携帯端末装置とその動作方法
【課題】電波干渉を抑圧することのできる携帯端末装置を提供する。
【解決手段】移動体通信部に代表される与干渉部と、当該与干渉部から電波干渉をうける被干渉部と、上記与干渉部と上記被干渉部の動作を制御すると共に携帯端末装置全体の動作を制御する全体制御部とを備え、全体制御部が、与干渉部の動作タイミングとその動作態様情報と、被干渉部の動作タイミングとその動作態様情報とを入力とし、それぞれの動作態様情報から判定して与干渉部の動作タイミングと一致する被干渉部の動作を停止させる動作停止信号、又は、上記被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号を、被干渉部に出力する。
【解決手段】移動体通信部に代表される与干渉部と、当該与干渉部から電波干渉をうける被干渉部と、上記与干渉部と上記被干渉部の動作を制御すると共に携帯端末装置全体の動作を制御する全体制御部とを備え、全体制御部が、与干渉部の動作タイミングとその動作態様情報と、被干渉部の動作タイミングとその動作態様情報とを入力とし、それぞれの動作態様情報から判定して与干渉部の動作タイミングと一致する被干渉部の動作を停止させる動作停止信号、又は、上記被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号を、被干渉部に出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、移動体通信機能と、その他の機能、例えば、GPS受信機能や非接触ICカード通信機能などの複数の機能を備えた携帯端末装置において、移動体通信機能の送信時及びその他の機能の動作時に発生する電波干渉の影響を少なくした携帯端末装置と、その方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、電子機器は様々な雑音(ノイズ)にさらされており、それが原因となって電子機器の動作やデータの信頼性に大きな影響を与える場合がある。携帯端末装置(携帯電話端末、スマートフォン、タブレット等無線部を有する携帯端末)は、その高機能化に伴なって移動体通信機能の他に、GPS受信機能、非接触ICカード通信機能、運動量検出機能など、多数の機能を持つようになった。また、移動体通信機能も、複数の無線周波数に対応するようになっている(マルチバンド化)。
【0003】
以降の説明において、その移動体通信機能以外のその他の機能部を、被干渉部と称する。また、移動体通信機能の送信器に代表される他の機能部に電波干渉を与える機能部を、与干渉部と称する。
【0004】
従来から、この被干渉部に対する与干渉部からの電波干渉が問題になっている。この電波干渉は、携帯電話端末の無線通信方式による搬送波周波数、送信電力、送信変調波やバースト包絡線の周期変動等の特性の違いにより影響の度合いが異なる。
【0005】
電波干渉を減らす一般的な方策としては、抑制、遮蔽、分離といった対応がある。抑制の方法としては、例えば、信号ラインへの影響を減衰させるフィルタの導入が有効である。また、遮蔽の方法としては、センサ部をシールド板で遮蔽する方法、また、分離の方法としては、移動体通信部とセンサ部との間の物理的な距離を離す方法が有効である。
【0006】
しかし、これらの一般的な方法は、携帯端末装置の大きさや重量の増加を招き、デザインの自由度の制限や、可搬性を損なう原因となり、携帯端末装置の商品性を低下させる。そこで、この一般的な方法の他に、電波干渉を低減させる方法が検討されて来ている。その方法として、例えば、特許文献1に開示された携帯端末102が知られている。図11に、携帯端末102を含む通信システムを示して、その動作を簡単に説明する。
【0007】
携帯端末102は、通信機部104、衛星信号受信機部106、制御モジュール140、を備える。通信機部104は、移動体通信機能のための送受信部であり、アンテナ108とネットワーク112を介して基地局110と通信を行う。センサ部である衛星信号受信機部106は、GPS受信機であり、GPS衛星122からの測位電波をGPSアンテナ124で受信する。制御モジュール140は、送信機部104の送信電力を監視して、その送信電力が予め決められた閾値を越えた場合に、衛星信号受信機部106の動作を無効にする。この結果、移動体通信部からセンサ部への電波干渉によって発生するデータの信頼性の低下を防止することができる。
【0008】
また、特許文献2に、センサ部を非接触ICカード通信機能とした場合に、非接触通信を行う際に移動体通信部の送信出力を低下させて、相互間の電波干渉を低減する考えが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特表2010−525672号公報
【特許文献2】特開2004−222198号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかし、従来の方法では、GPS受信機と移動体通信部、非接触ICカード通信と移動体通信部、などの一対一の関係である。上記したように、携帯端末装置は多機能化しており、従来の一対一の関係では対処できない現状がある。
【0011】
W−CDMA方式の送信電力の規格について例示する。図1に、データ通信時の電力制御の概念図を示す。横軸は時間、縦軸は送信出力(dBm)である。通信開始時の送信電力は、基地局との間の電波の伝搬状態やサービス内容(例えば音声通信やデータ通信)、要求される通信品質に応じて−50dBm〜24dBmの範囲において1dBステップで決定される。そして、その送信電力は、電波の伝搬状態の変化に応じて所定の通信品質を維持するために1dBステップで逐次変化する。また、送信時間は、送信するデータ量(パケット数)によって変化する。
【0012】
このように、送信出力が逐次可変されるので、送信出力が小さい場合には被干渉部に電波干渉を生じさせない場合もある。よって、従来技術のように移動体通信部の送信時に、画一的に被干渉部の動作を停止していたのでは、被干渉部の動作の即応性が損なわれる。また、被干渉部の種類によっては、一律に決められた閾値では、電波干渉の影響を受ける場合もあり、使用できない無駄な測定をさせてしまう場合もある。
【0013】
この発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、被干渉部に複数の機能を有する場合でも、携帯端末装置の商品性を低下させることなく適切に電波干渉を抑圧することのできる携帯端末装置と、その動作方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
