携帯端末及びその送信電力制御方法
【課題】無線通信を行う携帯端末に関し、人体への近接を検出するための外部センサを用いることなく、人体への近接を検出し、近接した場合においてＳＡＲが定められた基準を満たすようにしつつ、通信品質の低下をできるだけ防ぐようにした携帯端末を提供すること。
【解決手段】無線通信を行う携帯端末であって、送信時にアンテナからの反射電力を測定するための方向性結合器と、反射電力のレベルを測定する電力レベル測定部と、測定した前記反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御部とを備える。
【解決手段】無線通信を行う携帯端末であって、送信時にアンテナからの反射電力を測定するための方向性結合器と、反射電力のレベルを測定する電力レベル測定部と、測定した前記反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う携帯端末に関し、特に、人体に許容される電磁波の基準を考慮した送信電力の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体側頭部の近くでの使用が想定される携帯電話等の無線通信機器端末（以下、「携帯端末」という。）に関しては、人体に対する電波の影響を考慮して、人体に許容される電波の基準が定められている。
この基準にはＳＡＲ（Specific Absorption Rate）と呼ばれる指標が用いられ、単位質量の組織に単位時間に吸収されるエネルギー量であらわす。ＳＡＲの単位はＷ（ワット）／ｋｇ（キログラム）で、値が大きいほど人体に対する影響が大きいことを意味する。
【０００３】
日本での基準は、任意の１０ｇ（グラム）当りの組織に６分間に吸収されるエネルギー量が２．０Ｗ／ｋｇ以下と定められている（総務省令・無線設備規則）。従って日本で使用する電波を発する携帯端末はこの基準を満たすように設計する必要がある。なお、この基準は、国によって異なっており、例えば、米国では、任意の１ｇ当たりの組織に６分間に吸収されるエネルギー量が１．６Ｗ／ｋｇ以下と定められている。なお、携帯端末のＳＡＲを低減する一般的な技術としては、例えば特許文献１の技術が知られている。
【０００４】
ところで、送信電力が同じであれば、携帯端末からの距離が近くなる程、ＳＡＲの値は大きくなり、携帯端末からの距離が同じであれば、送信電力が大きい程、ＳＡＲの値は大きくなる。このため、ＳＡＲが、定められた基準を満たすようにするためには、携帯端末を人体の頭部や胴体（以下、「人体頭部等」という。）に近接した位置で使用した場合を想定して、近接した位置でのＳＡＲが定められた基準を満足させるように、携帯端末に許容される送信電力の上限値を予め低く設計することが考えられる。
【０００５】
ところが、送信電力の上限値を予め低く設計すると、通信状況によっては、通信が途中で途切れたり、全くできなくなったりする状況が発生し通信品質が低下し得る。
そこで、携帯端末を人体頭部等に近接した位置で使用する場合に限って、送信電力を低くすることが望まれる。
この一方法として、光センサを用いて携帯端末が人体頭部等に接近しているか否かを判断する技術が知られている。このような携帯端末では、携帯端末を人体側頭部に近づけて使用する場合に人体側頭部によって覆われると想定される位置に光センサの受光部が設置されており、受光部へ入る光量が一定値以下に減少したら人体側頭部近くで使用されていると判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−６７５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光センサを用いる場合、例えば、周辺が暗い状況では、人体頭部等が接近しているか否かの判断が困難であり、人体頭部等に近接して携帯端末が使用されていても送信電力を抑制する制御がなされないおそれがある。
また、人体頭部等が近接しているかを検出するための専用のセンサを携帯端末に搭載するのはコストがかかるという問題もある。
【０００８】
そこで、本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力の抑制制御を行う携帯端末を提供すること、及びこのような携帯端末の送信制御方法を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る携帯端末は、送信時にアンテナからの反射電力を取り出す方向性結合器と、前記反射電力のレベルを測定する電力レベル測定部と、測定した前記反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成を備える本発明に係る携帯端末によれば、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力の抑制を行い、近接していない場合には通信品質の低下をできるだけ防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係るファントムヘッドを利用した反射電力のレベルを調べるための測定方法を説明する図。
【図２】図１の方法で測定した反射電力のレベルの測定結果のグラフ。
【図３】実施の形態１に係る携帯端末の主要部の機能構成を示すブロック図。
【図４】（ａ）実施の形態１に係る携帯端末が記憶する送信周波数別の反射電力の閾値テーブルのデータ構造及び内容例を示す図。（ｂ）実施の形態２に係る携帯端末が記憶する送信周波数別の反射電力の送信電力に対する比の閾値テーブルのデータ構造及び内容例を示す図。
【図５】実施の形態１の携帯端末に係る送信電力制御処理を示すフローチャート。
【図６】実施の形態２の携帯端末に係る送信電力制御処理を示すフローチャート。
【図７】本発明の変形例の携帯端末の主要部の機能構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施の形態１＞
携帯端末に誘電体としての性質を有する人体頭部等が近づくと携帯端末のアンテナの特性が変化し、空間インピーダンスとの不整合が生じ、携帯端末のアンテナから送信される送信電力の一部は、空中に放射されずに反射電力としてアンテナと接続した電子回路に帰還する。そして、携帯端末と人体頭部等の距離が接近するほど反射電力は大きくなる。
【００１３】
この特性を利用して実施の形態１に係る携帯端末１は、人体頭部等に近接した状態で使用されているか否かを判断し送信電力の制御を行う。すなわち、送信時の反射電力を監視し、反射電力が増大したら自端末が人体頭部等に近接していると判断し、その反射電力が予め定めた閾値に達した場合に送信電力の抑制を行う。
反射波の反射電力の一部は、アンテナまでの送信経路に接続した方向性結合器を用いることで取り出すことができる。よって、方向性結合器で取り出された反射波の反射電力のレベルを測定し、その測定結果に基いて、携帯端末が人体頭部等に近接した状態で使用されているか否かを判断することができる。
【００１４】
図１は、携帯端末１から電波を送信した場合に人体頭部等の影響によって反射電力がどのように変化するのかを調べるための測定手法を説明する図である。
ファントムヘッド１００は、ＳＡＲの測定に用いられる人体の頭部形状の内部を人体等価液剤で満たした人頭部模型である。ファントムヘッド１００の耳部から、同図に示す０〜１５ｍｍ離れた各位置に携帯端末１を設置して、携帯端末１から電波を送信してその時の反射電力を測定する。以下、携帯端末１のファントムヘッド１００への対向面とファントムヘッド１００の耳部との間隔を、携帯端末１と人体頭部等との距離とよぶ。このようにして測定した反射電力のレベルをグラフ化したものが図２である。
【００１５】
図２のグラフに示される「Free」は、ファントムヘッド１００を設置しない状態で携帯端末１から電波を送信した場合を示す。同図に見られるように、携帯端末１と人体頭部等との距離が近くなるほど反射電力のレベルが大きくなることがわかる。
ところで、ＳＡＲの基準としては、例えば、米国では、一般的な携帯電話機の筐体（略直方体状）の前面及び背面それぞれについて、その表面からの距離が１５〜２５ｍｍとなる位置で測定したＳＡＲを、一定基準値（１．６Ｗ／ｋｇ）以下にすることが求められる。また、ワイヤレスルータ機能を有するタブレット形の携帯端末については、その筐体（略直方体状）を構成する６面のうちのアンテナから２５ｍｍ以上離れる面を除く各面それぞれについて、その表面からの距離が１０ｍｍとなる位置で測定したＳＡＲを、上記一定基準値（１．６Ｗ／ｋｇ）以下にすることが求められる。以下、このタブレット形の携帯端末に適用されるルールを、「１０ｍｍルール」という。
【００１６】
