携帯型情報端末
【課題】筐体の裏面側から放射される電波のユーザへの影響を軽減する。
【解決手段】実施形態に係る携帯型情報端末は、表面部に表示ユニットが配置された筐体と、この筐体の側面部から裏面部にかけて配置されたアンテナユニットと、上記筐体の姿勢を検出する第１のセンサと、コントローラとを具備する。そして、このコントローラにより、上記第１のセンサの検出結果をもとに上記筐体の姿勢が水平状態又は所定の角度内でそれに近い状態にあると判定した場合に、上記アンテナユニットの送信電力を抑制するようにしたものである。
【解決手段】実施形態に係る携帯型情報端末は、表面部に表示ユニットが配置された筐体と、この筐体の側面部から裏面部にかけて配置されたアンテナユニットと、上記筐体の姿勢を検出する第１のセンサと、コントローラとを具備する。そして、このコントローラにより、上記第１のセンサの検出結果をもとに上記筐体の姿勢が水平状態又は所定の角度内でそれに近い状態にあると判定した場合に、上記アンテナユニットの送信電力を抑制するようにしたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、電波を放射するアンテナを備えた携帯型情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型の情報端末として、表示部にタブレットを採用したタブレット型の端末や、タブレットを有するディスプレイユニットがヒンジを介して本体に回動可能に取り付けられたノート型のパーソナル・コンピュータが普及しつつある。この種の端末は、無線モジュールとアンテナを備え、これらを使用してＷｅｂサイト等からコンテンツや各種データをダウンロードできるようになっている。なお、無線ネットワークとしては、セルラ移動通信網や無線ＬＡＮ（Local Area Network）、WiMAX（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wideband）、Bluetooth（登録商標）等が利用される。
【０００３】
ところで、この種の端末を使用する場合、アンテナがユーザの体（腹部、胸部、腕など）に接近する状況が生じる場合がある。わが国においては、総務省令・無線設備規則により、人体が吸収する電磁波のエネルギーの度合いを表す物理量である比吸収率（SAR: Specific Absorption Rate）の上限値が定められており、これを遵守することが義務付けられている。
【０００４】
そこで、例えば端末にユーザとの接近を検出するセンサを設けてこのセンサによりユーザへの接近が検出された場合に送信パワーを下げる技術や、複数のアンテナを筐体の異なる辺に配置し、あるアンテナがユーザと接近する向きに端末が配置された場合に、送信に使用するアンテナを別のアンテナに切り替える技術が提案されている（例えば特許文献１又は２を参照）。これらの技術を使用すると、アンテナが放射する電波のユーザへの影響を効果的に軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０３０５７４２号明細書
【特許文献２】特開２００７−２９５３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、これらの特許文献１又は特許文献２に記載された技術は、いずれもアンテナが筐体の側面部に配置されていることを前提に開発されている。しかし、アンテナの配置位置は筐体の側面に留まらず裏面、つまりタブレット型表示部が配置された面とは反対側となる面に配置されることもあり、このような場合にアンテナから放射される電波のユーザへの影響については考慮されていない。
【０００７】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、筐体の裏面側から放射される電波のユーザへの影響を軽減するようにした携帯型情報端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る携帯型情報端末は、表面部に表示ユニットが配置された筐体と、この筐体の側面部から裏面部にかけて配置されたアンテナユニットと、上記筐体の姿勢を検出する第１のセンサと、コントローラとを具備する。そして、このコントローラにより、上記第１のセンサの検出結果をもとに上記筐体の姿勢が水平状態又は所定の角度内でそれに近い状態にあると判定した場合に、上記アンテナユニットの送信電力を抑制するようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る携帯型情報端末の外観を示す斜視図。
【図２】図１に示した携帯型情報端末の機能ブロック図。
【図３】図２に示した携帯型情報端末のアンテナの構成を示す図。
【図４】図１に示した携帯型情報端末の使用状態を示す図。
【図５】第２の実施形態に係る携帯型情報端末の外観を示す斜視図。
【図６】図５に示した携帯型情報端末の機能ブロック図。
【図７】第３の実施形態に係る携帯型情報端末の回路構成を示す機能ブロック図。
【図８】図７に示した携帯型情報端末のアンテナの構成を示す図。
【図９】第４の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図。
【図１０】図９に示した携帯型情報端末のアンテナの構成を示す図。
【図１１】他の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図。
【図１２】別の実施形態に係る携帯型情報端末のアンテナの構成を示す図。
【図１３】さらに別の実施形態に係る携帯型情報端末のアンテナの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る携帯型情報端末の外観を示す斜視図である。
この携帯型情報端末はタブレット型の端末からなり、板状をなす筐体１の一方の面（以後上面と称する）にタブレット型の表示ユニット２を配置している。このタブレット型の表示ユニット２は、例えば液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイの表示面上に、ユーザのタッチ操作を検出するための静電シートを配置したものとなっている。
【００１１】
また、筐体１の１つの辺には、その側面から下面（裏面又は底面とも呼ぶ）にかけてアンテナ３ａが配置されている。アンテナ３ａは、例えば折り返し型のアンテナエレメントを構成する導電パターンを印刷配線基板又は筐体１の内面に形成したもので、セルラ移動通信網や無線ＬＡＮ（Local Area Network）、WiMAX（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wideband）、Bluetooth（登録商標）等で使用される無線信号を送受信する。
【００１２】
さらに、筐体１内の例えば底面中央部には姿勢センサ４が配置されている。この姿勢センサ４は加速度センサからなり、空間上の３軸方向ｘ，ｙ，ｚの各々について筐体１に対し外部から与えられた加速度を検出するものである。
【００１３】
図２は第１の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図、図３はアンテナ３ａの回路構成図である。
携帯型情報端末は、回路ユニットとして、主制御ユニット１０ａと、センサインタフェース（センサＩ／Ｆ）１１と、無線モジュール１２と、切替信号生成回路１３ａとを備えている。
【００１４】
センサＩ／Ｆ１１は、姿勢センサ（以後加速度センサとも称する）４の検出信号を、ディジタル信号に変換して主制御ユニット１０ａに入力する。無線モジュール１２は、ベースバンド処理部及び周波数変換部を有する。ベースバンド処理部は、送受信データの符号復号化処理と変復調処理等を行う。周波数変換部は、符号化及び変調処理された送信ベースバンド信号を無線チャネルに対応する無線信号に周波数変換すると共に、受信された無線信号を受信ベースバンド信号に周波数変換する。この周波数変換部には給電線３２を介して上記アンテナ３ａが接続される。
【００１５】
主制御ユニット１０ａは、例えばマイクロコンピュータを有し、第１の実施形態を実施するために必要な制御機能として、姿勢判定部１０１及び放射抑制制御部１０２ａを有している。これらの姿勢判定部１０１及び放射抑制制御部１０２ａは、何れもプログラムをＣＰＵ（Central processing Unit）に実行させることにより実現される。
【００１６】
姿勢判定部１０１は、上記加速度センサ４により検出された３軸の加速度のディジタルデータを上記センサＩ／Ｆ１１から取り込み、この取り込んだデータをもとに筐体１の姿勢が水平状態又は所定傾斜角の範囲内でそれに近い状態にあるか否かを判定する処理を行う。
【００１７】
放射抑制制御部１０２ａは、無線送信期間中に、上記姿勢判定部１０１により筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定された場合に、アンテナ３ａから送信される無線信号の送信電力を抑制するための切替制御指示を切替信号生成回路１３ａに与える機能を有する。
【００１８】
切替信号生成回路１３ａは、上記切替制御指示に応じて後述する抵抗３４を接続するか否かを切り替えるための切替信号ＳＳを生成し、この切替信号ＳＳをアンテナ３ａに与える機能を有する。
【００１９】