この発明の携帯端末装置は、移動体通信部に代表される与干渉部と、当該与干渉部から電波干渉をうける被干渉部と、上記与干渉部と上記被干渉部の動作を制御すると共に携帯端末装置全体の動作を制御する全体制御部と、を備える。全体制御部は、与干渉部の動作タイミングとその動作態様情報と、被干渉部の動作タイミングとその動作態様情報とを入力とし、与干渉部の動作タイミングと一致する被干渉部の動作を停止させる動作停止信号の出力、又は、与干渉部の動作タイミングと一致する被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号の出力を、それぞれの動作態様情報から判定する。
【発明の効果】
【0015】
この発明の携帯端末装置によれば、与干渉部と被干渉部の動作態様情報から被干渉部の動作停止信号、又はデータ破棄信号の出力を制御するので、被干渉部の測定の即応性の悪化や電力消費の無駄を、携帯端末装置の商品性を低下させることなく改善することが可能になる。また、従来、電波干渉の影響を受け易くて搭載が出来なかったセンサ類についても、その搭載が可能になる効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】データ通信時の電力制御の概念を示す図。
【図2】この発明の携帯端末装置200の機能構成例を示す図。
【図3】携帯端末装置200の動作フローを示す図。
【図4】閾値情報の一例を示す図。
【図5】動作停止信号が出力される例を示す図。
【図6】この発明の携帯端末装置300の機能構成例を示す
【図7】タイマー2331を示す図。
【図8】この発明の携帯端末装置400の機能構成例を示す図。
【図9】外部干渉源検出手段421の機能構成例を示す図。
【図10】この発明の携帯端末装置500の機能構成例を示す図。
【図11】従来の携帯端末102を含む通信システムを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。複数の図面中同一のものには同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。
【実施例1】
【0018】
図2に、この発明の携帯端末装置200の機能構成例を示す。携帯端末装置200は、移動体通信送信器211に代表される与干渉部210と、当該与干渉部210から電波干渉を受ける被干渉部230と、与干渉部210と被干渉部230の動作を制御すると共に携帯端末装置200全体の動作を制御する全体制御部220と、を備える。
【0019】
与干渉部210は、例えば、移動体通信送信器211を含む。被干渉部230は、センサ類232とセンサ周辺回路231で構成される。センサ類としては、例えば、GPS受信装置のGPSアンテナ、非接触データ通信に用いるRFID用のアンテナ、加速度センサなどであり、センサ周辺回路231としては、GPS受信器(この発明の機能構成を示す場合「器」)や、RFIDの変復調回路、運動量測定のためのA/D変換器と計数回路などである。201は移動体通信用のアンテナである。
【0020】
なお、複数の構成部からなる携帯端末装置において、与干渉部210は、所定の構成部に電波干渉の影響を与える構成部と言い替えることもできる。その与干渉部210から電波干渉を受ける構成部が被干渉部230であり、与干渉部210にも被干渉部230にも属さない携帯端末装置全体の動作を制御する構成部が全体制御部220である。
【0021】
全体制御部220は、与干渉部210の動作タイミングとその動作態様情報と、被干渉部210の動作タイミングとその動作態様情報とを入力として、与干渉部210の動作タイミングと一致する被干渉部230の動作を停止させる動作停止信号を、それぞれの動作態様情報から判定して被干渉部230に出力する。その動作停止信号は、与干渉部210の動作タイミングと一致する被干渉部230の測定データを廃棄するデータ廃棄信号としても良い。ここで、与干渉部210の動作態様情報とは、例えば、移動体通信送信器211の送信出力レベルである。被干渉部230の動作態様情報とは、例えば、GPS受信器が測位電波を受信中、RFIDが非接触データ通信中、であるといった情報である。
【0022】
全体制御部220は、与干渉部210の動作態様情報と、被干渉部230の動作態様情報とから、被干渉部230の動作停止信号の出力の可否を判定するので、被干渉部230の電波干渉の受け易さに応じた動作制御を行うことが可能である。その結果、被干渉部230が電波干渉の影響を受けないで正常な測定が可能な時に、その動作を停止させることがなく、即応性を改善することができる。また、電波干渉の影響を受けて正常な測定が出来ない時には、被干渉部230に対して動作停止信号を出力するので無駄な測定を行わせることがない。又は、被干渉部230の測定データを破棄するデータ破棄信号を出力するので、誤った測定データを使用することがない。なお、与干渉部210に移動体通信送信器211のみを含む例を示したが、例えば無線LAN送受信機能を備えた携帯端末装置の場合は、無線LAN送信器212も与干渉部210に含まれる場合がある。よって、図2において、無線LAN送信器212を破線で示す。
【0023】
図3に、全体制御部220が処理する被干渉部動作制御ステップの動作フローを示してその動作を更に詳しく説明する。全体制御部220は、データ判定手段221と、影響度合記憶手段222と、を具備する。
【0024】
データ判定手段221は、与干渉部210と被干渉部230からそれぞれの動作態様情報と動作タイミングを入力とし、まず両者の動作タイミングの一致を見る。動作タイミングが一致しないとき、データ判定手段221は被干渉部230に対して動作停止信号又はデータ破棄信号を出力しない(ステップS2213)。この場合、被干渉部230の測定データは、全体制御部220内の図示しない処理部で処理される。
【0025】
影響度合記憶手段222は、与干渉部210が、被干渉部230に電波干渉の影響を与えるそれぞれの動作態様ごとの閾値情報を記憶している。図4に、その閾値情報の一例を示す。図4の左側の列は被干渉部230の動作態様を示す。右側の2列は、データ判定手段221が被干渉部230の動作を停止させる動作停止信号の出力の可否を決める閾値情報であり、真ん中の列が移動体通信送信器211の送信出力レベル、右側の列がその他の与干渉部210の動作態様を示す。
【0026】
ここで、その他の条件とは、移動体通信送信器211、無線LAN送信器212以外の被干渉源の動作態様のことである。例えば、GPS受信器のみが動作している時に、そのGPSの動作に影響を与える移動体通信送信器211の送信出力レベルは24dBmであるのに対して、GPS受信器とカメラを同時に使用する場合、GPSの動作に影響を与える移動体通信送信器211の送信出力レベルは、例えば20dBmである。この送信出力レベルの差は、図示していないCPUの高速クロックが、カメラでの動画撮影時に起動することにより、その高速クロックの発振回路からの電磁波干渉が重畳することによる。この閾値情報は、予め実験やシミュレーションに基づいて設定しておく。なお、図4において無線LAN送信器212の送信出力レベルとの関係は省略している。