本実施の形態の携帯端末１は、「１０ｍｍルール」に基いて、図１で示すように携帯端末１と人体頭部等との距離が１０ｍｍの位置において、携帯端末１の送信最大出力で送信した場合に測定したＳＡＲの値が、定められた基準値より高く、このため、送信電力を抑制する必要があることを前提として説明する。また、携帯端末１は、送信最大出力が２３ｄＢｍであり、送信最大出力より１ｄＢ以上減衰した送信出力であれば、「１０ｍｍルール」を満たすように設計されていることを前提とする。このため、本実施の形態では、送信電力を抑制しなければいけないと判断した場合には、送信電力を、送信最大出力より１．１ｄＢ減衰した出力となるように抑制するものとする。
【００１７】
以下、本発明に係る携帯端末１について図面を参照しながら詳しく説明する。
＜構成＞
図３は、本実施の形態の携帯端末１の送信電力制御を行うための主要部の機能構成を示す。
同図に示すように、携帯端末１は、制御部１０、記憶部１１、ベースバンド部１２、無線部１３、フィルタ１４、増幅器１５、方向性結合器１６、方向性結合器１７、切替部１８、セレクタ１９、アンテナ２０、及び受信部２１を備える。
【００１８】
記憶部１１は、不揮発性メモリやハードディスク等の記憶媒体により実現され、携帯端末１で使用する周波数ごとに反射電力のレベルの閾値を対応づけた閾値テーブル４００を記憶する。
図４（ａ）に、記憶部１１に記憶する閾値テーブル４００のデータ構造を示す。
閾値テーブル４００は、項目として、使用する送信周波数４０１と送信周波数ごとに対応づけた反射電力のレベルの閾値４０２とを有する。具体的には、閾値４０２は、図１の携帯端末１と人体頭部等との距離が１０ｍｍの位置に携帯端末１を設置して使用する送信周波数ごとに反射電力を予め測定した値である。
【００１９】
制御部１０は、基地局との間でのＣＤＭＡ方式での無線通信を制御する機能と無線通信に必要なベースバンド信号を出力する機能と、送信電力制御処理を行う機能と、送信電力と反射電力の測定のために電力レベル測定部１３１（後述）に接続する方向性結合器の結合端子を切替える切替部１８（後述）の制御を行う機能とを有する。送信電力制御処理は、通信している基地局からの制御信号の指示に従って送信電力を増減する制御と、記憶部１１に予め記憶した反射電力のレベルの閾値と、電力レベル測定部１３１で測定した電波送信時の反射電力のレベルとを比較し、その結果に基いて、送信電力の抑制を行う制御とに分けられる。送信電力の増減は、制御部１０の指示に従って後述の増幅器１５が行う。また、制御部１０は、基地局からの制御信号の受信間隔（例えば０．６２５ミリ秒）より短い時間間隔（例えば、基地局からの制御信号の受信間隔の半分の時間間隔）で切替器１８に方向性結合器の結合端子を切替える指示をする。制御部１０は、反射電力のレベルが周波数ごとに予め設定した反射電力の閾値以上の場合には、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように予め設定した送信電力になるように送信電力を抑制する。なお、携帯端末１は、プロセッサ及びメモリを含み、制御部１０の機能は、このメモリに記憶されているプログラムをこのプロセッサが実行することにより実現される。
【００２０】
ベースバンド部１２は、制御部１０からベースバンド信号を受領してデジタル変調する回路であり、無線部１３にデジタル変調後の信号を送出する機能を有する。
無線部１３は、ＣＤＭＡ方式による無線通信を行うための無線回路であり、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等で実現される。無線部１３は、ベースバンド部１２から受領したデジタル変調後の信号を無線信号に変換し、フィルタ１４を介して増幅器１５に送出する機能を有する。また、無線部１３は、電力レベル測定部１３１を有し、電力レベル測定部１３１は、切替部１８が接続する方向性接合器を切替えるごとに送信電力のレベル又は反射電力のレベルを測定し、制御部１０に測定結果を送る。
【００２１】
フィルタ１４は、無線部１３と増幅器１５との間に挿入され、無線部１３から受領した無線信号のうち、増幅器１５に対応するＰＣＳ（Personal Communications Service）帯の信号を通過させるバンドパスフィルタである。
増幅器１５は、ＰＣＳ帯の送信信号の電力増幅用の増幅器であり、フィルタ１４を介して受領した信号を、制御部１０からの指示に従って増幅する機能を有する。
【００２２】
方向性結合器１６は、送信電力の一部を取り出す機能を有する回路素子である。送信電力の一部は結合端子１６ｃを通して出力され、切替部１８を介して無線部１３の電力レベル測定部１３１で測定される。
方向性結合器１７は、反射電力の一部を取り出す機能を有し、端子１７ｂからの反射電力のレベルは、結合端子１７ｄを通して出力され、切替部１８を介して無線部１３の電力レベル測定部１３１で測定される。
【００２３】
切替部１８は、電力レベル測定部１３１に接続する方向性結合器の結合端子を切替えるスイッチであり、制御部１０の指示に従って、無線部に接続する方向性結合器の結合端子を反射電力の一部を取り出すための方向性結合器の結合端子と、送信電力の一部を取り出すための方向性結合器の結合端子とを交互に切替える機能を有する。
セレクタ１９は、アンテナ２０と接続し、送信経路と受信経路とを切替えるスイッチである。
【００２４】
受信部２１は、図示しない受信用増幅器等を含み、セレクタ１９で受信経路を選択されている間、基地局からの受信電波を無線部１３へ送出する。
＜動作＞
次に上記構成を備える携帯端末１の動作について図を用いて説明する。
図５は、携帯端末１の制御部１０による送信電力制御処理を示すフローチャートである。
【００２５】
携帯端末１の電源（不図示）がＯＮにされると、制御部１０は、基地局との間でＣＤＭＡ方式による無線通信の確立を行い、送信電力の制御処理を開始する。
制御部１０は、切替部１８を制御して方向性結合器１７の結合端子１７ｄを無線部１３と接続する。無線部１３の電力レベル測定部１３１は、反射波の反射電力のレベルＰｒを測定し、その測定結果を制御部１０に送る（ステップＳ１０）。
【００２６】
次に、制御部１０は、送信している周波数（例えば１９０８ＭＨｚ）に対応する反射電力の閾値Ｐｔｈ（例えば−１４．５ｄＢｍ）を記憶部１１の閾値テーブル４００から取得し、（ステップＳ１１）反射電力の測定値Ｐｒと閾値Ｐｔｈを比較する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２でＰｒ≧Ｐｔｈの場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、すなわち制御部１０が送信中の送信電力は、ＳＡＲが基準を超える送信電力での送信であると判断した場合、制御部１０は、送信電力を送信最大出力から１．１ｄＢ減衰させる（ステップＳ１３）。具体的には、制御部１０は、増幅器１５への入力電流値を、送信電力の出力が送信最大出力から１．１ｂＢ減衰した出力となる出力電流が得られる入力電流値に減少させる。なお、増幅器の設計時に、入力電流の大きさに応じた出力電流の増幅量が予めわかっており、制御部１０の送信電力抑制処理を行うプログラムに予めプログラムされているものとする。また、本実施の形態１では、ＳＡＲが基準を超える送信電力であるのは、携帯端末１の最大送信電力と最大送信電力から１ｄＢ減衰した送信電力の範囲の送信電力である前提なので、ＳＡＲが基準を満たす送信電力にするための減衰量を１．１ｄＢと設定している。
制御部１０は、ステップＳ１２でＰｒ≧Ｐｔｈの条件を満たさない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、携帯端末１が通信中の基地局からの制御信号に、送信電力を上げる指示が含まれているか否かを判断する（ステップＳ１４）。
【００２７】
送信電力を上げる指示の制御信号を受信した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）には、基地局が、携帯端末１の送信電力は基地局との通信において通信品質を保つために十分な出力でないと判断していることを意味する。
このため、制御部１０は、増幅器１５に電力増幅を行うよう指示する（ステップＳ１５）。具体的には、制御部１０は、増幅器１５への入力電流値を、送信電力の出力が現在送信している送信電力から１ｂＢ増幅した出力となる出力電流が得られる入力電流値に増加させる。ただし、切替部１８で電力レベル測定部１３１に接続する方向性結合器を方向性結合器１６に切替え、方向性結合器１６の結合端子１６ｃを通して電力レベル測定部１３１で送信電力のレベルを測定し、送信電力が携帯端末１の送信最大出力を超えないように増幅器１５に入力する電流値を制御する。
【００２８】