アンテナ３ａは、図３に示すように、モノポール素子を途中で折り返して形成したアンテナエレメント３１と、抵抗３４と、切替スイッチ３３とを備える。アンテナエレメント３１の一端部は、給電線３２を介して上記無線モジュール１２に接続される。切替スイッチ３３は、上記切替信号生成回路１３ａから出力される切替信号ＳＳに従い動作するもので、上記アンテナエレメント３１の他端部を上記抵抗３４を介して接地端に接続する状態と、上記アンテナエレメント３１の他端部を接地端に直接接続する状態とを切り替える。
【００２０】
次に、以上のように構成された携帯型情報端末の動作を説明する。
主制御ユニット１０ａでは、端末の動作中に姿勢判定部１０１により、加速度センサ４により検出された３軸の加速度のディジタルデータがセンサＩ／Ｆ１１から取り込まれ、この取り込んだデータをもとに筐体１の姿勢が監視される。
【００２１】
この状態で、ユーザが例えば図４の（ａ）に示すように端末を膝の上に置いて操作を行うか、又は同図（ｂ）又は（ｃ）に示すように腕で抱えるように持って操作を行ったとする。これらの状態では、端末の姿勢は何れも水平状態か又はそれに近い状態になる。この水平状態又はそれに近い状態は、上記姿勢判定部１０１により検出される。
【００２２】
上記状態が検出されると、放射抑制制御部１０２ａにより以下のように無線信号の放射抑制制御が実行される。すなわち、先ず無線信号を送信中であるか否かが判定され、送信中であればアンテナ３ａから送信される無線信号の送信電力を抑制するための切替制御指示が切替信号生成回路１３ａに与えられる。この切替制御指示を受け取ると切替信号生成回路１３ａからは切替信号ＳＳが出力され、この切替信号ＳＳにより切替スイッチ３３が図３に示すように接地端側から抵抗３４側に切り替わる。この結果、アンテナエレメント３１の電流が抵抗３４を流れるときにこの抵抗３４により熱エネルギーに変わり、その結果アンテナエレメント３１から筐体１の側面方向及び底面方向に放射される無線信号の電波の強度は何れも抑制される。
【００２３】
以上詳述したように第１の実施形態では、加速度センサ４により検出された３軸の加速度のディジタルデータをもとに筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあるか否かを判定し、無線送信期間中に筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定された場合に、切替信号生成回路１３ａを介してアンテナ３ａの切替スイッチ３３に対し切替信号ＳＳを与えることで、アンテナエレメント３１を抵抗３４を介して接地端に接続するようにしている。
【００２４】
したがって、アンテナエレメント３１の電流が抵抗３４を流れるときにこの抵抗３４において熱エネルギーに変わり、その結果アンテナエレメント３１から筐体１の側面方向及び底面方向に放射される電波の強度は何れも抑制される。このため、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、筐体１のアンテナ３ａが配置された側面部及び底面部がユーザに接触或いは接近していたとしても、ユーザに対する送信電波の影響は低く抑えられる。
【００２５】
［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態に係る携帯型情報端末の外観を示す斜視図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
筐体１内のアンテナ３ａが配置された辺と同一の辺近傍の底部には、近接センサ５が配置されている。近接センサ５は、例えば静電容量センサからなり、筐体１の上記アンテナ３ａが配置された辺の側面方向及び下面方向における人体の接近を検出する。
【００２６】
図６は、第２の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図である。なお、同図において前記図２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。また、アンテナ３ａの構成についても図３と同一なのでここでの説明は省略する。
近接センサ５から出力された近接検出信号は、加速度センサ４から出力された加速度検出信号と共にセンサＩ／Ｆ１１によりディジタルデータに変換されたのち主制御ユニット１０ｂに取り込まれる。
【００２７】
主制御ユニット１０ｂは、この第２の実施形態を実施するために必要な制御機能として、姿勢判定部１０１と、近接判定部１０３と、放射抑制制御部１０２ｂを備えている。
このうち近接判定部１０３は、上記近接センサ５から出力された近接検出信号のディジタルデータを上記センサＩ／Ｆ１１から取り込む。そして、この取り込んだデータをもとに、筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部に対し人体が予め定めた距離以内に接近したか否かを判定する処理を行う。
【００２８】
放射抑制制御部１０２ｂは、無線送信期間中に、上記姿勢判定部１０１により筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ上記近接判定部１０３により筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部に対し人体が予め定めた距離以内に接近した状態にあると判定された場合に、アンテナ３ａから送信される無線信号の送信電力を抑制するための切替制御指示を切替信号生成回路１３ａに与える機能を有する。
【００２９】
このような構成であるから、主制御ユニット１０ｂでは、端末の動作中に姿勢判定部１０１により、加速度センサ４により検出された３軸の加速度のディジタルデータがセンサＩ／Ｆ１１から取り込まれ、このデータをもとに筐体１の姿勢が監視される。またそれと共に、近接センサ５から出力された近接検出信号のディジタルデータも上記センサＩ／Ｆ１１から取り込まれ、このデータをもとに筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対する人体の接近が監視される。
【００３０】
この状態で、ユーザが例えば図４の（ａ）に示したように端末を膝の上に置いて操作を行うか、又は同図（ｂ）又は（ｃ）に示したように腕で抱えるように持って操作を行ったとする。これらの状態では、端末筐体１の姿勢は何れも水平状態か又はそれに近い状態になる。この水平状態又はそれに近い状態は、上記姿勢判定部１０１により検出される。またそれと共に、上記した何れの状態においても、筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態となる。この状態は上記近接判定部１０３により検出される。
【００３１】
上記した水平状態又はそれに近い状態が検出され、かつ筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態が検出されると、放射抑制制御部１０２ｂでは無線信号の送信期間中にアンテナ３ａから送信される無線信号の送信電力を抑制するための切替制御指示が生成され、当該制御指示が切替信号生成回路１３ａに与えられる。この切替制御指示を受け取ると切替信号生成回路１３ａからは切替信号ＳＳが出力され、この切替信号ＳＳにより切替スイッチ３３が図３に示すように接地端側から抵抗３４側に切り替わる。このため、アンテナエレメント３１の電流が抵抗３４を流れるときにこの抵抗３４により熱エネルギーに変わり、その結果アンテナエレメント３１から筐体１の側面方向及び底面方向に放射される無線信号の電波の強度は何れも抑制される。
【００３２】
以上詳述したように第２の実施形態では、加速度センサ４の検出信号をもとに筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあるか否かを判定すると共に、近接センサ５の検出信号をもとに筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態にあるか否かを判定している。そして、無線送信期間中に、筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態にあると判定された場合に、切替信号生成回路１３ａを介してアンテナ３ａの切替スイッチ３３に対し切替信号ＳＳを与えることで、アンテナエレメント３１を抵抗３４を介して接地端に接続するようにしている。
【００３３】
したがって、アンテナエレメント３１の電流が抵抗３４を流れるときにこの抵抗３４により熱エネルギーに変わり、その結果アンテナエレメント３１から筐体１の側面方向及び底面方向に放射される電波の強度は何れも抑制される。このため、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、筐体１のアンテナ３ａが配置された側面部及び底面部がユーザに接触或いは接近していたとしても、ユーザに対する送信電波の影響は低く抑えられる。
【００３４】
また、筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあるか否かの判定結果に加え、筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態にあるか否かの判定結果を考慮して送信電波強度を制御している。このため、例えばユーザが端末をテーブルの上や鞄の上に水平に置いた状態で操作している場合には、ユーザへの送信電波の影響が少ないと見なされて、送信電波強度は抑制されない。したがって、十分な強度で無線信号を送信することができる。
【００３５】