【0027】
データ判定手段221は、与干渉部210と被干渉部230の動作タイミングが一致するとき(ステップS2211、一致)、影響度合記憶手段222に記憶されている閾値情報を参照して、与干渉部210が閾値情報を超えた動作態様のとき(ステップS2212、影響あり)、被干渉部230に動作停止信号を出力する(ステップS2214)。図5に、動作停止信号によって被干渉部230の動作が停止される様子を示す。横方向は時間であり、縦方向は動作区間(動作タイミング)を表す。移動体通信送信器211が送信動作(TX)している時の被干渉部230の動作が停止される様子を破線で示している。この動作停止信号に代えて、被干渉部230の動作を停止させずに、測定した測定データを破棄するデータ破棄信号を出力するようにしてもよい。
【0028】
このように、与干渉部210と被干渉部230の動作態様に応じて、被干渉部230の動作の可否を判定するので、被干渉部230の即応性を改善すると共に、無駄な電力消費を抑えることができる。また、動作停止信号に代えてデータ破棄信号を出力する場合でも、使用できないデータを用いた誤った情報をユーザに提供することがない。
【0029】
与干渉部210と被干渉部230とから、それぞれの動作タイミングが、データ判定手段221に直接入力される例で説明を行ったが、例えば、動作タイミングが動作予定データとして与えられる場合も、データ判定手段211の動作は図3に示した動作フローと基本的に同じである。動作タイミングの一致を判定するステップS2211が、与干渉部210の動作予定データの時刻の範囲に被干渉部230の動作予定データの時刻が含まれるか否かを判定するステップに変わるのみで、他の動作は同じである。
【0030】
以上説明したように携帯端末装置200は、与干渉部210の動作タイミングと一致する電波干渉を受ける被干渉部230の動作を停止させることができるが、与干渉部210と被干渉部230の動作はなるべく一致しないのが好ましい。そこで、両者の動作がなるべく一致しないように工夫した携帯端末装置300を次に説明する。
【実施例2】
【0031】
図6に、被干渉部230の動作タイミングが、与干渉部210の動作タイミングと一致しないように工夫した携帯端末装置300の機能構成例を示す。携帯端末装置300は、データ判定手段321が、被干渉部非同期手段3210を備える点で、携帯端末装置200と異なる。
【0032】
被干渉部非同期手段3210は、与干渉部210の動作タイミングと被干渉部230の動作タイミングが一致するとき、閾値情報を参照して被干渉部230の動作タイミングを変更するリセット信号を被干渉部230に出力するものである。
【0033】
被干渉部230の動作タイミングは、与干渉部210の送信時の影響を受けないように、予めずらして設計するのが一般的である。例えば、携帯端末装置と基地局との間で、携帯端末装置の位置登録を毎秒行っていると仮定した場合に、その電波干渉の影響を受けないように被干渉部230の動作タイミングは、例えば500ms遅らせて設定される。その500msの遅延時間は、例えば、図7に示すようにタイマー2331で設定される。
【0034】
タイマー2331は、被干渉部230内に設けられ、センサ周辺回路231に動作を指示するトリガー信号を生成するものである。タイマー2331は、図示しない計時動作のための基準周波数信号を分周した、例えば1kHzのクロック信号を入力として、そのクロック信号を500個カウントした後に、所定の時間幅(例えば32ms)のトリガー信号を出力する。センサ周辺回路231は、そのトリガー信号が出力されている間動作し、各種センサ類から測定データを取得する。なお、タイマー2331は、タイマー割り込みを、RAMで数えて計数するソフトウェアタイマーで構成してもよい。
【0035】
被干渉部非同期手段3210が出力するリセット信号で、タイマー2331をリセットすることで、与干渉部210の動作タイミングと被干渉部230の動作タイミングが一致するとき、つまり、与干渉部210と被干渉部230の動作が重なるときを基準に、以降500ms遅れてセンサ周辺回路231が動作するようになる。このような工夫を施すことで被干渉部230において、与干渉部210の動作タイミングと被干渉部230の動作タイミングが一致する確率を減らすことができる。
【実施例3】
【0036】
次に、携帯端末装置の外部からの電波干渉を検出して、被干渉部の動作を停止させる外部干渉源検出手段421を備えたこの発明の携帯端末装置400を説明する。図8に、携帯端末装置400の機能構成例を示す。携帯端末装置400は、携帯端末装置200,300に対して外部干渉源検出手段421を備える点で異なる。
【0037】
図9に、外部干渉源検出手段421の一例を示す。外部干渉源検出手段421は、被干渉部230が電波干渉を受ける周波数帯域の電波干渉の大きさを検出するものである。外部干渉源検出手段421は、アンテナ4210と、LNA(Low Noise Amplifier)4211と、バンドパスフィルタ4212と、ADC(Analog to Digital Converter)4213と、を備える。アンテナ4210に誘起した外部からの干渉波は、LNA4211で増幅され、バンドパスフィルタ4212で被干渉部230が電波干渉を受ける周波数帯域のみにフィルタリングされる。なお、アンテナ4210の尖鋭度が高く、被干渉部230が電波干渉を受ける周波数帯域のみの誘起電圧が得られるアンテナであれば、バンドパスフィルタ4212はなくても良い。
【0038】
バンドパスフィルタ4212でフィルタリングされた信号は、ADC4213によって、所定値以上の信号がディジタル信号に変換される。ADC4213の出力するディジタル信号は、データ判定手段221に入力される。
【0039】
このディジタル信号は、上記した移動体通信送信器211の動作タイミングと動作態様情報とを合わせた情報に相当する。データ判定手段222は、そのディジタル信号と被干渉部230の動作態様情報とに基づいて、上記した動作停止信号を出力する処理を行う。
【0040】
なお、ADC4213のバンドパスフィルタ4212の出力信号をディジタル信号に変換する所定値を、十分大きな値に設定しておき、ディジタル信号が得られた時はデータ判定手段221を介さずに直ちに被干渉部230の動作を停止させるように構成しても良い。その構成を図6に破線で示す。
【0041】