ステップＳ１３の処理が完了した場合、ステップＳ１５の処理が完了した場合、又はステップＳ１４で基地局から送信電力を上げる指示の制御信号がない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）はステップＳ１０からの処理を繰り返す。
以上により、本実施の形態１では、反射電力のレベルを用いて送信電力抑制の判断を行い、反射電力のレベルは携帯端末と人体頭部等の距離によって変化するので反射電力のレベルを利用することによって、人体頭部等への近接検出専用のセンサを携帯端末の外面に搭載することなく、携帯端末の人体頭部等への近接を検出し、人体頭部等に近接した場合に、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力の抑制制御を行う携帯端末を提供することができる。
＜実施の形態２＞
実施の形態１の携帯端末１では、送信電力の抑制を行うか否かの判断を反射電力の値を、予め定められた反射電力の閾値と比較することにより送信電力の抑制を行うか否かを判断したが、これに限らない。
【００２９】
例えば、反射電力の送信電力に対する比に基いて送信電力の抑制の判断を行ってもよい。
以下、実施の形態２として、反射電力の送信電力の比に基く抑制制御について、実施の形態１で示したものと変更ない点についての説明は省略し、変更ある点を重点的に説明する。
【００３０】
実施の形態の携帯端末１との違いは、記憶部に予め記憶する送信周波数ごとの閾値テーブルは、閾値として反射電力の値を用いるのではなく、反射電力の送信電力に対する比を用いる点と、制御部がこの比を用いた閾値に基づいて、送信電力の抑制制御の判断を行う点である。
＜構成＞
以下、本実施の形態２の携帯端末を携帯端末２、反射電力の送信電力に対する比を用いた閾値テーブル５００を記憶する携帯端末２の記憶部を記憶部１１ｂ、同じく制御部を制御部１０ｂとする。
【００３１】
図４（ｂ）は、本実施の形態２で用いられる送信周波数ごとの反射電力の送信電力に対する比の閾値テーブル５００を示す。
閾値テーブル５００は、項目として、使用する送信周波数５０１と反射電力の送信電力に対する比の閾値５０２を有する。具体的には、閾値５０２は、図１の携帯端末２と人体頭部等との距離が１０ｍｍの位置に携帯端末２を設置して、使用する送信周波数ごとに携帯端末２の最大送信出力で送信した場合に予め測定した反射電力の値と、最大送信出力に基いて計算した比を用いる。
【００３２】
＜動作＞
図６は、携帯端末２の制御部１０ｂによる送信電力制御処理を示すフローチャートである。
電力レベル測定部１３１は、図５のステップＳ１０と同様に、反射波の反射電力Ｐｒを測定し、制御部１０ｂに測定結果を送る（ステップＳ２０）。
【００３３】
制御部１０ｂは反射電力に対する送信電力の比Ｒｏ＝反射電力Ｐｒ／送信電力Ｐｓを計算する（ステップＳ２１）。次に、制御部１０ｂは、送信している周波数に対応する閾値Ｒｔｈを記憶部１１ｂの閾値テーブル５００から取得し（ステップＳ２２）、ＲｏとＲｔｈを比較する（ステップＳ２３）。
制御部１０ｂは、ステップＳ２３でＲｏ≧Ｒｔｈの場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）で、さらに現在送信中の送信電力Ｐｓ≧（送信最大出力−１ｄＢ）である場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）に、ステップＳ１３と同様の処理で携帯端末２の送信最大出力から１．１ｄＢ減衰した送信出力にする（ステップＳ２５）。
【００３４】
ステップＳ２３で、Ｒｏ≧Ｒｔｈの条件を満たさない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）には、実施の形態のステップＳ１４、Ｓ１５と同様の処理を行う（ステップＳ２６、Ｓ２７）。
ステップＳ２５の処理が完了した場合、ステップＳ２７の処理が完了した場合、又はステップＳ２６で基地局から送信電力を上げる指示の制御信号がない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）はステップＳ２０からの処理を繰り返す。
【００３５】
このように、反射電力の送信電力に対する比に基いて抑制制御の判断を行うことによって、送信電力が増減した影響で反射電力のレベルの値が増減したのか否かを考慮する必要がない。
＜変形例＞
以上、本発明に係る携帯端末を、実施の形態に基いて説明したが、以下のように変形することも可能であり、本発明は上述した実施の形態で示した通りの携帯端末に限られないことは勿論である。
【００３６】
（１）実施の形態１、２の携帯端末１、２では、反射電力の閾値を、携帯端末と人体頭部等の距離が１０ｍｍである場合の反射電力のレベルに基いて設定したが、これに限られない。
実施の形態１、２では、この距離は、「１０ｍｍルール」に基いて定めたものであるが、ＳＡＲの基準は国によって異なっているので、これら定められた基準を満たす送信電力となるよう制御しなければならない距離に基いて設定すればよい。
【００３７】
（２）実施の形態１、２の携帯端末１、２では、送信出力を送信最大出力より１ｄＢ以上減衰した送信出力であればＳＡＲが、定められた基準を満たす送信出力となるように設計されているという前提であったので、送信出力を送信最大出力より１．１ｄＢ減衰した送信出力に抑制するとして説明した。しかし、送信最大出力より１．１ｄＢ減衰した送信出力に抑制することに限られない。ＳＡＲが、基準を満たす出力になるような送信出力に抑制すればよい。ただし、通信品質を考慮すると、ＳＡＲが基準を満たす範囲内において送信出力はできるだけ大きい方が望ましい。
【００３８】
（３）実施の形態１、２の携帯端末１、２では、送信電力と反射電力のレベルを測定するために無線部１３と接続する方向性結合器の結合端子を、切替部１８を介して接続するものとして説明したが、これに限らない。
無線部に方向性結合器からの入力を受け付ける入力部を２つ設けて、切替部なしにそれぞれの方向性結合器の結合端子と接続するようにしてもよい。
【００３９】
また、送信電力と反射電力のレベルを測定するための方向性結合器をそれぞれ別の単方向性結合器で行う構成として説明したが、双方向性結合器である方向性結合器３１を用いて図７で示す構成にしてもよい。方向性結合器３１では、送信電力は端子３１ａから端子３１ｂに伝送され、その一部は端子３１ｃで取り出される。同様に、端子３１ｂ側からの反射電力の一部は端子３１ｄで取り出される。この場合、切替部で選択されていない結合端子が開放端とならないようにインピーダンス補償用のアッテネータ３２ａ、３２ｂを、それぞれの結合端子と切替部１８の間に追加する。
【００４０】
このように双方向性結合器を用いることにより、回路構成を簡素化できる。
（４）実施の形態において説明した各構成要素のうち、ベースバンド部、無線部、受信部を１チップ又は複数チップの集積回路で実現してもよいし、コンピュータのプログラムで実現してもよいし、その他どのような形態で実現してもよい。また、これらの各構成要素は、携帯端末が有するプロセッサと協働することにより、その機能を実現する。
【００４１】
（５）実施の形態１、２において説明した携帯端末の送信電力制御処理（図５及び図６参照）をプロセッサに実行させるためのプログラムを、記録媒体に記録し又は各種通信路等を介して、流通させ頒布することもできる。このような記録媒体には、ＩＣカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等がある。流通、頒布されたプログラムは、機器におけるプロセッサで読み取り可能なメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがそのプログラムを実行することにより実施の形態で示した携帯端末の各機能が実現される。
【００４２】
（６）実施の形態に係る携帯端末に、上記（１）〜（５）の一部又は全部の変形を組み合わせて適用してもよい。
＜補足＞
以下、更に本発明の一実施形態に係る携帯端末の構成及びその変形例と各効果について説明する。
【００４３】
（ａ）本発明の一実施形態に係る携帯端末は、送信時にアンテナからの反射電力を取り出す方向性結合器と、反射電力のレベルを測定する電力レベル測定部と、測定した反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御部とを備える。
この構成の携帯端末は、電波の送信時に、方向性結合器によって取り出した反射電力のレベルを電力レベル測定部で測定することができる。そして、測定結果に基いて、反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力を抑制制御する。
【００４４】