さらに、近接センサ５を筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺と同一の辺に配置しているので、筐体１の底面に対するユーザの接近と、筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺に対するユーザの接近を、１個の近接センサ５により検出できる利点がある。
【００３６】
［第３の実施形態］
図７は第３の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図、図８はアンテナ３ｃの回路構成図である。なお、これらの図において前記図２、図３及び図６と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００３７】
主制御ユニット１０ｃは、この第３の実施形態を実施するために必要な制御機能として、姿勢判定部１０１と、近接判定部１０３と、無線チャネル判定部１０４と、放射抑制制御部１０２ｃを備えている。
【００３８】
無線チャネル判定部１０４は、無線モジュール１２から送信する無線信号の周波数チャネルを判定する機能を有する。
【００３９】
放射抑制制御部１０２ｃは、無線送信期間中に、上記姿勢判定部１０１により端末筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ上記近接判定部１０３により端末筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部に対し人体が予め定めた距離以内に接近した状態にあると判定された場合に、上記無線チャネル判定部１０４により判定された無線送信チャネルに応じて、当該無線送信チャネルに対するアンテナ３ｃの整合特性を低下させるための切替制御指示を切替信号生成回路１３ｃに与える機能を有する。
【００４０】
切替信号生成回路１３ｃは、上記切替制御指示に応じて後述する集中定数素子の種類を切り替えるための切替信号ＳＳを生成し、この切替信号ＳＳをアンテナ３ｃに与える機能を有する。
【００４１】
アンテナ３ｃは、図８に示すように、途中で折り返して形成されたアンテナエレメント３１と、当該アンテナエレメント３１の整合特性を決定する抵抗３６、インダクタ３７及びキャパシタ３８からなる集中定数素子と、切替スイッチ３５とを備える。切替スイッチ３５は、上記切替信号生成回路１３ｃから出力される切替信号ＳＳに従い動作するもので、上記アンテナエレメント３１の他端部と接地端との間に、上記抵抗３６、インダクタ３７及びキャパシタ３８のいずれかを接続する。
【００４２】
このような構成であるから、第２の実施形態で述べたように、端末の筐体１が水平状態又はそれに近い状態にあることが検出され、かつ筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態が検出されたとする。そうすると、放射抑制制御部１０２ｃは無線チャネル判定部１０４により判定された無線送信チャネルに応じて、当該無線送信チャネルに対するアンテナ３ｃの整合特性を低下させるための切替制御指示を生成し、切替信号生成回路１３ｃに与える。
【００４３】
この結果、切替信号生成回路１３ｃから集中定数素子を切り替えるための切替信号ＳＳが出力されて切替スイッチ３５に与えられ、これによりアンテナエレメント３１に接続される集中定数素子が抵抗３６、インダクタ３７及びキャパシタ３８のいずれかに切り替えられる。したがって、上記無線送信チャネルに対するアンテナエレメント３１の整合特性、例えば電圧定在波比（ＶＳＷＲ）周波数特性が変化し、この結果上記無線送信チャネルによる送信電力は低く抑えられる。
【００４４】
以上詳述したように第３の実施形態では、無線送信期間中に、端末の筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態にあると判定された場合に、無線チャネル判定部１０４により上記無線送信に使用しているチャネルを判定する。そして、その判定結果に応じて切替信号生成回路１３ｃを介してアンテナ３ｃの切替スイッチ３５に対し切替信号ＳＳを与えることで、当該無線送信チャネルに対するアンテナエレメント３１の整合特性を規定する集中定数素子を切り替えるようにしている。
【００４５】
したがって、送信中の無線チャネルに対するアンテナ３ｃの整合特性が低下し、これにより上記無線送信チャネルによる送信電力は低く抑えられる。この結果、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、端末筐体１のアンテナ３ｃが配置された側面部及び底面部がユーザに接触或いは接近していたとしても、ユーザに対する送信電波の影響は低く抑えられる。また、集中定数素子はアンテナエレメント３１の整合特性が最適な状態になるように元々設けられているものであり、この集中定数素子を故意に変更することでアンテナエレメント３１の整合特性を低下させるようにしている。このため、無線モジュール１２の送信電力制御系に変更等を加えることなく、送信電力を抑圧することが可能となる。
【００４６】
［第４の実施形態］
図９は第４の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図、図１０はアンテナ３ｃとその周辺部分の構成を示す図である。なお、これらの図において前記図７及び図８と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４７】
第４の実施形態に係る携帯型情報端末は、２個の無線モジュール１２ａ，１２ｂを備えている。これらの無線モジュール１２ａ，１２ｂは異なる無線システム、例えば無線ＬＡＮ（WiFi）とWiMAX（登録商標）に対応するもので、アンテナスイッチ１４により択一的にアンテナ３ｃに接続される。
【００４８】
主制御ユニット１０ｄは、この第４の実施形態を実施するために必要な制御機能として、姿勢判定部１０１と、近接判定部１０３と、無線モジュール判定部１０５と、放射抑制制御部１０２ｄを備えている。
【００４９】
無線モジュール判定部１０５は、無線モジュール１２ａ，１２ｂのうちいずれの無線モジュールが使用中であるか、つまりアンテナ３ｃに接続されているかを、アンテナスイッチ１４の切替状態をもとに判定する機能を有する。
【００５０】
放射抑制制御部１０２ｄは、無線送信期間中に、上記姿勢判定部１０１により筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ上記近接判定部１０３により筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部に対し人体が予め定めた距離以内に接近した状態にあると判定された場合に、上記無線モジュール判定部１０５により使用中と判定された無線モジュール１２ａ又は１２ｂに応じて、当該無線モジュールが使用する無線帯域に対するアンテナ３ｄの整合特性を低下させるための切替制御指示を切替信号生成回路１３ｃに与える機能を有する。
【００５１】
このような構成であるから、第２の実施形態で述べたように、端末の筐体１が水平状態又はそれに近い状態にあることが検出され、かつ筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態が検出されたとする。そうすると、放射抑制制御部１０２ｃは無線モジュール判定部１０５により判定された使用中の無線モジュール１２ａ又は１２ｂに応じて、当該無線モジュール１２ａ又は１２ｂが使用する無線帯域に対するアンテナ３ｃの整合特性を低下させるための切替制御指示を生成し、切替信号生成回路１３ｃに与える。
【００５２】
この結果、第３の実施形態と同様に、切替信号生成回路１３ｃから集中定数素子を切り替えるための切替信号ＳＳが出力されて切替スイッチ３５に与えられ、これによりアンテナエレメント３１に接続される集中定数素子が抵抗３６、インダクタ３７及びキャパシタ３８のいずれかに切り替えられる。したがって、上記使用中の無線モジュール１２ａ，１２ｂが送信する無線帯域に対するアンテナエレメント３１の整合特性、例えば電圧定在波比（ＶＳＷＲ）周波数特性が変化し、この結果上記無線帯域の送信電力は低く抑えられる。
【００５３】
以上詳述したように第４の実施形態では、無線送信期間中に、端末の筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態にあると判定された場合に、無線モジュール判定部１０５により使用中の無線モジュールを判定する。そして、その判定結果に応じて、切替信号生成回路１３ｃを介してアンテナ３ｃの切替スイッチ３５に対し切替信号ＳＳを与えることで、いま無線送信中の無線モジュールが使用する無線帯域に対するアンテナエレメント３１の整合特性を規定する集中定数素子を切り替えるようにしている。
【００５４】
したがって、無線モジュール１２ａ又は１２ｂにより送信中の無線帯域に対するアンテナ３ｃの整合特性が低下し、これにより上記無線帯域による送信電力は低く抑えられる。この結果、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、端末筐体１のアンテナ３ｃが配置された側面部及び底面部がユーザに接触或いは接近していたとしても、ユーザに対する送信電波の影響は低く抑えられる。また、集中定数素子はアンテナエレメント３１の整合特性が最適な状態になるように元々設けられているものであり、この集中定数素子を故意に変更することでアンテナエレメント３１の整合特性を低下させるようにしている。このため、無線モジュール１２の送信電力制御系に変更等を加えることなく、送信電力を抑圧することが可能となる。