また、アンテナ4210とLNA4211とバンドパスフィルタ4212は、既存の移動体通信部及び無線LANの受信器と兼用させても良い。つまり、既存のそれぞれの受信器内の高周波誘起電圧を、ADCによってディジタル信号に変換しても良い。その場合、アンテナ4210、LNA4211、バンドパスフィルタ4212の部材が不要になる。
【実施例4】
【0042】
被干渉部230の動作を停止させる動作停止信号を、位置情報を用いて制御する方法も考えられる。図10に、外部干渉源検出手段421′として被干渉部動作指示手段4214を備えたこの発明の携帯端末装置500の機能構成例を示す。
【0043】
被干渉部動作指示手段4214は、携帯端末装置自体の移動情報に基づいて、被干渉部230の動作を停止させる動作停止信号を出力する。移動情報とは、携帯端末装置500が備えるGPS受信器から入手する携帯端末装置500自体の座標情報や速度情報のことである。
【0044】
例えば、高速道路の料金所におけるノンストップ自動料金収受システム(ETC)からの電波干渉を防止する場合、当該システムの所在は座標情報から入手することが出来るので、座標情報に連動させて被干渉部230の動作を停止させることが可能である。被干渉部動作指示手段4214が、座標情報に基づいて被干渉部230の動作を停止させる動作停止信号を出力することで、例えばノンストップ自動料金収受システムからの電波干渉を防止することができる。また、レーダーサイトや放送波の送信所からの電波干渉を防止する場合も同様に、座標情報に連動させて被干渉部230の動作を停止させることで、電波干渉を防止することができる。
【0045】
以上説明したように、本願発明の携帯端末装置によれば、全体制御部が、与干渉部の動作タイミングとその動作態様情報と、被干渉部の動作タイミングとその動作態様情報とを入力として、与干渉部の動作タイミングと一致する被干渉部の動作を停止させる動作停止信号を、それぞれの動作態様情報から判定して上記被干渉部に出力するように制御することで、携帯端末装置の大きさや重量の増加を招くことなく、被干渉部に電波干渉の影響を与え難くすることができる。本願発明の考えを用いることで、従来、電波干渉の影響を受け易くて搭載が不可能であったセンサ類についても携帯端末装置に搭載することが可能となる。
【0046】
なお、上記した実施例では、与干渉部210と被干渉部230とが一体化されて携帯端末装置が構成される例を示したが、被干渉部のセンサ類とその周辺回路とが一部、取り外して取り替えられるような、被干渉部が別体で構成されるような携帯端末装置に対しても本願発明の適用が可能である。
【0047】
上記した携帯端末装置における処理手段をコンピュータによって実現する場合、各機能部が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、各機能部における処理手段がコンピュータ上で実現される。また、各手段は、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより構成することにしてもよいし、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
【技術分野】
【0001】
この発明は、移動体通信機能と、その他の機能、例えば、GPS受信機能や非接触ICカード通信機能などの複数の機能を備えた携帯端末装置において、移動体通信機能の送信時及びその他の機能の動作時に発生する電波干渉の影響を少なくした携帯端末装置と、その方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、電子機器は様々な雑音(ノイズ)にさらされており、それが原因となって電子機器の動作やデータの信頼性に大きな影響を与える場合がある。携帯端末装置(携帯電話端末、スマートフォン、タブレット等無線部を有する携帯端末)は、その高機能化に伴なって移動体通信機能の他に、GPS受信機能、非接触ICカード通信機能、運動量検出機能など、多数の機能を持つようになった。また、移動体通信機能も、複数の無線周波数に対応するようになっている(マルチバンド化)。
【0003】
以降の説明において、その移動体通信機能以外のその他の機能部を、被干渉部と称する。また、移動体通信機能の送信器に代表される他の機能部に電波干渉を与える機能部を、与干渉部と称する。
【0004】
従来から、この被干渉部に対する与干渉部からの電波干渉が問題になっている。この電波干渉は、携帯電話端末の無線通信方式による搬送波周波数、送信電力、送信変調波やバースト包絡線の周期変動等の特性の違いにより影響の度合いが異なる。
【0005】
電波干渉を減らす一般的な方策としては、抑制、遮蔽、分離といった対応がある。抑制の方法としては、例えば、信号ラインへの影響を減衰させるフィルタの導入が有効である。また、遮蔽の方法としては、センサ部をシールド板で遮蔽する方法、また、分離の方法としては、移動体通信部とセンサ部との間の物理的な距離を離す方法が有効である。
【0006】
しかし、これらの一般的な方法は、携帯端末装置の大きさや重量の増加を招き、デザインの自由度の制限や、可搬性を損なう原因となり、携帯端末装置の商品性を低下させる。そこで、この一般的な方法の他に、電波干渉を低減させる方法が検討されて来ている。その方法として、例えば、特許文献1に開示された携帯端末102が知られている。図11に、携帯端末102を含む通信システムを示して、その動作を簡単に説明する。
【0007】
携帯端末102は、通信機部104、衛星信号受信機部106、制御モジュール140、を備える。通信機部104は、移動体通信機能のための送受信部であり、アンテナ108とネットワーク112を介して基地局110と通信を行う。センサ部である衛星信号受信機部106は、GPS受信機であり、GPS衛星122からの測位電波をGPSアンテナ124で受信する。制御モジュール140は、送信機部104の送信電力を監視して、その送信電力が予め決められた閾値を越えた場合に、衛星信号受信機部106の動作を無効にする。この結果、移動体通信部からセンサ部への電波干渉によって発生するデータの信頼性の低下を防止することができる。
【0008】
また、特許文献2に、センサ部を非接触ICカード通信機能とした場合に、非接触通信を行う際に移動体通信部の送信出力を低下させて、相互間の電波干渉を低減する考えが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特表2010−525672号公報
【特許文献2】特開2004−222198号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかし、従来の方法では、GPS受信機と移動体通信部、非接触ICカード通信と移動体通信部、などの一対一の関係である。上記したように、携帯端末装置は多機能化しており、従来の一対一の関係では対処できない現状がある。