従って、この携帯端末によれば、携帯端末が人体に近接して使用されている場合のように反射電力が大きい場合に、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力を制御することができる。
（ｂ）また、予め定められた基準値は、携帯端末本体と人体との間隔が規定の間隔となる位置で予め測定した反射電力のレベルの値であり、送信電力制御部は、送信時の反射電力のレベルが、基準値以下に設定した閾値以上の場合に送信電力の抑制を行い、そうでない場合には抑制を行わないこととしてもよい。
【００４５】
この構成の携帯端末は、反射電力のレベルの閾値として、携帯端末と人体との間隔が規定の間隔となる位置で測定した反射電力のレベルの値を使用する。そして、送信時の反射電力のレベルの測定値がこの閾値に達した場合に、ＳＡＲが定められた基準を超える送信電力で送信していると判断し、送信電力の抑制を行う。そうでない場合には基準が満たされているとして送信電力の抑制を行わない。
【００４６】
従って、携帯端末が人体に近接した状態で使用されている場合において、ＳＡＲが定められた基準を満たすように送信電力の抑制しつつ、そうでない場合には、送信電力の抑制を行わないので通信品質の低下を防ぐことができる。
（ｃ）また、送信電力の抑制を行うか否かの判断の閾値は、携帯端末本体と人体との間隔が規定の間隔となる位置におけるＳＡＲが一定基準を満たす送信電力のうち最大の送信電力で送信した場合に予め測定した反射電力の値としてもよい。
【００４７】
この構成の携帯端末は、携帯端末が人体に接近して使用されていると判断された場合に、携帯端末と人体との間隔が規定の間隔となる位置で測定したＳＡＲが、定められた基準値以下になるように予め定められた送信電力の上限値を超えている場合に送信電力の抑制制御を行う。
従って、携帯端末が人体に近接して使用されている場合におけるＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力を抑制することができる。
【００４８】
（ｄ）また、携帯端末は、使用する異なる送信周波数ごとに携帯端末本体と人体との間隔が規定位置で予め測定を行った反射電力のレベルの値を、送信周波数ごとの反射電力のレベルの閾値として対応づけて記憶する記憶部を有し、送信電力制御部は、送信時の反射電力のレベルが、送信時の送信周波数に対応した閾値に達した場合に送信電力の抑制を行うようにしてもよい。
【００４９】
この携帯端末によると、携帯端末で使用する送信周波数ごとに携帯端末と人体と間隔が規定の間隔となる位置で予め測定を行った反射電力のレベルの値を、反射電力のレベルの閾値として記憶部に記憶している。これにより、反射電力のレベルの閾値と送信時の反射電力のレベルとの比較を送信周波数ごとに行うことができる。
従って、送信周波数ごとに送信電力の抑制制御が可能となる。
【００５０】
（ｅ）また、送信電力制御部は、送信時の前記反射電力の送信電力に対する比が、携帯端末本体と人体との間隔が規定位置において予め測定した反射電力の送信電力に対する比以上であり、かつ、アンテナから送信する送信電力のレベルが予め定められたレベル以上の場合にアンテナから送信する送信電力の抑制を行い、そうでない場合には抑制を行わないようにしてもよい。
【００５１】
この構成の携帯端末は、携帯端末で使用する送信周波数ごとに携帯端末と人体との間隔が規定の間隔となる位置で予め測定を行った反射電力のレベルの送信電力に対する比を、閾値として記憶部に記憶している。これにより、送信時の反射電力のレベルの送信電力に対する比を用いて送信電力の抑制を行うか否かを判断することができる。反射電力の送信電力に対する比は、送信電力のレベルが増減してもほぼ一定であるので、携帯端末と人体との距離に変動があるか否かを判断することができる。さらに、送信電力に対する反射電力の比が大きく、携帯端末が人体に近接して使用されていると判断しても、送信時の送信電力のレベルの値が予め定めた送信電力のレベル以上でなければ、送信電力の抑制をしない。
【００５２】
従って、できるだけ通信品質を低下させずに、携帯端末が人体に近接して使用されている場合において、ＳＡＲが定められた基準を満たすように送信電力を抑制することができる。
（ｆ）また、携帯端末は、ＣＤＭＡ方式により無線通信を行うこととしてもよい。
この構成の携帯端末は、ＣＤＭＡ方式により無線通信を行う。
【００５３】
従って、反射電力のレベルに基いて、携帯端末で送信電力の抑制を行わないと判断した場合には、基地局からの制御信号に基いて送信電力の制御を行うことができる。
（ｇ）本発明の一実施形態に係る携帯端末の送信電力制御方法は、無線通信を行う機能と、送信時にアンテナからの反射電力を取り出す方向性結合器とを有する携帯端末における送信電力制御方法であって、反射電力のレベルを測定する電力レベル測定ステップと、反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御ステップを備えることを特徴とする。
【００５４】
この携帯端末の送信電力制御方法によると、電波の送信時に、方向性結合器によって取り出した反射電力のレベルを測定することができる。そして、その測定結果に基いて、反射電力のレベルが、予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う。
従って、携帯端末が人体に近接して使用されている場合のように反射電力が大きい場合に、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力を制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る携帯端末は、無線通信を行う携帯端末に関し、特に、人体に許容される電磁波の基準を考慮した送信電力の制御に利用される。
【符号の説明】
【００５６】
１ 携帯端末
１０ 制御部
１１ 記憶部
１３ 無線部
１５ 増幅器
１６、１７ 方向性結合器
１８ 切替部
２０ アンテナ
１３１ 電力レベル測定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う携帯端末に関し、特に、人体に許容される電磁波の基準を考慮した送信電力の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体側頭部の近くでの使用が想定される携帯電話等の無線通信機器端末（以下、「携帯端末」という。）に関しては、人体に対する電波の影響を考慮して、人体に許容される電波の基準が定められている。
この基準にはＳＡＲ（Specific Absorption Rate）と呼ばれる指標が用いられ、単位質量の組織に単位時間に吸収されるエネルギー量であらわす。ＳＡＲの単位はＷ（ワット）／ｋｇ（キログラム）で、値が大きいほど人体に対する影響が大きいことを意味する。
【０００３】
日本での基準は、任意の１０ｇ（グラム）当りの組織に６分間に吸収されるエネルギー量が２．０Ｗ／ｋｇ以下と定められている（総務省令・無線設備規則）。従って日本で使用する電波を発する携帯端末はこの基準を満たすように設計する必要がある。なお、この基準は、国によって異なっており、例えば、米国では、任意の１ｇ当たりの組織に６分間に吸収されるエネルギー量が１．６Ｗ／ｋｇ以下と定められている。なお、携帯端末のＳＡＲを低減する一般的な技術としては、例えば特許文献１の技術が知られている。
【０００４】
ところで、送信電力が同じであれば、携帯端末からの距離が近くなる程、ＳＡＲの値は大きくなり、携帯端末からの距離が同じであれば、送信電力が大きい程、ＳＡＲの値は大きくなる。このため、ＳＡＲが、定められた基準を満たすようにするためには、携帯端末を人体の頭部や胴体（以下、「人体頭部等」という。）に近接した位置で使用した場合を想定して、近接した位置でのＳＡＲが定められた基準を満足させるように、携帯端末に許容される送信電力の上限値を予め低く設計することが考えられる。
【０００５】
ところが、送信電力の上限値を予め低く設計すると、通信状況によっては、通信が途中で途切れたり、全くできなくなったりする状況が発生し通信品質が低下し得る。
そこで、携帯端末を人体頭部等に近接した位置で使用する場合に限って、送信電力を低くすることが望まれる。
この一方法として、光センサを用いて携帯端末が人体頭部等に接近しているか否かを判断する技術が知られている。このような携帯端末では、携帯端末を人体側頭部に近づけて使用する場合に人体側頭部によって覆われると想定される位置に光センサの受光部が設置されており、受光部へ入る光量が一定値以下に減少したら人体側頭部近くで使用されていると判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−６７５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光センサを用いる場合、例えば、周辺が暗い状況では、人体頭部等が接近しているか否かの判断が困難であり、人体頭部等に近接して携帯端末が使用されていても送信電力を抑制する制御がなされないおそれがある。