【００５５】
［その他の実施形態］
前記第３及び第４の実施形態では、切替スイッチ３５を用いて集中定数素子の種類を切り替えるようにしたが、例えば集中定数素子として可変抵抗、可変インダクタ又は可変容量型のキャパシタを用い、その値を可変制御するようにしてもよい。このようにすると切替信号生成回路１３ｃ及び切替スイッチ３５を不要にすることができる。
【００５６】
また、前記各実施形態では放射を抑制するための抵抗３４又は集中定数素子３６〜３８と切替スイッチ３３，３５をアンテナ３ａ，３ｃ内に設け、主制御ユニット１０ａ〜１０ｄから出力された切替指示に応じて切替信号生成回路１３ａ，１３ｃで切替信号ＳＳを生成し、この切替信号ＳＳにより上記アンテナ３ａ，３ｃ内の切替スイッチ３３，３５を切替制御するようにした。しかしこれに限るものではなく、例えば図１１に示すように主制御ユニット１０ａから無線モジュール１２に対し切替指示を与え、無線モジュール１２がこの切替指示に応じて無線送信電力を抑制するように構成してもよい。
【００５７】
さらに、前記各実施形態では折り返し型のアンテナエレメント３１の短絡端側に切替スイッチ３３，３５と抵抗又は集中定数素子３６〜３８を配置したが、これに限るものではない。例えば、図１２に示すように先端開放型のアンテナエレメント４１を用いた場合には、このアンテナエレメント４１の給電端側に切替スイッチ４２及び集中定数素子群４３を配置するようにしてもよい。また図１３に示すように逆Ｆ型のアンテナエレメント４４を用いた場合には、短絡部側に切替スイッチ４２及び集中定数素子群４３を配置するようにしてもよい。なお、この集中定数素子群４３は、抵抗、インダクタ及びキャパシタの少なくとも一つを含む。
【００５８】
また、姿勢センサとしては、加速度センサ以外にジャイロセンサを用いてもよい。さらに近接センサとしては、静電センサ以外に赤外線センサ或いは光学センサを使用することが可能である。さらに、抵抗又は集中定数素子を選択してアンテナエレメントに接続するための選択器としては、半導体スイッチ等により構成される切替スイッチ以外にその他の切替手段を使用可能である。
【００５９】
その他、端末筐体の形状、アンテナの種類とその構成及び筐体における配置位置、アンテナの送信電力を抑制する手段の構成と制御手順、姿勢センサ及び近接センサの種類と筐体内におけるその配置位置、無線システムの種類やその無線帯域、携帯型情報端末の種類や構成等についても、種々変形して実施可能である。
【００６０】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１…筐体、２…タブレット型表示部、３ａ，３ｃ，３ｄ…アンテナ、４…加速度センサ、５…近接センサ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…主制御ユニット、１１…センサインタフェース（センサＩ／Ｆ）、１２ａ，１２ｂ…無線モジュール、１３ａ，１３ｃ，１３ｄ…切替信号生成回路、１４…アンテナスイッチ、３１，４１，４４…アンテナエレメント、３２…給電線、３３，３５，４２…切替スイッチ、３４，３６…抵抗、３７…インダクタ、３８…キャパシタ、４３…集中定数素子群、１０１…状態判定部、１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ…放射抑制制御部、１０３…近接判定部、１０４…無線チャネル判定部、１０５…無線モジュール判定部。
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、電波を放射するアンテナを備えた携帯型情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型の情報端末として、表示部にタブレットを採用したタブレット型の端末や、タブレットを有するディスプレイユニットがヒンジを介して本体に回動可能に取り付けられたノート型のパーソナル・コンピュータが普及しつつある。この種の端末は、無線モジュールとアンテナを備え、これらを使用してＷｅｂサイト等からコンテンツや各種データをダウンロードできるようになっている。なお、無線ネットワークとしては、セルラ移動通信網や無線ＬＡＮ（Local Area Network）、WiMAX（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wideband）、Bluetooth（登録商標）等が利用される。
【０００３】
ところで、この種の端末を使用する場合、アンテナがユーザの体（腹部、胸部、腕など）に接近する状況が生じる場合がある。わが国においては、総務省令・無線設備規則により、人体が吸収する電磁波のエネルギーの度合いを表す物理量である比吸収率（SAR: Specific Absorption Rate）の上限値が定められており、これを遵守することが義務付けられている。
【０００４】
そこで、例えば端末にユーザとの接近を検出するセンサを設けてこのセンサによりユーザへの接近が検出された場合に送信パワーを下げる技術や、複数のアンテナを筐体の異なる辺に配置し、あるアンテナがユーザと接近する向きに端末が配置された場合に、送信に使用するアンテナを別のアンテナに切り替える技術が提案されている（例えば特許文献１又は２を参照）。これらの技術を使用すると、アンテナが放射する電波のユーザへの影響を効果的に軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０３０５７４２号明細書
【特許文献２】特開２００７−２９５３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、これらの特許文献１又は特許文献２に記載された技術は、いずれもアンテナが筐体の側面部に配置されていることを前提に開発されている。しかし、アンテナの配置位置は筐体の側面に留まらず裏面、つまりタブレット型表示部が配置された面とは反対側となる面に配置されることもあり、このような場合にアンテナから放射される電波のユーザへの影響については考慮されていない。
【０００７】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、筐体の裏面側から放射される電波のユーザへの影響を軽減するようにした携帯型情報端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る携帯型情報端末は、表面部に表示ユニットが配置された筐体と、この筐体の側面部から裏面部にかけて配置されたアンテナユニットと、上記筐体の姿勢を検出する第１のセンサと、コントローラとを具備する。そして、このコントローラにより、上記第１のセンサの検出結果をもとに上記筐体の姿勢が水平状態又は所定の角度内でそれに近い状態にあると判定した場合に、上記アンテナユニットの送信電力を抑制するようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る携帯型情報端末の外観を示す斜視図。
【図２】図１に示した携帯型情報端末の機能ブロック図。
【図３】図２に示した携帯型情報端末のアンテナの構成を示す図。
【図４】図１に示した携帯型情報端末の使用状態を示す図。
【図５】第２の実施形態に係る携帯型情報端末の外観を示す斜視図。
【図６】図５に示した携帯型情報端末の機能ブロック図。
【図７】第３の実施形態に係る携帯型情報端末の回路構成を示す機能ブロック図。
【図８】図７に示した携帯型情報端末のアンテナの構成を示す図。
【図９】第４の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図。
【図１０】図９に示した携帯型情報端末のアンテナの構成を示す図。
【図１１】他の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図。
【図１２】別の実施形態に係る携帯型情報端末のアンテナの構成を示す図。
【図１３】さらに別の実施形態に係る携帯型情報端末のアンテナの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る携帯型情報端末の外観を示す斜視図である。
この携帯型情報端末はタブレット型の端末からなり、板状をなす筐体１の一方の面（以後上面と称する）にタブレット型の表示ユニット２を配置している。このタブレット型の表示ユニット２は、例えば液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイの表示面上に、ユーザのタッチ操作を検出するための静電シートを配置したものとなっている。
【００１１】
また、筐体１の１つの辺には、その側面から下面（裏面又は底面とも呼ぶ）にかけてアンテナ３ａが配置されている。アンテナ３ａは、例えば折り返し型のアンテナエレメントを構成する導電パターンを印刷配線基板又は筐体１の内面に形成したもので、セルラ移動通信網や無線ＬＡＮ（Local Area Network）、WiMAX（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wideband）、Bluetooth（登録商標）等で使用される無線信号を送受信する。
【００１２】
