携帯端末装置
【課題】通信品質が維持されるようにアンテナ素子を選択する携帯端末装置を提供する。
【解決手段】携帯端末装置が備える制御回路が実行する処理は、受信回路からの信号に基づいて、受信の開始を検知するステップ（Ｓ５１０）と、角度センサからの信号に基づいて、携帯端末装置の傾斜角度を検出するステップ（Ｓ５２０）と、検出された傾斜角度に基づいて、電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択するステップ（Ｓ５３０）と、選択されたアンテナ素子を介して、信号を受信するように、アンテナと受信回路とを接続するステップ（Ｓ５４０）と、スイッチによって選択されたアンテナ素子を介して受信した信号を処理し、処理後の信号を表示部またはスピーカに出力するステップ（Ｓ５５０）とを含む。
【解決手段】携帯端末装置が備える制御回路が実行する処理は、受信回路からの信号に基づいて、受信の開始を検知するステップ（Ｓ５１０）と、角度センサからの信号に基づいて、携帯端末装置の傾斜角度を検出するステップ（Ｓ５２０）と、検出された傾斜角度に基づいて、電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択するステップ（Ｓ５３０）と、選択されたアンテナ素子を介して、信号を受信するように、アンテナと受信回路とを接続するステップ（Ｓ５４０）と、スイッチによって選択されたアンテナ素子を介して受信した信号を処理し、処理後の信号を表示部またはスピーカに出力するステップ（Ｓ５５０）とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置に関し、より特定的には、当該携帯端末装置の傾斜角度に応じて複数のアンテナ素子を選択して使用する携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に無線通信では、通信方向にアンテナの指向性を合わせることにより、または、通信に用いられる電波の偏波面とアンテナの主偏波面とを合わせることにより、エネルギー効率のよい通信を行うことが可能となる。
【０００３】
しかし、携帯端末装置を用いた無線通信の場合、当該携帯端末装置のユーザの持ち方、当該携帯端末装置の傾斜角度、あるいは近接物の影響などは、常に変化する。そのため、当該携帯端末装置の近接物を含めたアンテナ系としての指向性の向き、または、主偏波面の角度は、基地局や放送局に対して変動する。その結果、安定した通信品質の維持が困難となる場合がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、装置に複数のアンテナ素子を備え、受信感度の良好なアンテナ素子を選択使用することで、通信品質を維持するという技術が提案されている。しかし、このようなアンテナ切替機能によると、各アンテナ素子の受信レベルを常に測定して比較を行う必要がある。その結果、携帯端末装置の消費電力が増加するため、電池容量が限られた携帯端末装置に搭載する場合には稼動持続時間の面で問題が発生する場合がある。また、携帯端末装置の構成が複雑となりコストが増加する場合がある。
【０００５】
そこで、携帯端末装置に角度センサを備え、当該角度センサにより検知された装置の傾斜角度に基づいて、複数アンテナ素子のうち基地局や放送局の方向へ指向性の向いたアンテナ素子を選択使用するという簡易な構成のアンテナ切替機能を備えた携帯端末装置が提案された。
【０００６】
たとえば、特開２００８−１８７４８５号公報（特許文献１）は、「ユーザの装置筐体の握り方や基地局に対するユーザの立ち位置の変化に拘わらず、受信感度を良好に維持して、安定した通信品質を維持することができる携帯端末装置」を開示している（［要約］の［課題］参照）。具体的には、「携帯端末装置１０には、データを無線通信により送受信するための少なくとも３個以上のアンテナ素子３１，３２，３３を、装置筐体１１上に分散して配置し、無線通信によるデータの送受信を制御する制御回路４１には、送受信処理時に、装備されているアンテナ素子３１，３２，３３の内、受信感度の一番優れたアンテナ素子を角度センサの出力に基づき選択使用するアンテナ切替機能を備える。」というものである（［要約］の［解決手段］参照）。
【０００７】
また、特開２００９−８１７６９号公報（特許文献２）は、「装置の設置方向が変化した場合にも特定の通信対象との間で安定した通信が可能な、低コストで消費電力が小さい無線通信装置」を開示している（［要約］の［課題］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１８７４８５号公報