【0011】
W−CDMA方式の送信電力の規格について例示する。図1に、データ通信時の電力制御の概念図を示す。横軸は時間、縦軸は送信出力(dBm)である。通信開始時の送信電力は、基地局との間の電波の伝搬状態やサービス内容(例えば音声通信やデータ通信)、要求される通信品質に応じて−50dBm〜24dBmの範囲において1dBステップで決定される。そして、その送信電力は、電波の伝搬状態の変化に応じて所定の通信品質を維持するために1dBステップで逐次変化する。また、送信時間は、送信するデータ量(パケット数)によって変化する。
【0012】
このように、送信出力が逐次可変されるので、送信出力が小さい場合には被干渉部に電波干渉を生じさせない場合もある。よって、従来技術のように移動体通信部の送信時に、画一的に被干渉部の動作を停止していたのでは、被干渉部の動作の即応性が損なわれる。また、被干渉部の種類によっては、一律に決められた閾値では、電波干渉の影響を受ける場合もあり、使用できない無駄な測定をさせてしまう場合もある。
【0013】
この発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、被干渉部に複数の機能を有する場合でも、携帯端末装置の商品性を低下させることなく適切に電波干渉を抑圧することのできる携帯端末装置と、その動作方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
この発明の携帯端末装置は、移動体通信部に代表される与干渉部と、当該与干渉部から電波干渉をうける被干渉部と、上記与干渉部と上記被干渉部の動作を制御すると共に携帯端末装置全体の動作を制御する全体制御部と、を備える。全体制御部は、与干渉部の動作タイミングとその動作態様情報と、被干渉部の動作タイミングとその動作態様情報とを入力とし、与干渉部の動作タイミングと一致する被干渉部の動作を停止させる動作停止信号の出力、又は、与干渉部の動作タイミングと一致する被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号の出力を、それぞれの動作態様情報から判定する。
【発明の効果】
【0015】
この発明の携帯端末装置によれば、与干渉部と被干渉部の動作態様情報から被干渉部の動作停止信号、又はデータ破棄信号の出力を制御するので、被干渉部の測定の即応性の悪化や電力消費の無駄を、携帯端末装置の商品性を低下させることなく改善することが可能になる。また、従来、電波干渉の影響を受け易くて搭載が出来なかったセンサ類についても、その搭載が可能になる効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】データ通信時の電力制御の概念を示す図。
【図2】この発明の携帯端末装置200の機能構成例を示す図。
【図3】携帯端末装置200の動作フローを示す図。
【図4】閾値情報の一例を示す図。
【図5】動作停止信号が出力される例を示す図。
【図6】この発明の携帯端末装置300の機能構成例を示す
【図7】タイマー2331を示す図。
【図8】この発明の携帯端末装置400の機能構成例を示す図。
【図9】外部干渉源検出手段421の機能構成例を示す図。
【図10】この発明の携帯端末装置500の機能構成例を示す図。
【図11】従来の携帯端末102を含む通信システムを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。複数の図面中同一のものには同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。
【実施例1】
【0018】
図2に、この発明の携帯端末装置200の機能構成例を示す。携帯端末装置200は、移動体通信送信器211に代表される与干渉部210と、当該与干渉部210から電波干渉を受ける被干渉部230と、与干渉部210と被干渉部230の動作を制御すると共に携帯端末装置200全体の動作を制御する全体制御部220と、を備える。
【0019】
与干渉部210は、例えば、移動体通信送信器211を含む。被干渉部230は、センサ類232とセンサ周辺回路231で構成される。センサ類としては、例えば、GPS受信装置のGPSアンテナ、非接触データ通信に用いるRFID用のアンテナ、加速度センサなどであり、センサ周辺回路231としては、GPS受信器(この発明の機能構成を示す場合「器」)や、RFIDの変復調回路、運動量測定のためのA/D変換器と計数回路などである。201は移動体通信用のアンテナである。
【0020】
なお、複数の構成部からなる携帯端末装置において、与干渉部210は、所定の構成部に電波干渉の影響を与える構成部と言い替えることもできる。その与干渉部210から電波干渉を受ける構成部が被干渉部230であり、与干渉部210にも被干渉部230にも属さない携帯端末装置全体の動作を制御する構成部が全体制御部220である。
【0021】
全体制御部220は、与干渉部210の動作タイミングとその動作態様情報と、被干渉部210の動作タイミングとその動作態様情報とを入力として、与干渉部210の動作タイミングと一致する被干渉部230の動作を停止させる動作停止信号を、それぞれの動作態様情報から判定して被干渉部230に出力する。その動作停止信号は、与干渉部210の動作タイミングと一致する被干渉部230の測定データを廃棄するデータ廃棄信号としても良い。ここで、与干渉部210の動作態様情報とは、例えば、移動体通信送信器211の送信出力レベルである。被干渉部230の動作態様情報とは、例えば、GPS受信器が測位電波を受信中、RFIDが非接触データ通信中、であるといった情報である。
【0022】
全体制御部220は、与干渉部210の動作態様情報と、被干渉部230の動作態様情報とから、被干渉部230の動作停止信号の出力の可否を判定するので、被干渉部230の電波干渉の受け易さに応じた動作制御を行うことが可能である。その結果、被干渉部230が電波干渉の影響を受けないで正常な測定が可能な時に、その動作を停止させることがなく、即応性を改善することができる。また、電波干渉の影響を受けて正常な測定が出来ない時には、被干渉部230に対して動作停止信号を出力するので無駄な測定を行わせることがない。又は、被干渉部230の測定データを破棄するデータ破棄信号を出力するので、誤った測定データを使用することがない。なお、与干渉部210に移動体通信送信器211のみを含む例を示したが、例えば無線LAN送受信機能を備えた携帯端末装置の場合は、無線LAN送信器212も与干渉部210に含まれる場合がある。よって、図2において、無線LAN送信器212を破線で示す。
