引いた電力レベルで前記期間において送信する、
   ように構成された、請求項１に記載の無線装置。
3. キャパシタンス領域のテーブルと対応するターゲット送信デューティ・サイクルとを格納するように構成されたメモリをさらに備え、前記プロセッサは前記メモリに接続され、前記ターゲット送信時間を決定するステップは、前記第１のキャパシタンス測定値と前記第２のキャパシタンス測定値を使用して前記テーブル内のターゲット送信デューティ・サイクルを検索するステップを含み、前記ターゲット送信時間は前記ターゲット送信デューティ・サイクルに前記期間を乗じたものに等しい、請求項２に記載の無線装置。
4. 前記無線送信器はアンテナを備え、前記無線装置はさらに、前記アンテナが有効かどうかを示す信号を生成するように構成されたアンテナ状態回路を備え、前記プロセッサは、前記信号を受信するように構成され、前記プロセッサは、前記アンテナが有効である場合にのみ前記期間の一部で前記無線送信器をスイッチオフするように構成された、請求項１に記載の無線装置。
5. 第２のアンテナを備えた第２の無線送信器をさらに備え、ターゲット送信時間を判定するステップはさらに前記第２の無線送信器を介した第２の送信に対する第１の送信器を介した第１の送信の優先度に基づき、前記プロセッサはさらに、前記第２の無線送信器に対する第２のターゲット送信時間を前記推定と前記優先度に基づいて決定するように構成された、請求項４に記載の無線装置。
6. 前記期間の先頭と末端は、フレーム／スーパーフレームの先頭と末端とそれぞれ同期され、前記プロセッサはさらに、制御送信に対して予約されたタイムスロットにおいて制御送信の代わりにデータ送信を可能とするように構成された、請求項３に記載の無線装置。
7. 第１のキャパシタの第１のキャパシタンス測定値をキャパシタンス・センサから受信するステップであって、前記キャパシタンス・センサは無線装置に接続され、前記無線装置は無線送信器を備えるステップと、
   前記無線装置に対する人間の身体の相対的近接度を前記第１のキャパシタンス測定値に基づいて推定するステップと、
   前記推定に基づく期間内にターゲット送信時間を前記無線送信器に対して決定するステップと、
   前記期間における前記無線送信器の送信時間が前記ターゲット送信時間を超えた場合に前記期間の一部で前記無線送信器をスイッチオフするステップと、
   を含み、
   第２のキャパシタの第２のキャパシタンス測定値を前記キャパシタンス・センサから受信するステップをさらに含み、前記相対的近接度を推定するステップはさらに前記第２のキャパシタンス測定値に基づく、
   比吸収率（ＳＡＲ）制御を提供するための方法。
8. 前記第１のキャパシタンス測定値と前記第２のキャパシタンス測定値に基づいて前記無線装置に関する人間の身体の存在を決定するステップと、
   前記人間の身体が存在すると判定された場合には、前記相対的近接度を推定し、ＳＡＲ制御が必要かどうかを相対的近接度の前記推定に基づいて判定するステップと、
   ＳＡＲ制御が必要である場合には、チャネル指標メトリックを閾値と比較するステップと、
   前記チャネル指標メトリックが前記閾値より小さい場合には、前記期間における前記無線送信器の送信時間が前記ターゲット送信時間を超えた場合に、前記ターゲット送信時間を決定し、前記期間の一部で前記無線送信器をスイッチオフするステップと、
   前記チャネル指標メトリックが前記閾値より小さくない場合には、電力バックオフ因子を決定し、第１の期間において最大電力レベルから前記電力バックオフ因子を差し引いた電力レベルで送信するステップと、
   をさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記ターゲット送信時間を決定するステップは、前記第１のキャパシタンス測定値と前記第２のキャパシタンス測定値を用いてキャパシタンス領域のテーブル内のターゲット送信デューティ・サイクルと対応する送信デューティ・サイクルとを検索するステップを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記無線送信器はアンテナを含み、前記方法はさらに前記アンテナが有効であるかどうかを示すアンテナ検出回路から信号を受信するステップを含み、前記無線送信器のスイッチオフは前記アンテナが有効である場合にのみ行われる、請求項７に記載の方法。