さらに、筐体１内の例えば底面中央部には姿勢センサ４が配置されている。この姿勢センサ４は加速度センサからなり、空間上の３軸方向ｘ，ｙ，ｚの各々について筐体１に対し外部から与えられた加速度を検出するものである。
【００１３】
図２は第１の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図、図３はアンテナ３ａの回路構成図である。
携帯型情報端末は、回路ユニットとして、主制御ユニット１０ａと、センサインタフェース（センサＩ／Ｆ）１１と、無線モジュール１２と、切替信号生成回路１３ａとを備えている。
【００１４】
センサＩ／Ｆ１１は、姿勢センサ（以後加速度センサとも称する）４の検出信号を、ディジタル信号に変換して主制御ユニット１０ａに入力する。無線モジュール１２は、ベースバンド処理部及び周波数変換部を有する。ベースバンド処理部は、送受信データの符号復号化処理と変復調処理等を行う。周波数変換部は、符号化及び変調処理された送信ベースバンド信号を無線チャネルに対応する無線信号に周波数変換すると共に、受信された無線信号を受信ベースバンド信号に周波数変換する。この周波数変換部には給電線３２を介して上記アンテナ３ａが接続される。
【００１５】
主制御ユニット１０ａは、例えばマイクロコンピュータを有し、第１の実施形態を実施するために必要な制御機能として、姿勢判定部１０１及び放射抑制制御部１０２ａを有している。これらの姿勢判定部１０１及び放射抑制制御部１０２ａは、何れもプログラムをＣＰＵ（Central processing Unit）に実行させることにより実現される。
【００１６】
姿勢判定部１０１は、上記加速度センサ４により検出された３軸の加速度のディジタルデータを上記センサＩ／Ｆ１１から取り込み、この取り込んだデータをもとに筐体１の姿勢が水平状態又は所定傾斜角の範囲内でそれに近い状態にあるか否かを判定する処理を行う。
【００１７】
放射抑制制御部１０２ａは、無線送信期間中に、上記姿勢判定部１０１により筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定された場合に、アンテナ３ａから送信される無線信号の送信電力を抑制するための切替制御指示を切替信号生成回路１３ａに与える機能を有する。
【００１８】
切替信号生成回路１３ａは、上記切替制御指示に応じて後述する抵抗３４を接続するか否かを切り替えるための切替信号ＳＳを生成し、この切替信号ＳＳをアンテナ３ａに与える機能を有する。
【００１９】
アンテナ３ａは、図３に示すように、モノポール素子を途中で折り返して形成したアンテナエレメント３１と、抵抗３４と、切替スイッチ３３とを備える。アンテナエレメント３１の一端部は、給電線３２を介して上記無線モジュール１２に接続される。切替スイッチ３３は、上記切替信号生成回路１３ａから出力される切替信号ＳＳに従い動作するもので、上記アンテナエレメント３１の他端部を上記抵抗３４を介して接地端に接続する状態と、上記アンテナエレメント３１の他端部を接地端に直接接続する状態とを切り替える。
【００２０】
次に、以上のように構成された携帯型情報端末の動作を説明する。
主制御ユニット１０ａでは、端末の動作中に姿勢判定部１０１により、加速度センサ４により検出された３軸の加速度のディジタルデータがセンサＩ／Ｆ１１から取り込まれ、この取り込んだデータをもとに筐体１の姿勢が監視される。
【００２１】
この状態で、ユーザが例えば図４の（ａ）に示すように端末を膝の上に置いて操作を行うか、又は同図（ｂ）又は（ｃ）に示すように腕で抱えるように持って操作を行ったとする。これらの状態では、端末の姿勢は何れも水平状態か又はそれに近い状態になる。この水平状態又はそれに近い状態は、上記姿勢判定部１０１により検出される。
【００２２】
上記状態が検出されると、放射抑制制御部１０２ａにより以下のように無線信号の放射抑制制御が実行される。すなわち、先ず無線信号を送信中であるか否かが判定され、送信中であればアンテナ３ａから送信される無線信号の送信電力を抑制するための切替制御指示が切替信号生成回路１３ａに与えられる。この切替制御指示を受け取ると切替信号生成回路１３ａからは切替信号ＳＳが出力され、この切替信号ＳＳにより切替スイッチ３３が図３に示すように接地端側から抵抗３４側に切り替わる。この結果、アンテナエレメント３１の電流が抵抗３４を流れるときにこの抵抗３４により熱エネルギーに変わり、その結果アンテナエレメント３１から筐体１の側面方向及び底面方向に放射される無線信号の電波の強度は何れも抑制される。
【００２３】
以上詳述したように第１の実施形態では、加速度センサ４により検出された３軸の加速度のディジタルデータをもとに筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあるか否かを判定し、無線送信期間中に筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定された場合に、切替信号生成回路１３ａを介してアンテナ３ａの切替スイッチ３３に対し切替信号ＳＳを与えることで、アンテナエレメント３１を抵抗３４を介して接地端に接続するようにしている。
【００２４】
したがって、アンテナエレメント３１の電流が抵抗３４を流れるときにこの抵抗３４において熱エネルギーに変わり、その結果アンテナエレメント３１から筐体１の側面方向及び底面方向に放射される電波の強度は何れも抑制される。このため、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、筐体１のアンテナ３ａが配置された側面部及び底面部がユーザに接触或いは接近していたとしても、ユーザに対する送信電波の影響は低く抑えられる。
【００２５】
［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態に係る携帯型情報端末の外観を示す斜視図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
筐体１内のアンテナ３ａが配置された辺と同一の辺近傍の底部には、近接センサ５が配置されている。近接センサ５は、例えば静電容量センサからなり、筐体１の上記アンテナ３ａが配置された辺の側面方向及び下面方向における人体の接近を検出する。
【００２６】
図６は、第２の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図である。なお、同図において前記図２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。また、アンテナ３ａの構成についても図３と同一なのでここでの説明は省略する。
近接センサ５から出力された近接検出信号は、加速度センサ４から出力された加速度検出信号と共にセンサＩ／Ｆ１１によりディジタルデータに変換されたのち主制御ユニット１０ｂに取り込まれる。
【００２７】
主制御ユニット１０ｂは、この第２の実施形態を実施するために必要な制御機能として、姿勢判定部１０１と、近接判定部１０３と、放射抑制制御部１０２ｂを備えている。
このうち近接判定部１０３は、上記近接センサ５から出力された近接検出信号のディジタルデータを上記センサＩ／Ｆ１１から取り込む。そして、この取り込んだデータをもとに、筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部に対し人体が予め定めた距離以内に接近したか否かを判定する処理を行う。
【００２８】
放射抑制制御部１０２ｂは、無線送信期間中に、上記姿勢判定部１０１により筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ上記近接判定部１０３により筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部に対し人体が予め定めた距離以内に接近した状態にあると判定された場合に、アンテナ３ａから送信される無線信号の送信電力を抑制するための切替制御指示を切替信号生成回路１３ａに与える機能を有する。
【００２９】
このような構成であるから、主制御ユニット１０ｂでは、端末の動作中に姿勢判定部１０１により、加速度センサ４により検出された３軸の加速度のディジタルデータがセンサＩ／Ｆ１１から取り込まれ、このデータをもとに筐体１の姿勢が監視される。またそれと共に、近接センサ５から出力された近接検出信号のディジタルデータも上記センサＩ／Ｆ１１から取り込まれ、このデータをもとに筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対する人体の接近が監視される。
【００３０】
この状態で、ユーザが例えば図４の（ａ）に示したように端末を膝の上に置いて操作を行うか、又は同図（ｂ）又は（ｃ）に示したように腕で抱えるように持って操作を行ったとする。これらの状態では、端末筐体１の姿勢は何れも水平状態か又はそれに近い状態になる。この水平状態又はそれに近い状態は、上記姿勢判定部１０１により検出される。またそれと共に、上記した何れの状態においても、筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態となる。この状態は上記近接判定部１０３により検出される。
【００３１】