【0023】
図3に、全体制御部220が処理する被干渉部動作制御ステップの動作フローを示してその動作を更に詳しく説明する。全体制御部220は、データ判定手段221と、影響度合記憶手段222と、を具備する。
【0024】
データ判定手段221は、与干渉部210と被干渉部230からそれぞれの動作態様情報と動作タイミングを入力とし、まず両者の動作タイミングの一致を見る。動作タイミングが一致しないとき、データ判定手段221は被干渉部230に対して動作停止信号又はデータ破棄信号を出力しない(ステップS2213)。この場合、被干渉部230の測定データは、全体制御部220内の図示しない処理部で処理される。
【0025】
影響度合記憶手段222は、与干渉部210が、被干渉部230に電波干渉の影響を与えるそれぞれの動作態様ごとの閾値情報を記憶している。図4に、その閾値情報の一例を示す。図4の左側の列は被干渉部230の動作態様を示す。右側の2列は、データ判定手段221が被干渉部230の動作を停止させる動作停止信号の出力の可否を決める閾値情報であり、真ん中の列が移動体通信送信器211の送信出力レベル、右側の列がその他の与干渉部210の動作態様を示す。
【0026】
ここで、その他の条件とは、移動体通信送信器211、無線LAN送信器212以外の被干渉源の動作態様のことである。例えば、GPS受信器のみが動作している時に、そのGPSの動作に影響を与える移動体通信送信器211の送信出力レベルは24dBmであるのに対して、GPS受信器とカメラを同時に使用する場合、GPSの動作に影響を与える移動体通信送信器211の送信出力レベルは、例えば20dBmである。この送信出力レベルの差は、図示していないCPUの高速クロックが、カメラでの動画撮影時に起動することにより、その高速クロックの発振回路からの電磁波干渉が重畳することによる。この閾値情報は、予め実験やシミュレーションに基づいて設定しておく。なお、図4において無線LAN送信器212の送信出力レベルとの関係は省略している。
【0027】
データ判定手段221は、与干渉部210と被干渉部230の動作タイミングが一致するとき(ステップS2211、一致)、影響度合記憶手段222に記憶されている閾値情報を参照して、与干渉部210が閾値情報を超えた動作態様のとき(ステップS2212、影響あり)、被干渉部230に動作停止信号を出力する(ステップS2214)。図5に、動作停止信号によって被干渉部230の動作が停止される様子を示す。横方向は時間であり、縦方向は動作区間(動作タイミング)を表す。移動体通信送信器211が送信動作(TX)している時の被干渉部230の動作が停止される様子を破線で示している。この動作停止信号に代えて、被干渉部230の動作を停止させずに、測定した測定データを破棄するデータ破棄信号を出力するようにしてもよい。
【0028】
このように、与干渉部210と被干渉部230の動作態様に応じて、被干渉部230の動作の可否を判定するので、被干渉部230の即応性を改善すると共に、無駄な電力消費を抑えることができる。また、動作停止信号に代えてデータ破棄信号を出力する場合でも、使用できないデータを用いた誤った情報をユーザに提供することがない。
【0029】
与干渉部210と被干渉部230とから、それぞれの動作タイミングが、データ判定手段221に直接入力される例で説明を行ったが、例えば、動作タイミングが動作予定データとして与えられる場合も、データ判定手段211の動作は図3に示した動作フローと基本的に同じである。動作タイミングの一致を判定するステップS2211が、与干渉部210の動作予定データの時刻の範囲に被干渉部230の動作予定データの時刻が含まれるか否かを判定するステップに変わるのみで、他の動作は同じである。
【0030】
以上説明したように携帯端末装置200は、与干渉部210の動作タイミングと一致する電波干渉を受ける被干渉部230の動作を停止させることができるが、与干渉部210と被干渉部230の動作はなるべく一致しないのが好ましい。そこで、両者の動作がなるべく一致しないように工夫した携帯端末装置300を次に説明する。
【実施例2】
【0031】
図6に、被干渉部230の動作タイミングが、与干渉部210の動作タイミングと一致しないように工夫した携帯端末装置300の機能構成例を示す。携帯端末装置300は、データ判定手段321が、被干渉部非同期手段3210を備える点で、携帯端末装置200と異なる。
【0032】
被干渉部非同期手段3210は、与干渉部210の動作タイミングと被干渉部230の動作タイミングが一致するとき、閾値情報を参照して被干渉部230の動作タイミングを変更するリセット信号を被干渉部230に出力するものである。
【0033】
被干渉部230の動作タイミングは、与干渉部210の送信時の影響を受けないように、予めずらして設計するのが一般的である。例えば、携帯端末装置と基地局との間で、携帯端末装置の位置登録を毎秒行っていると仮定した場合に、その電波干渉の影響を受けないように被干渉部230の動作タイミングは、例えば500ms遅らせて設定される。その500msの遅延時間は、例えば、図7に示すようにタイマー2331で設定される。
【0034】
タイマー2331は、被干渉部230内に設けられ、センサ周辺回路231に動作を指示するトリガー信号を生成するものである。タイマー2331は、図示しない計時動作のための基準周波数信号を分周した、例えば1kHzのクロック信号を入力として、そのクロック信号を500個カウントした後に、所定の時間幅(例えば32ms)のトリガー信号を出力する。センサ周辺回路231は、そのトリガー信号が出力されている間動作し、各種センサ類から測定データを取得する。なお、タイマー2331は、タイマー割り込みを、RAMで数えて計数するソフトウェアタイマーで構成してもよい。
【0035】
被干渉部非同期手段3210が出力するリセット信号で、タイマー2331をリセットすることで、与干渉部210の動作タイミングと被干渉部230の動作タイミングが一致するとき、つまり、与干渉部210と被干渉部230の動作が重なるときを基準に、以降500ms遅れてセンサ周辺回路231が動作するようになる。このような工夫を施すことで被干渉部230において、与干渉部210の動作タイミングと被干渉部230の動作タイミングが一致する確率を減らすことができる。
【実施例3】
【0036】
次に、携帯端末装置の外部からの電波干渉を検出して、被干渉部の動作を停止させる外部干渉源検出手段421を備えたこの発明の携帯端末装置400を説明する。図8に、携帯端末装置400の機能構成例を示す。携帯端末装置400は、携帯端末装置200,300に対して外部干渉源検出手段421を備える点で異なる。
【0037】