【特許文献２】特開２００９−０８１７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般に、携帯端末装置を用いた無線通信では、通信に用いられる電波は、反射や回折、散乱などを起こしながらあらゆる方向から到来する。そのため、装置のアンテナの指向性を基地局や放送局に向けることが通信品質の維持にとって最適であるとは限らない。特に、基地局や放送局が見通し外である通信環境においては、基地局や放送局の方向には障害物が存在するため、アンテナの指向性を基地局や放送局の側へ向けても通信品質が改善される可能性は低い。
【００１０】
また、特開２００８−１８７４８５号公報に開示された技術によると、ユーザによる装置の持ち方や、装置の近接物によってアンテナ素子の指向性は変動するため、角度センサにより検知される装置の傾斜角度情報のみでは、ユーザや近接物を含めたアンテナ系としての指向性を制御するアンテナ切替機能は効率よく動作しない場合がある。
【００１１】
そこで、本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、安定した通信品質が維持される携帯端末装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一実施の形態に従う携帯端末装置は、動作周波数帯の主偏波面が異なる複数のアンテナ素子と、各アンテナ素子を介してデータを受信するための受信回路と、携帯端末装置の傾斜角度を検知する角度センサと、角度センサにより検知された傾斜角度に基づいて、複数のアンテナ素子から、無線通信に用いられる電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択するためのアンテナ切替手段とを備える。
【００１３】
好ましくは、携帯端末装置は、当該携帯端末装置の位置を検出するための位置センサと、無線通信に用いられる電波の偏波面として地域ごとに予め規定された偏波面の種類を格納するための記憶手段とをさらに備える。アンテナ切替手段は、角度センサによって検知された傾斜角度と、位置センサによって検出された携帯端末装置の位置と、携帯端末装置が存在する地域の偏波面の種類とに基づいて、無線通信に用いられる電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択するように構成されている。
【００１４】
好ましくは、複数のアンテナ素子は、直線偏波で動作する。
好ましくは、複数のアンテナ素子のうちの少なくとも二つの主偏波面は、１０度以上の角度で交差するように構成されている。
【００１５】
好ましくは、複数のアンテナ素子のうちの少なくとも二つの主偏波面は、直交するように構成されている。
【００１６】
好ましくは、角度センサは、ジャイロセンサ、静電容量型加速度センサ、地磁気センサのいずれかを含む。
【００１７】
好ましくは、位置センサは、全地球測位システムである。
好ましくは、位置センサは、携帯電話システムの基地局より得られる情報に基づいて、携帯端末装置の位置を検出する。
【００１８】
好ましくは、位置センサは、地上波デジタル放送の受信により得られる情報に基づいて、携帯端末装置の位置を検出する。
【００１９】
好ましくは、位置センサは、マルチメディア放送の受信により得られる情報に基づいて、携帯端末装置の位置を検出する。
【発明の効果】
【００２０】
ある局面に従う携帯端末装置によると、安定した通信品質が維持される。
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】地上波デジタル放送の受信を可能とするタブレット型の携帯端末装置１０を示す図である。
【図２】携帯端末装置１０のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図３】携帯端末装置１０の使用態様を表わす図である。
【図４】図３に示されるような２つの使用状況について、アンテナ素子３１，３２の受信特性を表わす表である。
【図５】携帯端末装置１０が実行する一連の処理の一部を表わすフローチャートである。
【図６】携帯端末装置６００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図７】第２の実施の形態に係る携帯端末装置７００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図８】記憶装置４３におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。
【図９】携帯端末装置７００を構成する制御回路４２が実行する一連の処理の一部を表わすフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２３】