上記した水平状態又はそれに近い状態が検出され、かつ筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態が検出されると、放射抑制制御部１０２ｂでは無線信号の送信期間中にアンテナ３ａから送信される無線信号の送信電力を抑制するための切替制御指示が生成され、当該制御指示が切替信号生成回路１３ａに与えられる。この切替制御指示を受け取ると切替信号生成回路１３ａからは切替信号ＳＳが出力され、この切替信号ＳＳにより切替スイッチ３３が図３に示すように接地端側から抵抗３４側に切り替わる。このため、アンテナエレメント３１の電流が抵抗３４を流れるときにこの抵抗３４により熱エネルギーに変わり、その結果アンテナエレメント３１から筐体１の側面方向及び底面方向に放射される無線信号の電波の強度は何れも抑制される。
【００３２】
以上詳述したように第２の実施形態では、加速度センサ４の検出信号をもとに筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあるか否かを判定すると共に、近接センサ５の検出信号をもとに筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態にあるか否かを判定している。そして、無線送信期間中に、筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態にあると判定された場合に、切替信号生成回路１３ａを介してアンテナ３ａの切替スイッチ３３に対し切替信号ＳＳを与えることで、アンテナエレメント３１を抵抗３４を介して接地端に接続するようにしている。
【００３３】
したがって、アンテナエレメント３１の電流が抵抗３４を流れるときにこの抵抗３４により熱エネルギーに変わり、その結果アンテナエレメント３１から筐体１の側面方向及び底面方向に放射される電波の強度は何れも抑制される。このため、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、筐体１のアンテナ３ａが配置された側面部及び底面部がユーザに接触或いは接近していたとしても、ユーザに対する送信電波の影響は低く抑えられる。
【００３４】
また、筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあるか否かの判定結果に加え、筐体１のアンテナ３ａが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態にあるか否かの判定結果を考慮して送信電波強度を制御している。このため、例えばユーザが端末をテーブルの上や鞄の上に水平に置いた状態で操作している場合には、ユーザへの送信電波の影響が少ないと見なされて、送信電波強度は抑制されない。したがって、十分な強度で無線信号を送信することができる。
【００３５】
さらに、近接センサ５を筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺と同一の辺に配置しているので、筐体１の底面に対するユーザの接近と、筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺に対するユーザの接近を、１個の近接センサ５により検出できる利点がある。
【００３６】
［第３の実施形態］
図７は第３の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図、図８はアンテナ３ｃの回路構成図である。なお、これらの図において前記図２、図３及び図６と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００３７】
主制御ユニット１０ｃは、この第３の実施形態を実施するために必要な制御機能として、姿勢判定部１０１と、近接判定部１０３と、無線チャネル判定部１０４と、放射抑制制御部１０２ｃを備えている。
【００３８】
無線チャネル判定部１０４は、無線モジュール１２から送信する無線信号の周波数チャネルを判定する機能を有する。
【００３９】
放射抑制制御部１０２ｃは、無線送信期間中に、上記姿勢判定部１０１により端末筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ上記近接判定部１０３により端末筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部に対し人体が予め定めた距離以内に接近した状態にあると判定された場合に、上記無線チャネル判定部１０４により判定された無線送信チャネルに応じて、当該無線送信チャネルに対するアンテナ３ｃの整合特性を低下させるための切替制御指示を切替信号生成回路１３ｃに与える機能を有する。
【００４０】
切替信号生成回路１３ｃは、上記切替制御指示に応じて後述する集中定数素子の種類を切り替えるための切替信号ＳＳを生成し、この切替信号ＳＳをアンテナ３ｃに与える機能を有する。
【００４１】
アンテナ３ｃは、図８に示すように、途中で折り返して形成されたアンテナエレメント３１と、当該アンテナエレメント３１の整合特性を決定する抵抗３６、インダクタ３７及びキャパシタ３８からなる集中定数素子と、切替スイッチ３５とを備える。切替スイッチ３５は、上記切替信号生成回路１３ｃから出力される切替信号ＳＳに従い動作するもので、上記アンテナエレメント３１の他端部と接地端との間に、上記抵抗３６、インダクタ３７及びキャパシタ３８のいずれかを接続する。
【００４２】
このような構成であるから、第２の実施形態で述べたように、端末の筐体１が水平状態又はそれに近い状態にあることが検出され、かつ筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態が検出されたとする。そうすると、放射抑制制御部１０２ｃは無線チャネル判定部１０４により判定された無線送信チャネルに応じて、当該無線送信チャネルに対するアンテナ３ｃの整合特性を低下させるための切替制御指示を生成し、切替信号生成回路１３ｃに与える。
【００４３】
この結果、切替信号生成回路１３ｃから集中定数素子を切り替えるための切替信号ＳＳが出力されて切替スイッチ３５に与えられ、これによりアンテナエレメント３１に接続される集中定数素子が抵抗３６、インダクタ３７及びキャパシタ３８のいずれかに切り替えられる。したがって、上記無線送信チャネルに対するアンテナエレメント３１の整合特性、例えば電圧定在波比（ＶＳＷＲ）周波数特性が変化し、この結果上記無線送信チャネルによる送信電力は低く抑えられる。
【００４４】
以上詳述したように第３の実施形態では、無線送信期間中に、端末の筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態にあると判定された場合に、無線チャネル判定部１０４により上記無線送信に使用しているチャネルを判定する。そして、その判定結果に応じて切替信号生成回路１３ｃを介してアンテナ３ｃの切替スイッチ３５に対し切替信号ＳＳを与えることで、当該無線送信チャネルに対するアンテナエレメント３１の整合特性を規定する集中定数素子を切り替えるようにしている。
【００４５】
したがって、送信中の無線チャネルに対するアンテナ３ｃの整合特性が低下し、これにより上記無線送信チャネルによる送信電力は低く抑えられる。この結果、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、端末筐体１のアンテナ３ｃが配置された側面部及び底面部がユーザに接触或いは接近していたとしても、ユーザに対する送信電波の影響は低く抑えられる。また、集中定数素子はアンテナエレメント３１の整合特性が最適な状態になるように元々設けられているものであり、この集中定数素子を故意に変更することでアンテナエレメント３１の整合特性を低下させるようにしている。このため、無線モジュール１２の送信電力制御系に変更等を加えることなく、送信電力を抑圧することが可能となる。
【００４６】
［第４の実施形態］
図９は第４の実施形態に係る携帯型情報端末の機能ブロック図、図１０はアンテナ３ｃとその周辺部分の構成を示す図である。なお、これらの図において前記図７及び図８と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４７】
第４の実施形態に係る携帯型情報端末は、２個の無線モジュール１２ａ，１２ｂを備えている。これらの無線モジュール１２ａ，１２ｂは異なる無線システム、例えば無線ＬＡＮ（WiFi）とWiMAX（登録商標）に対応するもので、アンテナスイッチ１４により択一的にアンテナ３ｃに接続される。
【００４８】
主制御ユニット１０ｄは、この第４の実施形態を実施するために必要な制御機能として、姿勢判定部１０１と、近接判定部１０３と、無線モジュール判定部１０５と、放射抑制制御部１０２ｄを備えている。
【００４９】
無線モジュール判定部１０５は、無線モジュール１２ａ，１２ｂのうちいずれの無線モジュールが使用中であるか、つまりアンテナ３ｃに接続されているかを、アンテナスイッチ１４の切替状態をもとに判定する機能を有する。
【００５０】
放射抑制制御部１０２ｄは、無線送信期間中に、上記姿勢判定部１０１により筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ上記近接判定部１０３により筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部に対し人体が予め定めた距離以内に接近した状態にあると判定された場合に、上記無線モジュール判定部１０５により使用中と判定された無線モジュール１２ａ又は１２ｂに応じて、当該無線モジュールが使用する無線帯域に対するアンテナ３ｄの整合特性を低下させるための切替制御指示を切替信号生成回路１３ｃに与える機能を有する。