11. 前記無線装置は第２の無線送信器を備え、前記第２の無線送信器は第２のアンテナを備え、前記ターゲット送信時間を決定するステップはさらに前記第２の無線送信器を介した第２の送信に対する第１の送信器を介した第１の送信の優先度に基づき、前記方法はさらに、前記推定と前記優先度に基づいて前記第２の無線送信器に対する第２のターゲット送信時間を決定するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 無線送信器と、
    第１のキャパシタンス値と第２のキャパシタンス値を測定するように構成されたキャパシタンス・センサと、
    前記無線送信器と前記キャパシタンス・センサに接続されたプロセッサと
    を備えた無線装置であって、
    前記プロセッサは、
    人間の身体が前記無線装置に近接して配置されていると判定し、
    前記第１のキャパシタンス値と前記第２のキャパシタンス値に基づいて前記人間の身体が配置されている複数の近接領域のうち第１の近接領域を特定し、
    期間における前記無線送信器の送信時間を監視し、前記送信時間がターゲット送信時間を超過した場合には前記期間の一部における前記無線送信器による送信を禁止し、前記ターゲット送信時間を超過する送信時間は前記第１の近接領域に位置する人間に対する１つまたは複数の比吸収率（ＳＡＲ）準拠基準を満たさない、
    ように構成された、無線装置。
13. 前記第１の近接領域に関連付けられた第１のサーフェスと前記複数の近接領域のうち第２の領域に関連付けられた第２のサーフェスをさらに備えた、請求項１２に記載の無線装置。
14. 前記プロセッサはさらに、チャネル指標メトリックを閾値と比較し、および前記チャネル指標メトリックが前記閾値より小さい場合には前記ターゲット送信時間を決定し、および前記チャネル指標メトリックが前記閾値より大きい場合には、電力バックオフ因子を決定して最大電力レベルから前記電力バックオフ因子を差し引いた電力レベルで前記期間において送信するように構成された、請求項１３に記載の無線装置。
15. キャパシタンス領域のテーブルと対応する送信デューティ・サイクルとを格納するように構成されたメモリをさらに備え、前記プロセッサは前記メモリに接続され、前記ターゲット送信時間を決定するステップは、前記第１のキャパシタンス値と前記第２のキャパシタンス値を用いて前記テーブル内のターゲット送信デューティ・サイクルを検索するステップを含み、前記ターゲット送信時間は前記ターゲット送信デューティ・サイクルに前記期間を乗じたものに等しい、請求項１４に記載の無線装置。
16. 前記無線送信器はアンテナを含み、前記無線装置はさらに、前記アンテナが有効かどうかを示す信号を生成するように構成されたアンテナ状態回路を備え、前記プロセッサは前記信号を受信するように構成され、前記プロセッサは、前記アンテナが有効である場合にのみ前記期間の一部で前記無線送信器をスイッチオフするように構成された、請求項１３に記載の無線装置。
17. 第２のアンテナを備えた第２の無線送信器をさらに備え、ターゲット送信時間を決定するステップはさらに前記第２の無線送信器を介した第２の送信に対する第１の送信器を介した第１の送信の優先度に基づき、前記プロセッサはさらに、前記特定された第１の近接領域と前記優先度に基づいて前記第２の無線送信器に対する第２のターゲット送信時間を決定するように構成された、請求項１６に記載の無線装置。
18. 前記期間の先頭と末端は、フレーム／スーパーフレームの先頭と末端とそれぞれ同期され、前記プロセッサはさらに、制御送信に対して予約されたタイムスロットにおいて制御送信の代わりにデータ送信を可能とするように構成された、請求項１５に記載の無線装置。

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