また、人体頭部等が近接しているかを検出するための専用のセンサを携帯端末に搭載するのはコストがかかるという問題もある。
【０００８】
そこで、本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力の抑制制御を行う携帯端末を提供すること、及びこのような携帯端末の送信制御方法を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る携帯端末は、送信時にアンテナからの反射電力を取り出す方向性結合器と、前記反射電力のレベルを測定する電力レベル測定部と、測定した前記反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成を備える本発明に係る携帯端末によれば、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力の抑制を行い、近接していない場合には通信品質の低下をできるだけ防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係るファントムヘッドを利用した反射電力のレベルを調べるための測定方法を説明する図。
【図２】図１の方法で測定した反射電力のレベルの測定結果のグラフ。
【図３】実施の形態１に係る携帯端末の主要部の機能構成を示すブロック図。
【図４】（ａ）実施の形態１に係る携帯端末が記憶する送信周波数別の反射電力の閾値テーブルのデータ構造及び内容例を示す図。（ｂ）実施の形態２に係る携帯端末が記憶する送信周波数別の反射電力の送信電力に対する比の閾値テーブルのデータ構造及び内容例を示す図。
【図５】実施の形態１の携帯端末に係る送信電力制御処理を示すフローチャート。
【図６】実施の形態２の携帯端末に係る送信電力制御処理を示すフローチャート。
【図７】本発明の変形例の携帯端末の主要部の機能構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施の形態１＞
携帯端末に誘電体としての性質を有する人体頭部等が近づくと携帯端末のアンテナの特性が変化し、空間インピーダンスとの不整合が生じ、携帯端末のアンテナから送信される送信電力の一部は、空中に放射されずに反射電力としてアンテナと接続した電子回路に帰還する。そして、携帯端末と人体頭部等の距離が接近するほど反射電力は大きくなる。
【００１３】
この特性を利用して実施の形態１に係る携帯端末１は、人体頭部等に近接した状態で使用されているか否かを判断し送信電力の制御を行う。すなわち、送信時の反射電力を監視し、反射電力が増大したら自端末が人体頭部等に近接していると判断し、その反射電力が予め定めた閾値に達した場合に送信電力の抑制を行う。
反射波の反射電力の一部は、アンテナまでの送信経路に接続した方向性結合器を用いることで取り出すことができる。よって、方向性結合器で取り出された反射波の反射電力のレベルを測定し、その測定結果に基いて、携帯端末が人体頭部等に近接した状態で使用されているか否かを判断することができる。
【００１４】
図１は、携帯端末１から電波を送信した場合に人体頭部等の影響によって反射電力がどのように変化するのかを調べるための測定手法を説明する図である。
ファントムヘッド１００は、ＳＡＲの測定に用いられる人体の頭部形状の内部を人体等価液剤で満たした人頭部模型である。ファントムヘッド１００の耳部から、同図に示す０〜１５ｍｍ離れた各位置に携帯端末１を設置して、携帯端末１から電波を送信してその時の反射電力を測定する。以下、携帯端末１のファントムヘッド１００への対向面とファントムヘッド１００の耳部との間隔を、携帯端末１と人体頭部等との距離とよぶ。このようにして測定した反射電力のレベルをグラフ化したものが図２である。
【００１５】
図２のグラフに示される「Free」は、ファントムヘッド１００を設置しない状態で携帯端末１から電波を送信した場合を示す。同図に見られるように、携帯端末１と人体頭部等との距離が近くなるほど反射電力のレベルが大きくなることがわかる。
ところで、ＳＡＲの基準としては、例えば、米国では、一般的な携帯電話機の筐体（略直方体状）の前面及び背面それぞれについて、その表面からの距離が１５〜２５ｍｍとなる位置で測定したＳＡＲを、一定基準値（１．６Ｗ／ｋｇ）以下にすることが求められる。また、ワイヤレスルータ機能を有するタブレット形の携帯端末については、その筐体（略直方体状）を構成する６面のうちのアンテナから２５ｍｍ以上離れる面を除く各面それぞれについて、その表面からの距離が１０ｍｍとなる位置で測定したＳＡＲを、上記一定基準値（１．６Ｗ／ｋｇ）以下にすることが求められる。以下、このタブレット形の携帯端末に適用されるルールを、「１０ｍｍルール」という。
【００１６】
本実施の形態の携帯端末１は、「１０ｍｍルール」に基いて、図１で示すように携帯端末１と人体頭部等との距離が１０ｍｍの位置において、携帯端末１の送信最大出力で送信した場合に測定したＳＡＲの値が、定められた基準値より高く、このため、送信電力を抑制する必要があることを前提として説明する。また、携帯端末１は、送信最大出力が２３ｄＢｍであり、送信最大出力より１ｄＢ以上減衰した送信出力であれば、「１０ｍｍルール」を満たすように設計されていることを前提とする。このため、本実施の形態では、送信電力を抑制しなければいけないと判断した場合には、送信電力を、送信最大出力より１．１ｄＢ減衰した出力となるように抑制するものとする。
【００１７】
以下、本発明に係る携帯端末１について図面を参照しながら詳しく説明する。
＜構成＞
図３は、本実施の形態の携帯端末１の送信電力制御を行うための主要部の機能構成を示す。
同図に示すように、携帯端末１は、制御部１０、記憶部１１、ベースバンド部１２、無線部１３、フィルタ１４、増幅器１５、方向性結合器１６、方向性結合器１７、切替部１８、セレクタ１９、アンテナ２０、及び受信部２１を備える。
【００１８】
記憶部１１は、不揮発性メモリやハードディスク等の記憶媒体により実現され、携帯端末１で使用する周波数ごとに反射電力のレベルの閾値を対応づけた閾値テーブル４００を記憶する。
図４（ａ）に、記憶部１１に記憶する閾値テーブル４００のデータ構造を示す。
閾値テーブル４００は、項目として、使用する送信周波数４０１と送信周波数ごとに対応づけた反射電力のレベルの閾値４０２とを有する。具体的には、閾値４０２は、図１の携帯端末１と人体頭部等との距離が１０ｍｍの位置に携帯端末１を設置して使用する送信周波数ごとに反射電力を予め測定した値である。
【００１９】
制御部１０は、基地局との間でのＣＤＭＡ方式での無線通信を制御する機能と無線通信に必要なベースバンド信号を出力する機能と、送信電力制御処理を行う機能と、送信電力と反射電力の測定のために電力レベル測定部１３１（後述）に接続する方向性結合器の結合端子を切替える切替部１８（後述）の制御を行う機能とを有する。送信電力制御処理は、通信している基地局からの制御信号の指示に従って送信電力を増減する制御と、記憶部１１に予め記憶した反射電力のレベルの閾値と、電力レベル測定部１３１で測定した電波送信時の反射電力のレベルとを比較し、その結果に基いて、送信電力の抑制を行う制御とに分けられる。送信電力の増減は、制御部１０の指示に従って後述の増幅器１５が行う。また、制御部１０は、基地局からの制御信号の受信間隔（例えば０．６２５ミリ秒）より短い時間間隔（例えば、基地局からの制御信号の受信間隔の半分の時間間隔）で切替器１８に方向性結合器の結合端子を切替える指示をする。制御部１０は、反射電力のレベルが周波数ごとに予め設定した反射電力の閾値以上の場合には、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように予め設定した送信電力になるように送信電力を抑制する。なお、携帯端末１は、プロセッサ及びメモリを含み、制御部１０の機能は、このメモリに記憶されているプログラムをこのプロセッサが実行することにより実現される。
【００２０】
ベースバンド部１２は、制御部１０からベースバンド信号を受領してデジタル変調する回路であり、無線部１３にデジタル変調後の信号を送出する機能を有する。
無線部１３は、ＣＤＭＡ方式による無線通信を行うための無線回路であり、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等で実現される。無線部１３は、ベースバンド部１２から受領したデジタル変調後の信号を無線信号に変換し、フィルタ１４を介して増幅器１５に送出する機能を有する。また、無線部１３は、電力レベル測定部１３１を有し、電力レベル測定部１３１は、切替部１８が接続する方向性接合器を切替えるごとに送信電力のレベル又は反射電力のレベルを測定し、制御部１０に測定結果を送る。