図9に、外部干渉源検出手段421の一例を示す。外部干渉源検出手段421は、被干渉部230が電波干渉を受ける周波数帯域の電波干渉の大きさを検出するものである。外部干渉源検出手段421は、アンテナ4210と、LNA(Low Noise Amplifier)4211と、バンドパスフィルタ4212と、ADC(Analog to Digital Converter)4213と、を備える。アンテナ4210に誘起した外部からの干渉波は、LNA4211で増幅され、バンドパスフィルタ4212で被干渉部230が電波干渉を受ける周波数帯域のみにフィルタリングされる。なお、アンテナ4210の尖鋭度が高く、被干渉部230が電波干渉を受ける周波数帯域のみの誘起電圧が得られるアンテナであれば、バンドパスフィルタ4212はなくても良い。
【0038】
バンドパスフィルタ4212でフィルタリングされた信号は、ADC4213によって、所定値以上の信号がディジタル信号に変換される。ADC4213の出力するディジタル信号は、データ判定手段221に入力される。
【0039】
このディジタル信号は、上記した移動体通信送信器211の動作タイミングと動作態様情報とを合わせた情報に相当する。データ判定手段222は、そのディジタル信号と被干渉部230の動作態様情報とに基づいて、上記した動作停止信号を出力する処理を行う。
【0040】
なお、ADC4213のバンドパスフィルタ4212の出力信号をディジタル信号に変換する所定値を、十分大きな値に設定しておき、ディジタル信号が得られた時はデータ判定手段221を介さずに直ちに被干渉部230の動作を停止させるように構成しても良い。その構成を図6に破線で示す。
【0041】
また、アンテナ4210とLNA4211とバンドパスフィルタ4212は、既存の移動体通信部及び無線LANの受信器と兼用させても良い。つまり、既存のそれぞれの受信器内の高周波誘起電圧を、ADCによってディジタル信号に変換しても良い。その場合、アンテナ4210、LNA4211、バンドパスフィルタ4212の部材が不要になる。
【実施例4】
【0042】
被干渉部230の動作を停止させる動作停止信号を、位置情報を用いて制御する方法も考えられる。図10に、外部干渉源検出手段421′として被干渉部動作指示手段4214を備えたこの発明の携帯端末装置500の機能構成例を示す。
【0043】
被干渉部動作指示手段4214は、携帯端末装置自体の移動情報に基づいて、被干渉部230の動作を停止させる動作停止信号を出力する。移動情報とは、携帯端末装置500が備えるGPS受信器から入手する携帯端末装置500自体の座標情報や速度情報のことである。
【0044】
例えば、高速道路の料金所におけるノンストップ自動料金収受システム(ETC)からの電波干渉を防止する場合、当該システムの所在は座標情報から入手することが出来るので、座標情報に連動させて被干渉部230の動作を停止させることが可能である。被干渉部動作指示手段4214が、座標情報に基づいて被干渉部230の動作を停止させる動作停止信号を出力することで、例えばノンストップ自動料金収受システムからの電波干渉を防止することができる。また、レーダーサイトや放送波の送信所からの電波干渉を防止する場合も同様に、座標情報に連動させて被干渉部230の動作を停止させることで、電波干渉を防止することができる。
【0045】
以上説明したように、本願発明の携帯端末装置によれば、全体制御部が、与干渉部の動作タイミングとその動作態様情報と、被干渉部の動作タイミングとその動作態様情報とを入力として、与干渉部の動作タイミングと一致する被干渉部の動作を停止させる動作停止信号を、それぞれの動作態様情報から判定して上記被干渉部に出力するように制御することで、携帯端末装置の大きさや重量の増加を招くことなく、被干渉部に電波干渉の影響を与え難くすることができる。本願発明の考えを用いることで、従来、電波干渉の影響を受け易くて搭載が不可能であったセンサ類についても携帯端末装置に搭載することが可能となる。
【0046】
なお、上記した実施例では、与干渉部210と被干渉部230とが一体化されて携帯端末装置が構成される例を示したが、被干渉部のセンサ類とその周辺回路とが一部、取り外して取り替えられるような、被干渉部が別体で構成されるような携帯端末装置に対しても本願発明の適用が可能である。
【0047】
上記した携帯端末装置における処理手段をコンピュータによって実現する場合、各機能部が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、各機能部における処理手段がコンピュータ上で実現される。また、各手段は、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより構成することにしてもよいし、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動体通信送信器に代表される与干渉部と、当該与干渉部から電波干渉をうける被干渉部と、上記与干渉部と上記被干渉部の動作を制御すると共に携帯端末装置全体の動作を制御する全体制御部と、を備えた携帯端末装置において、
上記全体制御部は、上記与干渉部の動作タイミングとその動作態様情報と、上記被干渉部の動作タイミングとその動作態様情報とを入力とし、上記与干渉部の動作タイミングと一致する上記被干渉部の動作を停止させる動作停止信号の出力、又は、上記与干渉部の動作タイミングと一致する上記被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号の出力を、上記それぞれの動作態様情報から判定することを特徴とする携帯端末装置。
【請求項2】
複数の構成部からなる携帯端末装置において、
上記複数の構成部は、他の構成部に電波干渉の影響を与える構成部である与干渉部と、上記与干渉部から電波干渉を受ける被干渉部と、上記与干渉部にも記被干渉部にも属さない携帯端末装置全体の動作を制御する全体制御部と、で構成され、
上記全体制御部は、
上記与干渉部が、上記被干渉部に電波干渉の影響を与えるそれぞれの動作態様ごとの閾値情報を記憶した影響度合記憶手段と、
上記与干渉部と上記被干渉部からそれぞれの動作態様情報と動作タイミングを入力とし、上記与干渉部と上記被干渉部の上記動作タイミングが一致するとき、上記閾値情報を参照して上記被干渉部にその動作を停止させる動作停止信号、又は、上記被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号を、上記被干渉部に出力するデータ判定手段と、
を具備することを特徴とする携帯端末装置。
【請求項3】
請求項2に記載した携帯端末装置において、
上記データ判定手段は、