＜第１の実施の形態＞
図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、地上波デジタル放送の受信を可能とするタブレット型の携帯端末装置１０を示す図である。携帯端末装置１０は、たとえば、携帯電話機、スマートフォン、携帯テレビジョン受信装置、携帯可能なコンピュータ等であるが、これらに限られない。携帯端末装置１０は、少なくとも、信号の受信機能または送信機能を有していればよい。
【００２４】
図１を参照して、携帯端末装置１０は、筐体１１と、表示部２１と、操作部２２と、アンテナ素子３１，３２と、角度センサ４１とを備える。表示部２１と操作部２２とは、筐体１１の表面に構成されている。
【００２５】
操作部２２は、たとえば、データや処理命令の入力を受け付けるための操作キー２３と、あるいは、データや処理命令を入力するためのポインティングデバイス２４とを含む。表示部２１は、ある局面において、タッチパネルである。この場合、タッチパネルは、操作部２２としても機能する。携帯端末装置１０のユーザは、表示部２１上の表示の押下、ピンチイン、あるいはピンチアウトのような操作を行なうことにより、携帯端末装置１０に対して、データや処理命令を入力することができる。
【００２６】
携帯端末装置１０は、さらに、筐体１１の両側面の上端に、音声を再生出力するためのスピーカ２５を備える。また、携帯端末装置１０は、筐体１１の内部に、地上波デジタル放送を受信するための２つのアンテナ素子３１，３２を備える。具体的には、アンテナ素子３１，３２は、表示部２１を構成するユニットの周囲に配置されている。
【００２７】
ある局面において、アンテナ素子３１は、筐体１１の上側面に沿って配置されている。アンテナ素子３２は、筐体１１の右側面に沿って配置されている。アンテナ素子３１，３２が配置される向きを直交させることにより、各アンテナの主偏波面も、直交する。アンテナ素子３１，３２の各主偏波面は、ある局面において、１０度以上の角度で交差するように構成されている。
【００２８】
アンテナ素子３１，３２として、たとえば、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、逆Fアンテナ等が、筐体１１内の空きスペースに応じて選択され得る。また、アンテナ素子３１，３２としては、要求される出力性能に応じて、ロッドアンテナ、板金アンテナ、フレキシブル基板アンテナ、樹脂成形アンテナ等が使用できる。
【００２９】
角度センサ４１は、筐体１１の内部に配置されて、携帯端末装置１０の傾斜角度を検出するように構成されている。ある局面において、角度センサ４１は、ジャイロセンサ、静電容量型加速度センサ、地磁気センサ等によって実現される。
【００３０】
図２は、携帯端末装置１０のハードウェア構成を表わすブロック図である。携帯端末装置１０は、図１に示される構成に加えて、制御回路４２と、記憶装置４３と、スイッチ４５と、受信回路４６とを備える。
【００３１】
制御回路４２は、入力データや受信信号等を処理する。また、制御回路４２は、アンテナ素子を切り替えるための制御信号４４をスイッチ４５に出力するように構成されている。たとえば、セルラー通信と呼ばれる移動通信網における通信では、日本国においては、基地局アンテナの偏波としては、常に、垂直偏波が用いられる。したがって、制御回路４２は、主偏波面が最も垂直に近いアンテナ素子を選択する。
【００３２】
記憶装置４３は、各種のデータを格納する。格納されるデータは、携帯端末装置１０を駆動するためのプログラム、携帯端末装置１０の動作を制御するためのデータ等を含む。
【００３３】
スイッチ４５は、アンテナ素子３１，３２と受信回路とに接続されている。スイッチ４５は、制御回路４２から出力される制御信号４４に基づいて、信号の受信のために使用されるアンテナ素子を切り替えるように構成されている。
【００３４】
受信回路４６は、アンテナ素子が受信した信号の復調を行う。受信回路４６は、ある局面において、電話を受信するための回路、デジタルテレビ放送を受信するための回路等として構成される。
【００３５】
図３を参照して、本実施の形態に係る携帯端末装置１０の使用態様について説明する。図３（Ａ）は、縦方向に配置された携帯端末装置１０を表わす図である。図３（Ｂ）は、横方向に配置された携帯端末装置１０を表わす図である。携帯端末装置１０が使用される態様に応じてアンテナ素子３１，３２の主偏波面の方向が変化するため、アンテナ素子３１，３２の受信特性も変化する。
【００３６】
図４を参照して、本実施の形態に係るアンテナ素子３１，３２の受信特性について説明する。図４は、図３に示されるような２つの使用状況について、アンテナ素子３１，３２の受信特性を表わす表である。