【００５１】
このような構成であるから、第２の実施形態で述べたように、端末の筐体１が水平状態又はそれに近い状態にあることが検出され、かつ筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態が検出されたとする。そうすると、放射抑制制御部１０２ｃは無線モジュール判定部１０５により判定された使用中の無線モジュール１２ａ又は１２ｂに応じて、当該無線モジュール１２ａ又は１２ｂが使用する無線帯域に対するアンテナ３ｃの整合特性を低下させるための切替制御指示を生成し、切替信号生成回路１３ｃに与える。
【００５２】
この結果、第３の実施形態と同様に、切替信号生成回路１３ｃから集中定数素子を切り替えるための切替信号ＳＳが出力されて切替スイッチ３５に与えられ、これによりアンテナエレメント３１に接続される集中定数素子が抵抗３６、インダクタ３７及びキャパシタ３８のいずれかに切り替えられる。したがって、上記使用中の無線モジュール１２ａ，１２ｂが送信する無線帯域に対するアンテナエレメント３１の整合特性、例えば電圧定在波比（ＶＳＷＲ）周波数特性が変化し、この結果上記無線帯域の送信電力は低く抑えられる。
【００５３】
以上詳述したように第４の実施形態では、無線送信期間中に、端末の筐体１の姿勢が水平状態又はそれに近い状態にあると判定され、かつ筐体１のアンテナ３ｃが配置された辺の側面部又は底面部もしくはその両方に対しユーザが接触又は一定距離内で接近した状態にあると判定された場合に、無線モジュール判定部１０５により使用中の無線モジュールを判定する。そして、その判定結果に応じて、切替信号生成回路１３ｃを介してアンテナ３ｃの切替スイッチ３５に対し切替信号ＳＳを与えることで、いま無線送信中の無線モジュールが使用する無線帯域に対するアンテナエレメント３１の整合特性を規定する集中定数素子を切り替えるようにしている。
【００５４】
したがって、無線モジュール１２ａ又は１２ｂにより送信中の無線帯域に対するアンテナ３ｃの整合特性が低下し、これにより上記無線帯域による送信電力は低く抑えられる。この結果、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、端末筐体１のアンテナ３ｃが配置された側面部及び底面部がユーザに接触或いは接近していたとしても、ユーザに対する送信電波の影響は低く抑えられる。また、集中定数素子はアンテナエレメント３１の整合特性が最適な状態になるように元々設けられているものであり、この集中定数素子を故意に変更することでアンテナエレメント３１の整合特性を低下させるようにしている。このため、無線モジュール１２の送信電力制御系に変更等を加えることなく、送信電力を抑圧することが可能となる。
【００５５】
［その他の実施形態］
前記第３及び第４の実施形態では、切替スイッチ３５を用いて集中定数素子の種類を切り替えるようにしたが、例えば集中定数素子として可変抵抗、可変インダクタ又は可変容量型のキャパシタを用い、その値を可変制御するようにしてもよい。このようにすると切替信号生成回路１３ｃ及び切替スイッチ３５を不要にすることができる。
【００５６】
また、前記各実施形態では放射を抑制するための抵抗３４又は集中定数素子３６〜３８と切替スイッチ３３，３５をアンテナ３ａ，３ｃ内に設け、主制御ユニット１０ａ〜１０ｄから出力された切替指示に応じて切替信号生成回路１３ａ，１３ｃで切替信号ＳＳを生成し、この切替信号ＳＳにより上記アンテナ３ａ，３ｃ内の切替スイッチ３３，３５を切替制御するようにした。しかしこれに限るものではなく、例えば図１１に示すように主制御ユニット１０ａから無線モジュール１２に対し切替指示を与え、無線モジュール１２がこの切替指示に応じて無線送信電力を抑制するように構成してもよい。
【００５７】
さらに、前記各実施形態では折り返し型のアンテナエレメント３１の短絡端側に切替スイッチ３３，３５と抵抗又は集中定数素子３６〜３８を配置したが、これに限るものではない。例えば、図１２に示すように先端開放型のアンテナエレメント４１を用いた場合には、このアンテナエレメント４１の給電端側に切替スイッチ４２及び集中定数素子群４３を配置するようにしてもよい。また図１３に示すように逆Ｆ型のアンテナエレメント４４を用いた場合には、短絡部側に切替スイッチ４２及び集中定数素子群４３を配置するようにしてもよい。なお、この集中定数素子群４３は、抵抗、インダクタ及びキャパシタの少なくとも一つを含む。
【００５８】
また、姿勢センサとしては、加速度センサ以外にジャイロセンサを用いてもよい。さらに近接センサとしては、静電センサ以外に赤外線センサ或いは光学センサを使用することが可能である。さらに、抵抗又は集中定数素子を選択してアンテナエレメントに接続するための選択器としては、半導体スイッチ等により構成される切替スイッチ以外にその他の切替手段を使用可能である。
【００５９】
その他、端末筐体の形状、アンテナの種類とその構成及び筐体における配置位置、アンテナの送信電力を抑制する手段の構成と制御手順、姿勢センサ及び近接センサの種類と筐体内におけるその配置位置、無線システムの種類やその無線帯域、携帯型情報端末の種類や構成等についても、種々変形して実施可能である。
【００６０】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１…筐体、２…タブレット型表示部、３ａ，３ｃ，３ｄ…アンテナ、４…加速度センサ、５…近接センサ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…主制御ユニット、１１…センサインタフェース（センサＩ／Ｆ）、１２ａ，１２ｂ…無線モジュール、１３ａ，１３ｃ，１３ｄ…切替信号生成回路、１４…アンテナスイッチ、３１，４１，４４…アンテナエレメント、３２…給電線、３３，３５，４２…切替スイッチ、３４，３６…抵抗、３７…インダクタ、３８…キャパシタ、４３…集中定数素子群、１０１…状態判定部、１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ…放射抑制制御部、１０３…近接判定部、１０４…無線チャネル判定部、１０５…無線モジュール判定部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面部に表示ユニットが配置された筐体と、
前記筐体の側面部から裏面部にかけて配置されたアンテナユニットと、
前記筐体の姿勢を検出する第１のセンサと、
前記第１のセンサの検出結果をもとに、前記筐体の姿勢が水平状態又は所定の傾斜角の範囲内でそれに近い状態にあると判定した場合に、前記アンテナユニットの送信電力を抑制するコントローラと
を具備する携帯型情報端末。
【請求項２】
ユーザに対する前記筐体の裏面部の接近を検出する第２のセンサを、さらに具備し、
前記コントローラは、前記第１及び第２のセンサの検出結果をもとに、前記筐体の姿勢が水平状態又は所定の角度内でそれに近い状態にあり、かつ前記ユーザに対し前記筐体の裏面部が予め設定した距離内に接近したと判定した場合に、前記アンテナユニットの送信電力を抑制するものである請求項１記載の携帯型情報端末。
【請求項３】
前記第２のセンサは、前記筐体の前記アンテナが配置された面又は辺と同一の面又は辺に配置され、前記ユーザに対する、前記筐体の前記アンテナユニットが配置された裏面部及び側面部の接近を検出するものである請求項２記載の携帯型情報端末。
【請求項４】
前記アンテナユニットは、第１の端部が給電点に接続されるアンテナエレメントと、抵抗と、前記アンテナエレメントの第２の端部を接地端に直接接続するか或いは前記抵抗を介して接地端に接続するかを選択する第１の選択器とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナエレメントの第２の端部を前記抵抗を介して接地端に接続させ、それ以外の場合には前記アンテナエレメントの第２の端部を前記接地端に直接接続させるように、前記第１の選択器を制御するものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項５】
前記アンテナユニットは、第１の端部が給電点に接続されるアンテナエレメントと、当該アンテナエレメントの整合特性を調整する集中定数素子とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナエレメントの整合特性を低下させるべく前記集中定数素子の値を変化させるものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項６】
前記アンテナユニットは、第１の端部が給電点に接続されるアンテナエレメントと、当該アンテナエレメントの整合特性を調整する集中定数素子とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナユニットが送受信する無線チャネルを判定し、当該無線チャネルに対する前記アンテナエレメントの整合特性を低下させるべく前記集中定数素子の値を変化させるものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項７】