【００２１】
フィルタ１４は、無線部１３と増幅器１５との間に挿入され、無線部１３から受領した無線信号のうち、増幅器１５に対応するＰＣＳ（Personal Communications Service）帯の信号を通過させるバンドパスフィルタである。
増幅器１５は、ＰＣＳ帯の送信信号の電力増幅用の増幅器であり、フィルタ１４を介して受領した信号を、制御部１０からの指示に従って増幅する機能を有する。
【００２２】
方向性結合器１６は、送信電力の一部を取り出す機能を有する回路素子である。送信電力の一部は結合端子１６ｃを通して出力され、切替部１８を介して無線部１３の電力レベル測定部１３１で測定される。
方向性結合器１７は、反射電力の一部を取り出す機能を有し、端子１７ｂからの反射電力のレベルは、結合端子１７ｄを通して出力され、切替部１８を介して無線部１３の電力レベル測定部１３１で測定される。
【００２３】
切替部１８は、電力レベル測定部１３１に接続する方向性結合器の結合端子を切替えるスイッチであり、制御部１０の指示に従って、無線部に接続する方向性結合器の結合端子を反射電力の一部を取り出すための方向性結合器の結合端子と、送信電力の一部を取り出すための方向性結合器の結合端子とを交互に切替える機能を有する。
セレクタ１９は、アンテナ２０と接続し、送信経路と受信経路とを切替えるスイッチである。
【００２４】
受信部２１は、図示しない受信用増幅器等を含み、セレクタ１９で受信経路を選択されている間、基地局からの受信電波を無線部１３へ送出する。
＜動作＞
次に上記構成を備える携帯端末１の動作について図を用いて説明する。
図５は、携帯端末１の制御部１０による送信電力制御処理を示すフローチャートである。
【００２５】
携帯端末１の電源（不図示）がＯＮにされると、制御部１０は、基地局との間でＣＤＭＡ方式による無線通信の確立を行い、送信電力の制御処理を開始する。
制御部１０は、切替部１８を制御して方向性結合器１７の結合端子１７ｄを無線部１３と接続する。無線部１３の電力レベル測定部１３１は、反射波の反射電力のレベルＰｒを測定し、その測定結果を制御部１０に送る（ステップＳ１０）。
【００２６】
次に、制御部１０は、送信している周波数（例えば１９０８ＭＨｚ）に対応する反射電力の閾値Ｐｔｈ（例えば−１４．５ｄＢｍ）を記憶部１１の閾値テーブル４００から取得し、（ステップＳ１１）反射電力の測定値Ｐｒと閾値Ｐｔｈを比較する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２でＰｒ≧Ｐｔｈの場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、すなわち制御部１０が送信中の送信電力は、ＳＡＲが基準を超える送信電力での送信であると判断した場合、制御部１０は、送信電力を送信最大出力から１．１ｄＢ減衰させる（ステップＳ１３）。具体的には、制御部１０は、増幅器１５への入力電流値を、送信電力の出力が送信最大出力から１．１ｂＢ減衰した出力となる出力電流が得られる入力電流値に減少させる。なお、増幅器の設計時に、入力電流の大きさに応じた出力電流の増幅量が予めわかっており、制御部１０の送信電力抑制処理を行うプログラムに予めプログラムされているものとする。また、本実施の形態１では、ＳＡＲが基準を超える送信電力であるのは、携帯端末１の最大送信電力と最大送信電力から１ｄＢ減衰した送信電力の範囲の送信電力である前提なので、ＳＡＲが基準を満たす送信電力にするための減衰量を１．１ｄＢと設定している。
制御部１０は、ステップＳ１２でＰｒ≧Ｐｔｈの条件を満たさない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、携帯端末１が通信中の基地局からの制御信号に、送信電力を上げる指示が含まれているか否かを判断する（ステップＳ１４）。
【００２７】
送信電力を上げる指示の制御信号を受信した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）には、基地局が、携帯端末１の送信電力は基地局との通信において通信品質を保つために十分な出力でないと判断していることを意味する。
このため、制御部１０は、増幅器１５に電力増幅を行うよう指示する（ステップＳ１５）。具体的には、制御部１０は、増幅器１５への入力電流値を、送信電力の出力が現在送信している送信電力から１ｂＢ増幅した出力となる出力電流が得られる入力電流値に増加させる。ただし、切替部１８で電力レベル測定部１３１に接続する方向性結合器を方向性結合器１６に切替え、方向性結合器１６の結合端子１６ｃを通して電力レベル測定部１３１で送信電力のレベルを測定し、送信電力が携帯端末１の送信最大出力を超えないように増幅器１５に入力する電流値を制御する。
【００２８】
ステップＳ１３の処理が完了した場合、ステップＳ１５の処理が完了した場合、又はステップＳ１４で基地局から送信電力を上げる指示の制御信号がない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）はステップＳ１０からの処理を繰り返す。
以上により、本実施の形態１では、反射電力のレベルを用いて送信電力抑制の判断を行い、反射電力のレベルは携帯端末と人体頭部等の距離によって変化するので反射電力のレベルを利用することによって、人体頭部等への近接検出専用のセンサを携帯端末の外面に搭載することなく、携帯端末の人体頭部等への近接を検出し、人体頭部等に近接した場合に、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力の抑制制御を行う携帯端末を提供することができる。
＜実施の形態２＞
実施の形態１の携帯端末１では、送信電力の抑制を行うか否かの判断を反射電力の値を、予め定められた反射電力の閾値と比較することにより送信電力の抑制を行うか否かを判断したが、これに限らない。
【００２９】
例えば、反射電力の送信電力に対する比に基いて送信電力の抑制の判断を行ってもよい。
以下、実施の形態２として、反射電力の送信電力の比に基く抑制制御について、実施の形態１で示したものと変更ない点についての説明は省略し、変更ある点を重点的に説明する。
【００３０】
実施の形態の携帯端末１との違いは、記憶部に予め記憶する送信周波数ごとの閾値テーブルは、閾値として反射電力の値を用いるのではなく、反射電力の送信電力に対する比を用いる点と、制御部がこの比を用いた閾値に基づいて、送信電力の抑制制御の判断を行う点である。
＜構成＞
以下、本実施の形態２の携帯端末を携帯端末２、反射電力の送信電力に対する比を用いた閾値テーブル５００を記憶する携帯端末２の記憶部を記憶部１１ｂ、同じく制御部を制御部１０ｂとする。
【００３１】
図４（ｂ）は、本実施の形態２で用いられる送信周波数ごとの反射電力の送信電力に対する比の閾値テーブル５００を示す。
閾値テーブル５００は、項目として、使用する送信周波数５０１と反射電力の送信電力に対する比の閾値５０２を有する。具体的には、閾値５０２は、図１の携帯端末２と人体頭部等との距離が１０ｍｍの位置に携帯端末２を設置して、使用する送信周波数ごとに携帯端末２の最大送信出力で送信した場合に予め測定した反射電力の値と、最大送信出力に基いて計算した比を用いる。
【００３２】
＜動作＞
図６は、携帯端末２の制御部１０ｂによる送信電力制御処理を示すフローチャートである。
電力レベル測定部１３１は、図５のステップＳ１０と同様に、反射波の反射電力Ｐｒを測定し、制御部１０ｂに測定結果を送る（ステップＳ２０）。
【００３３】
制御部１０ｂは反射電力に対する送信電力の比Ｒｏ＝反射電力Ｐｒ／送信電力Ｐｓを計算する（ステップＳ２１）。次に、制御部１０ｂは、送信している周波数に対応する閾値Ｒｔｈを記憶部１１ｂの閾値テーブル５００から取得し（ステップＳ２２）、ＲｏとＲｔｈを比較する（ステップＳ２３）。
制御部１０ｂは、ステップＳ２３でＲｏ≧Ｒｔｈの場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）で、さらに現在送信中の送信電力Ｐｓ≧（送信最大出力−１ｄＢ）である場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）に、ステップＳ１３と同様の処理で携帯端末２の送信最大出力から１．１ｄＢ減衰した送信出力にする（ステップＳ２５）。
【００３４】
ステップＳ２３で、Ｒｏ≧Ｒｔｈの条件を満たさない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）には、実施の形態のステップＳ１４、Ｓ１５と同様の処理を行う（ステップＳ２６、Ｓ２７）。