【００３７】
図３（Ａ）のように表示部２１を縦画面として信号を受信する場合、たとえば、地上波デジタル放送を視聴する場合においては、アンテナ素子３１の主偏波面が水平となり、アンテナ素子３２の主偏波面が垂直となる。図３（Ｂ）のように表示部２１を横画面として地上波デジタル放送を視聴する場合においては、アンテナ素子３１の主偏波面が垂直となり、アンテナ素子３２の主偏波面が水平となる。そこで、使用状況に応じて、地上波デジタル放送に使われる電波の偏波面と携帯端末装置１０の受信アンテナの主偏波面とを合わせるように、受信に使用するアンテナを、アンテナ素子３１とアンテナ素子３２との間で切り替えることにより、携帯端末装置１０の使用状況に応じてアンテナ素子の受信特性を向上させることができる。
【００３８】
図５を参照して、携帯端末装置１０の制御構造について説明する。図５は、携帯端末装置１０が実行する一連の処理の一部を表わすフローチャートである。
【００３９】
ステップＳ５１０にて、携帯端末装置１０の制御回路４２は、操作部２２からの信号に基づいて、受信の開始を検知する。なお、後述するように、他の局面において、携帯端末装置１０は、送信機能も有し得る。この場合、制御回路４２は、操作部２２からの出力に基づいて、送信または通信の開始を検知する。
【００４０】
ステップＳ５２０にて、制御回路４２は、角度センサ４１からの信号に基づいて、携帯端末装置１０の傾斜角度を検出する。
【００４１】
ステップＳ５３０にて、制御回路４２は、検出された傾斜角度に基づいて、電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択する。
【００４２】
ステップＳ５４０にて、制御回路４２は、選択されたアンテナ素子を介して信号を受信するように、スイッチ４５に対してアンテナ素子を切り替えるための制御信号を送信する。スイッチ４５は、アンテナ素子３１，３２のうち制御信号によって特定されるアンテナ素子と受信回路４６とを接続する。
【００４３】
ステップＳ５５０にて、制御回路４２は、スイッチ４５によって選択されたアンテナ素子を介して受信した信号を処理し、処理後の信号を表示部２１またはスピーカ２５に出力する。携帯端末装置１０がデジタルテレビジョン放送受信端末である場合には、表示部２１は、テレビジョン放送される番組を表示する。
【００４４】
なお、ある局面において、携帯端末装置１０が待ち受け状態にあるとき、制御回路４２は、アンテナ素子を選択するための処理は行なわない。このとき、制御回路４２は、予め決められたアンテナ素子（以下「プライマリーアンテナ」ともいう。）を受信回路４６に接続する。プライマリーアンテナとしては、たとえば、複数のアンテナ素子のうちアンテナ放射効率が最も良く、かつ、スイッチ４５において消費される電力が最も少ないアンテナ素子が望ましい。
【００４５】
以上のようにして、第１の実施の形態に係る携帯端末装置１０によると、偏波面が地域や時間に依存することなく一定である無線システムにおいて、携帯端末装置１０は、電波の偏波面に最も近いアンテナ素子を選択して、当該アンテナ素子からの信号を受信するように作動する。これにより、携帯端末装置１０の姿勢によらずに、通信品質を維持することができる。
【００４６】
＜変形例＞
図６を参照して、第１の実施の形態の変形例について説明する。図６は、携帯端末装置６００のハードウェア構成を表わすブロック図である。携帯端末装置６００は、たとえば、携帯電話機として実現される。本変形例に係る携帯端末装置６００は、図２に示される構成に対して、受信回路４６に代えて送受信回路６１０を備え、さらに、マイク６２０を備える。
【００４７】
本変形例に係る制御回路４２は、操作部２２からの信号に基づいて、送信が行われることを検知すると、角度センサ４１からの信号に基づき、アンテナ素子３１，３２から、送信に使用されるアンテナ素子を選択する。制御回路４２は、アンテナ素子を選択すると、送受信回路６１０と選択されたアンテナ素子とを接続するための信号を、スイッチ４５に送出する。たとえば、携帯端末装置６００が携帯電話機として実現される場合、携帯端末装置６００が電話の発信を検知すると、電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子をアンテナ素子３１，３２から選択する。これにより、通話時の音声品質が良好に維持され得る。
【００４８】
なお、日本国の地上波デジタル放送においては、使われる電波の偏波面が地域によって異なる。そのため、携帯端末装置１０は、上記のようにアンテナを切り替える場合には、携帯端末装置１０が存在する地域の地上波デジタル放送で用いられる電波の偏波面の種類を、偏波面情報として保持しておく必要がある。
【００４９】