前記アンテナユニットは、第１の端部が給電点に接続されるアンテナエレメントと、抵抗値の異なる複数の抵抗と、前記アンテナエレメントの第２の端部を前記複数の抵抗のいずれかを介して接地端に接続させる第２の選択器とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナユニットが送受信する無線チャネルを判定し、この判定された無線チャネルに対応する抵抗値を有する抵抗を前記複数の抵抗の中から選択して、前記アンテナエレメントの第２の端部を前記選択された抵抗を介して接地端に接続するように、前記第２の選択器を制御するものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項８】
前記アンテナユニットは、異なる無線帯域を使用する複数の無線モジュールに対しアンテナスイッチを介して選択的に接続されるアンテナエレメントと、当該アンテナエレメントの整合特性を調整する集中定数素子とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナユニットに対し前記複数の無線モジュールのうちどの無線モジュールが接続されているかを判定し、この判定結果をもとに当該無線モジュールが使用する無線帯域に対する前記アンテナエレメントの整合特性を低下させるべく前記集中定数素子の値を変化させるものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項９】
前記アンテナユニットは、異なる無線帯域を使用する複数の無線モジュールに対しアンテナスイッチを介して選択的に接続されるアンテナエレメントと、抵抗値の異なる複数の抵抗と、前記アンテナエレメントの第２の端部を前記複数の抵抗のいずれかを介して接地端に接続させる第３の選択器とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナユニットに対し前記複数の無線モジュールのうちどの無線モジュールが接続されているかを判定し、この判定結果をもとに当該無線モジュールが使用する無線帯域に対応する抵抗値を有する抵抗を前記複数の抵抗の中から選択して、前記アンテナエレメントの第２の端部を前記選択された抵抗を介して接地端に接続するように、前記第３の選択器を制御するものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項１０】
前記アンテナユニットは、値の異なる複数の集中定数素子と、これらの集中定数素子を選択的に前記アンテナエレメントに接続させる第４の選択器を有し、
前記コントローラは、前記アンテナエレメントの整合特性を低下させるための集中定数素子を前記複数の集中定数素子の中から選択し、この選択された集中定数素子を前記アンテナエレメントに接続させるべく前記第４の選択器を制御するものである請求項５、６又は８のいずれかに記載の携帯型情報端末。
【請求項１】
表面部に表示ユニットが配置された筐体と、
前記筐体の側面部から裏面部にかけて配置されたアンテナユニットと、
前記筐体の姿勢を検出する第１のセンサと、
前記第１のセンサの検出結果をもとに、前記筐体の姿勢が水平状態又は所定の傾斜角の範囲内でそれに近い状態にあると判定した場合に、前記アンテナユニットの送信電力を抑制するコントローラと
を具備する携帯型情報端末。
【請求項２】
ユーザに対する前記筐体の裏面部の接近を検出する第２のセンサを、さらに具備し、
前記コントローラは、前記第１及び第２のセンサの検出結果をもとに、前記筐体の姿勢が水平状態又は所定の角度内でそれに近い状態にあり、かつ前記ユーザに対し前記筐体の裏面部が予め設定した距離内に接近したと判定した場合に、前記アンテナユニットの送信電力を抑制するものである請求項１記載の携帯型情報端末。
【請求項３】
前記第２のセンサは、前記筐体の前記アンテナが配置された面又は辺と同一の面又は辺に配置され、前記ユーザに対する、前記筐体の前記アンテナユニットが配置された裏面部及び側面部の接近を検出するものである請求項２記載の携帯型情報端末。
【請求項４】
前記アンテナユニットは、第１の端部が給電点に接続されるアンテナエレメントと、抵抗と、前記アンテナエレメントの第２の端部を接地端に直接接続するか或いは前記抵抗を介して接地端に接続するかを選択する第１の選択器とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナエレメントの第２の端部を前記抵抗を介して接地端に接続させ、それ以外の場合には前記アンテナエレメントの第２の端部を前記接地端に直接接続させるように、前記第１の選択器を制御するものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項５】
前記アンテナユニットは、第１の端部が給電点に接続されるアンテナエレメントと、当該アンテナエレメントの整合特性を調整する集中定数素子とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナエレメントの整合特性を低下させるべく前記集中定数素子の値を変化させるものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項６】
前記アンテナユニットは、第１の端部が給電点に接続されるアンテナエレメントと、当該アンテナエレメントの整合特性を調整する集中定数素子とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナユニットが送受信する無線チャネルを判定し、当該無線チャネルに対する前記アンテナエレメントの整合特性を低下させるべく前記集中定数素子の値を変化させるものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項７】
前記アンテナユニットは、第１の端部が給電点に接続されるアンテナエレメントと、抵抗値の異なる複数の抵抗と、前記アンテナエレメントの第２の端部を前記複数の抵抗のいずれかを介して接地端に接続させる第２の選択器とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナユニットが送受信する無線チャネルを判定し、この判定された無線チャネルに対応する抵抗値を有する抵抗を前記複数の抵抗の中から選択して、前記アンテナエレメントの第２の端部を前記選択された抵抗を介して接地端に接続するように、前記第２の選択器を制御するものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項８】
前記アンテナユニットは、異なる無線帯域を使用する複数の無線モジュールに対しアンテナスイッチを介して選択的に接続されるアンテナエレメントと、当該アンテナエレメントの整合特性を調整する集中定数素子とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナユニットに対し前記複数の無線モジュールのうちどの無線モジュールが接続されているかを判定し、この判定結果をもとに当該無線モジュールが使用する無線帯域に対する前記アンテナエレメントの整合特性を低下させるべく前記集中定数素子の値を変化させるものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項９】
前記アンテナユニットは、異なる無線帯域を使用する複数の無線モジュールに対しアンテナスイッチを介して選択的に接続されるアンテナエレメントと、抵抗値の異なる複数の抵抗と、前記アンテナエレメントの第２の端部を前記複数の抵抗のいずれかを介して接地端に接続させる第３の選択器とを有し、
前記コントローラは、前記アンテナユニットの送信電力を抑制する際に、前記アンテナユニットに対し前記複数の無線モジュールのうちどの無線モジュールが接続されているかを判定し、この判定結果をもとに当該無線モジュールが使用する無線帯域に対応する抵抗値を有する抵抗を前記複数の抵抗の中から選択して、前記アンテナエレメントの第２の端部を前記選択された抵抗を介して接地端に接続するように、前記第３の選択器を制御するものである請求項１又は２記載の携帯型情報端末。
【請求項１０】
前記アンテナユニットは、値の異なる複数の集中定数素子と、これらの集中定数素子を選択的に前記アンテナエレメントに接続させる第４の選択器を有し、
前記コントローラは、前記アンテナエレメントの整合特性を低下させるための集中定数素子を前記複数の集中定数素子の中から選択し、この選択された集中定数素子を前記アンテナエレメントに接続させるべく前記第４の選択器を制御するものである請求項５、６又は８のいずれかに記載の携帯型情報端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１１５７７０（Ｐ２０１３−１１５７７０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２８６４（Ｐ２０１１−２６２８６４）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【特許番号】特許第５１４８７４０号（Ｐ５１４８７４０）
【特許公報発行日】平成２５年２月２０日（２０１３．２．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【特許番号】特許第５１４８７４０号（Ｐ５１４８７４０）
【特許公報発行日】平成２５年２月２０日（２０１３．２．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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