ステップＳ２５の処理が完了した場合、ステップＳ２７の処理が完了した場合、又はステップＳ２６で基地局から送信電力を上げる指示の制御信号がない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）はステップＳ２０からの処理を繰り返す。
【００３５】
このように、反射電力の送信電力に対する比に基いて抑制制御の判断を行うことによって、送信電力が増減した影響で反射電力のレベルの値が増減したのか否かを考慮する必要がない。
＜変形例＞
以上、本発明に係る携帯端末を、実施の形態に基いて説明したが、以下のように変形することも可能であり、本発明は上述した実施の形態で示した通りの携帯端末に限られないことは勿論である。
【００３６】
（１）実施の形態１、２の携帯端末１、２では、反射電力の閾値を、携帯端末と人体頭部等の距離が１０ｍｍである場合の反射電力のレベルに基いて設定したが、これに限られない。
実施の形態１、２では、この距離は、「１０ｍｍルール」に基いて定めたものであるが、ＳＡＲの基準は国によって異なっているので、これら定められた基準を満たす送信電力となるよう制御しなければならない距離に基いて設定すればよい。
【００３７】
（２）実施の形態１、２の携帯端末１、２では、送信出力を送信最大出力より１ｄＢ以上減衰した送信出力であればＳＡＲが、定められた基準を満たす送信出力となるように設計されているという前提であったので、送信出力を送信最大出力より１．１ｄＢ減衰した送信出力に抑制するとして説明した。しかし、送信最大出力より１．１ｄＢ減衰した送信出力に抑制することに限られない。ＳＡＲが、基準を満たす出力になるような送信出力に抑制すればよい。ただし、通信品質を考慮すると、ＳＡＲが基準を満たす範囲内において送信出力はできるだけ大きい方が望ましい。
【００３８】
（３）実施の形態１、２の携帯端末１、２では、送信電力と反射電力のレベルを測定するために無線部１３と接続する方向性結合器の結合端子を、切替部１８を介して接続するものとして説明したが、これに限らない。
無線部に方向性結合器からの入力を受け付ける入力部を２つ設けて、切替部なしにそれぞれの方向性結合器の結合端子と接続するようにしてもよい。
【００３９】
また、送信電力と反射電力のレベルを測定するための方向性結合器をそれぞれ別の単方向性結合器で行う構成として説明したが、双方向性結合器である方向性結合器３１を用いて図７で示す構成にしてもよい。方向性結合器３１では、送信電力は端子３１ａから端子３１ｂに伝送され、その一部は端子３１ｃで取り出される。同様に、端子３１ｂ側からの反射電力の一部は端子３１ｄで取り出される。この場合、切替部で選択されていない結合端子が開放端とならないようにインピーダンス補償用のアッテネータ３２ａ、３２ｂを、それぞれの結合端子と切替部１８の間に追加する。
【００４０】
このように双方向性結合器を用いることにより、回路構成を簡素化できる。
（４）実施の形態において説明した各構成要素のうち、ベースバンド部、無線部、受信部を１チップ又は複数チップの集積回路で実現してもよいし、コンピュータのプログラムで実現してもよいし、その他どのような形態で実現してもよい。また、これらの各構成要素は、携帯端末が有するプロセッサと協働することにより、その機能を実現する。
【００４１】
（５）実施の形態１、２において説明した携帯端末の送信電力制御処理（図５及び図６参照）をプロセッサに実行させるためのプログラムを、記録媒体に記録し又は各種通信路等を介して、流通させ頒布することもできる。このような記録媒体には、ＩＣカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等がある。流通、頒布されたプログラムは、機器におけるプロセッサで読み取り可能なメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがそのプログラムを実行することにより実施の形態で示した携帯端末の各機能が実現される。
【００４２】
（６）実施の形態に係る携帯端末に、上記（１）〜（５）の一部又は全部の変形を組み合わせて適用してもよい。
＜補足＞
以下、更に本発明の一実施形態に係る携帯端末の構成及びその変形例と各効果について説明する。
【００４３】
（ａ）本発明の一実施形態に係る携帯端末は、送信時にアンテナからの反射電力を取り出す方向性結合器と、反射電力のレベルを測定する電力レベル測定部と、測定した反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御部とを備える。
この構成の携帯端末は、電波の送信時に、方向性結合器によって取り出した反射電力のレベルを電力レベル測定部で測定することができる。そして、測定結果に基いて、反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力を抑制制御する。
【００４４】
従って、この携帯端末によれば、携帯端末が人体に近接して使用されている場合のように反射電力が大きい場合に、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力を制御することができる。
（ｂ）また、予め定められた基準値は、携帯端末本体と人体との間隔が規定の間隔となる位置で予め測定した反射電力のレベルの値であり、送信電力制御部は、送信時の反射電力のレベルが、基準値以下に設定した閾値以上の場合に送信電力の抑制を行い、そうでない場合には抑制を行わないこととしてもよい。
【００４５】
この構成の携帯端末は、反射電力のレベルの閾値として、携帯端末と人体との間隔が規定の間隔となる位置で測定した反射電力のレベルの値を使用する。そして、送信時の反射電力のレベルの測定値がこの閾値に達した場合に、ＳＡＲが定められた基準を超える送信電力で送信していると判断し、送信電力の抑制を行う。そうでない場合には基準が満たされているとして送信電力の抑制を行わない。
【００４６】
従って、携帯端末が人体に近接した状態で使用されている場合において、ＳＡＲが定められた基準を満たすように送信電力の抑制しつつ、そうでない場合には、送信電力の抑制を行わないので通信品質の低下を防ぐことができる。
（ｃ）また、送信電力の抑制を行うか否かの判断の閾値は、携帯端末本体と人体との間隔が規定の間隔となる位置におけるＳＡＲが一定基準を満たす送信電力のうち最大の送信電力で送信した場合に予め測定した反射電力の値としてもよい。
【００４７】
この構成の携帯端末は、携帯端末が人体に接近して使用されていると判断された場合に、携帯端末と人体との間隔が規定の間隔となる位置で測定したＳＡＲが、定められた基準値以下になるように予め定められた送信電力の上限値を超えている場合に送信電力の抑制制御を行う。
従って、携帯端末が人体に近接して使用されている場合におけるＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力を抑制することができる。
【００４８】
（ｄ）また、携帯端末は、使用する異なる送信周波数ごとに携帯端末本体と人体との間隔が規定位置で予め測定を行った反射電力のレベルの値を、送信周波数ごとの反射電力のレベルの閾値として対応づけて記憶する記憶部を有し、送信電力制御部は、送信時の反射電力のレベルが、送信時の送信周波数に対応した閾値に達した場合に送信電力の抑制を行うようにしてもよい。
【００４９】
この携帯端末によると、携帯端末で使用する送信周波数ごとに携帯端末と人体と間隔が規定の間隔となる位置で予め測定を行った反射電力のレベルの値を、反射電力のレベルの閾値として記憶部に記憶している。これにより、反射電力のレベルの閾値と送信時の反射電力のレベルとの比較を送信周波数ごとに行うことができる。
従って、送信周波数ごとに送信電力の抑制制御が可能となる。
【００５０】
（ｅ）また、送信電力制御部は、送信時の前記反射電力の送信電力に対する比が、携帯端末本体と人体との間隔が規定位置において予め測定した反射電力の送信電力に対する比以上であり、かつ、アンテナから送信する送信電力のレベルが予め定められたレベル以上の場合にアンテナから送信する送信電力の抑制を行い、そうでない場合には抑制を行わないようにしてもよい。
【００５１】
この構成の携帯端末は、携帯端末で使用する送信周波数ごとに携帯端末と人体との間隔が規定の間隔となる位置で予め測定を行った反射電力のレベルの送信電力に対する比を、閾値として記憶部に記憶している。これにより、送信時の反射電力のレベルの送信電力に対する比を用いて送信電力の抑制を行うか否かを判断することができる。反射電力の送信電力に対する比は、送信電力のレベルが増減してもほぼ一定であるので、携帯端末と人体との距離に変動があるか否かを判断することができる。さらに、送信電力に対する反射電力の比が大きく、携帯端末が人体に近接して使用されていると判断しても、送信時の送信電力のレベルの値が予め定めた送信電力のレベル以上でなければ、送信電力の抑制をしない。