そこで、本実施の形態に係る携帯端末装置１０は、地上波デジタル放送で用いられる電波の地域による偏波面情報を、記憶装置４３に格納している。偏波面情報の格納は、携帯端末装置１０の製造時、あるいは、携帯端末装置１０のユーザによる操作に応じて、偏波面情報の提供者からインターネットを介してダウンロードされてもよい。こうして、携帯端末装置１０が存在する地域の偏波面情報と、角度センサ４１による携帯端末装置１０の傾斜角度と、携帯端末装置１０の位置情報とを用いることにより、アンテナを選択して切り替える機能を実現することができる。
【００５０】
なお、ある局面において、位置情報は、位置センサを用いて取得可能である。たとえば、位置情報は、地上はデジタル放送に含まれる信号から、あるいは、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）による測位の結果から、取得され得る。
【００５１】
携帯端末装置１０は、記憶装置４３に格納されている各地域の偏波面情報と位置センサによって取得される携帯端末装置１０の位置情報により、当該携帯端末装置１０が存在する地域での地上波デジタル放送の電波が水平偏波で送られていることがわかった場合において、角度センサの情報に基づいて表示部２１が縦画面として使用されていると判別すると、制御回路４２は、受信アンテナとしてアンテナ素子３１を選択し、アンテナ素子３１からの信号が受信回路４６に送られるように、アンテナ素子３１と受信回路４６とを接続するための制御信号４４をスイッチ４５に送る。
【００５２】
一方、制御回路４２は、角度センサの情報に基づいて表示部２１が横画面として使用されていると判断すると、受信アンテナとしてアンテナ素子３２を選択し、アンテナ素子３２からの信号が受信回路４６に送られるように、アンテナ素子３２と受信回路４６とを接続するための制御信号４４をスイッチ４５に送る。こうすることで、携帯端末装置１０のアンテナの受信性能は向上し、安定した通信品質が確保され得る。
【００５３】
以上説明した携帯端末装置１０においては、筐体１１内に配置されたアンテナ素子３１，３２は直交しており、互いの主偏波面も直交する。そのため、表示部２１が縦画面として使用される状態から横画面として使用される状態に変化するような大きな変化に対しても、どちらかのアンテナ素子の主偏波面が地上波デジタル放送の電波の偏波面に対して良好な条件となる。したがって、携帯端末装置１０の使用状況によって変化する傾斜角度に応じて、受信特性の優れたアンテナ素子に切り替えることによって、常にアンテナ素子の受信特性を良好に維持することができる。
【００５４】
また、アンテナ素子３１，３２自体の主偏波面は、携帯端末装置１０のユーザの握り方や近接物の影響の変化に対して変動しにくいため、角度センサ４１による携帯端末装置１０の傾斜角度のみに基づいたアンテナ切り替えによっても、通信品質が維持される。
【００５５】
したがって、制御回路４２は、角度センサ４１により検知される携帯端末装置１０の傾斜角度に基づいて主偏波面の異なるアンテナ素子３１，３２を切り替えることにより、受信特性を良好に維持できるアンテナ切替機能を実現することができる。結果として、簡易な構成によって消費電力を抑制しつつ、低コストを実現しながら、安定した通信品質が維持される。
【００５６】
また、本実施の形態の携帯端末装置１０によると、位置センサの機能は、地上波デジタル放送の電波に放送局情報または中継局情報などの受信エリアの判別が可能な情報が含まれる場合には、それらの情報を受信することで実現される。そのため、ＧＰＳのような測位装置を位置センサとして用いることなく、簡易な構成を実現することができる。なお、ＧＰＳのような測位装置が位置センサとして使用されてもよい。携帯端末装置１０の位置情報が詳細に取得されるため、アンテナを選択するための詳細な制御が可能となる。
【００５７】
＜第２の実施の形態＞
以下、図７〜図９を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は、第２の実施の形態に係る携帯端末装置７００のハードウェア構成を表わすブロック図である。携帯端末装置７００は、図２に示される構成に加えて、位置センサ７１０をさらに備える。位置センサ７１０の出力は、制御回路４２に入力される。位置センサ７１０は、携帯端末装置７００の位置を検出する。
【００５８】