上記与干渉部と上記被干渉部の上記動作タイミングが一致するとき、上記閾値情報を参照して上記被干渉部の動作タイミングを変更するリセット信号を上記被干渉部に出力する被干渉部非同期手段を更に備えることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項4】
請求項1乃至3の何れかに記載した携帯端末装置において。
上記全体制御部は、外部からの電波干渉を検出し、上記データ判定手段に対して上記動作停止信号、又は、上記被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号の出力を指示する外部干渉源検出手段を、更に備えたことを特徴とする携帯端末装置。
【請求項5】
請求項4に記載した携帯端末装置において、
上記外部干渉源検出手段は、携帯端末装置自体の移動情報に基づいて、上記被干渉部の動作を停止させる動作停止信号を出力する被干渉部動作指示手段を備えることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項6】
移動体通信送信器に代表される与干渉部と、当該与干渉部から電波干渉をうける被干渉部と、全体制御部が、上記与干渉部と上記被干渉部の動作を制御すると共に携帯端末装置全体の動作を制御する全体制御過程を備えた携帯端末装置の動作方法において、
上記全体制御過程は、上記与干渉部の動作タイミングとその動作態様情報と、上記被干渉部の動作タイミングとその動作態様情報とを入力とし、上記それぞれの動作態様情報から判定して上記与干渉部の動作タイミングと一致する上記被干渉部の動作を停止させる動作停止信号、又は、上記被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号を、上記被干渉部に出力する被干渉部動作制御ステップを含むことを特徴とする携帯端末装置の動作方法。
【請求項1】
移動体通信送信器に代表される与干渉部と、当該与干渉部から電波干渉をうける被干渉部と、上記与干渉部と上記被干渉部の動作を制御すると共に携帯端末装置全体の動作を制御する全体制御部と、を備えた携帯端末装置において、
上記全体制御部は、上記与干渉部の動作タイミングとその動作態様情報と、上記被干渉部の動作タイミングとその動作態様情報とを入力とし、上記与干渉部の動作タイミングと一致する上記被干渉部の動作を停止させる動作停止信号の出力、又は、上記与干渉部の動作タイミングと一致する上記被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号の出力を、上記それぞれの動作態様情報から判定することを特徴とする携帯端末装置。
【請求項2】
複数の構成部からなる携帯端末装置において、
上記複数の構成部は、他の構成部に電波干渉の影響を与える構成部である与干渉部と、上記与干渉部から電波干渉を受ける被干渉部と、上記与干渉部にも記被干渉部にも属さない携帯端末装置全体の動作を制御する全体制御部と、で構成され、
上記全体制御部は、
上記与干渉部が、上記被干渉部に電波干渉の影響を与えるそれぞれの動作態様ごとの閾値情報を記憶した影響度合記憶手段と、
上記与干渉部と上記被干渉部からそれぞれの動作態様情報と動作タイミングを入力とし、上記与干渉部と上記被干渉部の上記動作タイミングが一致するとき、上記閾値情報を参照して上記被干渉部にその動作を停止させる動作停止信号、又は、上記被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号を、上記被干渉部に出力するデータ判定手段と、
を具備することを特徴とする携帯端末装置。
【請求項3】
請求項2に記載した携帯端末装置において、
上記データ判定手段は、
上記与干渉部と上記被干渉部の上記動作タイミングが一致するとき、上記閾値情報を参照して上記被干渉部の動作タイミングを変更するリセット信号を上記被干渉部に出力する被干渉部非同期手段を更に備えることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項4】
請求項1乃至3の何れかに記載した携帯端末装置において。
上記全体制御部は、外部からの電波干渉を検出し、上記データ判定手段に対して上記動作停止信号、又は、上記被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号の出力を指示する外部干渉源検出手段を、更に備えたことを特徴とする携帯端末装置。
【請求項5】
請求項4に記載した携帯端末装置において、
上記外部干渉源検出手段は、携帯端末装置自体の移動情報に基づいて、上記被干渉部の動作を停止させる動作停止信号を出力する被干渉部動作指示手段を備えることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項6】
移動体通信送信器に代表される与干渉部と、当該与干渉部から電波干渉をうける被干渉部と、全体制御部が、上記与干渉部と上記被干渉部の動作を制御すると共に携帯端末装置全体の動作を制御する全体制御過程を備えた携帯端末装置の動作方法において、
上記全体制御過程は、上記与干渉部の動作タイミングとその動作態様情報と、上記被干渉部の動作タイミングとその動作態様情報とを入力とし、上記それぞれの動作態様情報から判定して上記与干渉部の動作タイミングと一致する上記被干渉部の動作を停止させる動作停止信号、又は、上記被干渉部の測定データを破棄するデータ破棄信号を、上記被干渉部に出力する被干渉部動作制御ステップを含むことを特徴とする携帯端末装置の動作方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図5】
【図2】
【図3】
【図4】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図5】
【公開番号】特開2013−70139(P2013−70139A)
【公開日】平成25年4月18日(2013.4.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−205778(P2011−205778)
【出願日】平成23年9月21日(2011.9.21)
【出願人】(392026693)株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年4月18日(2013.4.18)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年9月21日(2011.9.21)
【出願人】(392026693)株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Fターム(参考)】
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