【００５２】
従って、できるだけ通信品質を低下させずに、携帯端末が人体に近接して使用されている場合において、ＳＡＲが定められた基準を満たすように送信電力を抑制することができる。
（ｆ）また、携帯端末は、ＣＤＭＡ方式により無線通信を行うこととしてもよい。
この構成の携帯端末は、ＣＤＭＡ方式により無線通信を行う。
【００５３】
従って、反射電力のレベルに基いて、携帯端末で送信電力の抑制を行わないと判断した場合には、基地局からの制御信号に基いて送信電力の制御を行うことができる。
（ｇ）本発明の一実施形態に係る携帯端末の送信電力制御方法は、無線通信を行う機能と、送信時にアンテナからの反射電力を取り出す方向性結合器とを有する携帯端末における送信電力制御方法であって、反射電力のレベルを測定する電力レベル測定ステップと、反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御ステップを備えることを特徴とする。
【００５４】
この携帯端末の送信電力制御方法によると、電波の送信時に、方向性結合器によって取り出した反射電力のレベルを測定することができる。そして、その測定結果に基いて、反射電力のレベルが、予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う。
従って、携帯端末が人体に近接して使用されている場合のように反射電力が大きい場合に、ＳＡＲが、定められた基準を満たすように送信電力を制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る携帯端末は、無線通信を行う携帯端末に関し、特に、人体に許容される電磁波の基準を考慮した送信電力の制御に利用される。
【符号の説明】
【００５６】
１ 携帯端末
１０ 制御部
１１ 記憶部
１３ 無線部
１５ 増幅器
１６、１７ 方向性結合器
１８ 切替部
２０ アンテナ
１３１ 電力レベル測定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を行う携帯端末であって、
送信時にアンテナからの反射電力を取り出す方向性結合器と、
前記反射電力のレベルを測定する電力レベル測定部と、
測定した前記反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御部とを備える
ことを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
前記基準値は、前記携帯端末本体と人体との間隔が規定の間隔となる位置で予め測定した反射電力のレベルの値であり、
前記送信電力制御部は、送信時の反射電力のレベルが、前記基準値以下に設定した閾値以上の場合に前記送信電力の抑制を行い、そうでない場合には前記抑制を行わない
ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項３】
前記閾値は、前記携帯端末本体と人体との間隔が規定の間隔となる位置におけるＳＡＲ（Specific Absorption Rate）が一定基準を満たす送信電力のうち最大の送信電力で送信した場合に予め測定した反射電力の値とする
ことを特徴とする請求項２記載の携帯端末。
【請求項４】
前記携帯端末は、使用する異なる送信周波数ごとに前記携帯端末本体と人体との間隔が規定位置で予め測定を行った反射電力のレベルの値を、前記送信周波数ごとの反射電力のレベルの閾値として対応づけて記憶する記憶部を有し、
前記送信電力制御部は、送信時の反射電力のレベルが、送信時の送信周波数に対応した前記閾値に達した場合に前記送信電力の抑制を行う
ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項５】
前記送信電力制御部は、送信時の前記反射電力の送信電力に対する比が、前記携帯端末本体と人体との間隔が規定位置において予め測定した反射電力の送信電力に対する比以上であり、かつ、前記アンテナから送信する送信電力のレベルが予め定められたレベル以上の場合に前記アンテナから送信する送信電力の抑制を行い、そうでない場合には前記抑制を行わない
ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項６】
前記携帯端末は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式により無線通信を行うものである
ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項７】
無線通信を行う機能と、送信時にアンテナからの反射電力を取り出す方向性結合器とを有する携帯端末における送信電力制御方法であって、
前記反射電力のレベルを測定する電力レベル測定ステップと、
前記反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御ステップを備える
ことを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項１】
無線通信を行う携帯端末であって、
送信時にアンテナからの反射電力を取り出す方向性結合器と、
前記反射電力のレベルを測定する電力レベル測定部と、
測定した前記反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御部とを備える
ことを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
前記基準値は、前記携帯端末本体と人体との間隔が規定の間隔となる位置で予め測定した反射電力のレベルの値であり、
前記送信電力制御部は、送信時の反射電力のレベルが、前記基準値以下に設定した閾値以上の場合に前記送信電力の抑制を行い、そうでない場合には前記抑制を行わない
ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項３】
前記閾値は、前記携帯端末本体と人体との間隔が規定の間隔となる位置におけるＳＡＲ（Specific Absorption Rate）が一定基準を満たす送信電力のうち最大の送信電力で送信した場合に予め測定した反射電力の値とする
ことを特徴とする請求項２記載の携帯端末。
【請求項４】
前記携帯端末は、使用する異なる送信周波数ごとに前記携帯端末本体と人体との間隔が規定位置で予め測定を行った反射電力のレベルの値を、前記送信周波数ごとの反射電力のレベルの閾値として対応づけて記憶する記憶部を有し、
前記送信電力制御部は、送信時の反射電力のレベルが、送信時の送信周波数に対応した前記閾値に達した場合に前記送信電力の抑制を行う
ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項５】
前記送信電力制御部は、送信時の前記反射電力の送信電力に対する比が、前記携帯端末本体と人体との間隔が規定位置において予め測定した反射電力の送信電力に対する比以上であり、かつ、前記アンテナから送信する送信電力のレベルが予め定められたレベル以上の場合に前記アンテナから送信する送信電力の抑制を行い、そうでない場合には前記抑制を行わない
ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項６】
前記携帯端末は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式により無線通信を行うものである
ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項７】
無線通信を行う機能と、送信時にアンテナからの反射電力を取り出す方向性結合器とを有する携帯端末における送信電力制御方法であって、
前記反射電力のレベルを測定する電力レベル測定ステップと、
前記反射電力のレベルが予め定められた基準値を超えないように送信電力の抑制制御を行う送信電力制御ステップを備える
ことを特徴とする送信電力制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９３７２８（Ｐ２０１３−９３７２８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３４２７３（Ｐ２０１１−２３４２７３）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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