携帯端末装置７００の位置の検出に関し、ある局面において、位置センサ７１０は、上述のＧＰＳシステムによって実現される。他の局面において、携帯端末装置７００が携帯電話機として機能する場合には、位置センサ７１０は、携帯電話システムを構成する基地局から送られる電波に含まれるデータを、携帯端末装置７００の位置情報として取得する。他の局面において、携帯端末装置７００がデジタルテレビジョン放送を受信できる端末であり、放送信号に放送局情報または中継局情報などの受信エリアの判別が可能な情報が含まれる場合には、位置センサ７１０は、放送信号の情報に基づいて、受信された信号を放送した放送局または中継局によりデジタルテレビジョン放送が行われる範囲を、携帯端末装置７００の位置として検出する。さらに他の局面において、携帯端末装置７００がマルチメディア放送を受信でき、放送信号に放送局情報または中継局情報などの受信エリアの判別が可能な情報が含まれる場合には、位置センサ７１０は、放送信号の情報に基づいて、受信された信号を放送した放送局または中継局によりマルチメディア放送が行われる範囲を、携帯端末装置７００の位置として検出する。
【００５９】
図８を参照して、携帯端末装置７００のデータ構造について説明する。図８は、記憶装置４３におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。記憶装置４３は、地域と、偏波面情報とを格納している。図８に示される例では、４つの地域の各々について、当該地域の信号が水平偏波であるか垂直偏波であるかが規定されている。したがって、携帯端末装置７００の位置が地域１〜地域４のいずれかとして検出されると、その検出された地域の電波が水平偏波であるか垂直偏波であるかが特定される。
【００６０】
図９を参照して、携帯端末装置７００の制御構造について説明する。図９は、携帯端末装置７００を構成する制御回路４２が実行する一連の処理の一部を表わすフローチャートである。なお、第１の実施の形態における処理と同一の処理には同一の番号が付されている。したがって、同一の処理の説明は繰り返さない。
【００６１】
ステップＳ９１０にて、制御回路４２は、通信または受信の開始が検知されたことに基づいて、携帯端末装置７００の位置を検出する。携帯端末装置７００がＧＰＳのような測位機能を有する場合には、制御回路４２は、携帯端末装置７００の測位を実行する。携帯端末装置７００がデジタルテレビジョン放送またはマルチメディア放送を受信する場合には、制御回路４２は、受信した放送信号に含まれるデータに基づいて、放送が行われている場所を特定する。携帯端末装置７００が携帯電話機である場合には、制御回路４２は、受信した信号に含まれる基地局情報を、携帯端末装置７００の位置を特定するための情報として取得する。
【００６２】
ステップＳ９２０にて、制御回路４２は、検出した位置に基づいて、当該位置における偏波面情報（記憶装置４３）を特定する。
【００６３】
ステップＳ９３０にて、制御回路４２は、特定した偏波面（Ｓ９２０）と、検出した傾斜角度（Ｓ５２０）とに基づいて、電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を、アンテナ素子３１，３２から選択する。その後、制御回路４２は、選択されたアンテナ素子を介して信号を受信するようにスイッチを切り替える（Ｓ５４０）。
【００６４】
以上のようにして、本発明の第２の実施の形態に係る携帯端末装置７００によると、地域ごとに偏波面が異なる場合であっても、携帯端末装置７００は、その地域の電波の主偏波面に応じたアンテナ素子を選択できるため、電波を確実に受信できる。その結果、通信の品質が維持される。
【００６５】
なお、携帯端末装置１０の具体的な構造は、上記実施の形態で示したように単一の筐体に限られない。たとえば、他の局面において、分割可能な２つの筐体（たとえば、上部筐体と下部筐体）からなる構成、または、筐体が折りたたみ式である構成が用いられてもよい。
【００６６】
また、装置筐体内に装備するアンテナ素子の搭載数や配置は、上記の実施の形態に限られない。
【００６７】
３個以上のアンテナ素子を配置するようにしてもよい。搭載するアンテナ素子を増やすことによって、携帯端末装置１０の傾斜角度の変化に対して、受信特性の優れたアンテナ素子の候補が増えるため、携帯端末装置１０の姿勢に応じて詳細に受信特性を維持することができる。
【００６８】
また、本実施の形態に係る携帯端末装置１０は、タブレット型の情報端末に限らない。例えば携帯電話機や、無線通信機能を備えたノートパソコンなどにも応用することができる。
【００６９】
なお、アンテナが選択されるタイミングは、通信または受信の開始が検知された時に限られない。たとえば、通信中あるいは受信中に、携帯端末装置１０のユーザは、携帯端末装置１０を持ち替えたりすることにより、携帯端末装置１０の傾斜角度が変わることもある。この場合、携帯端末装置１０は、傾斜角度が予め定められた値を超えたことを検知すると、アンテナ素子を切り替えてもよい。これにより、通信中または受信中の品質の低下が防止される。
【００７０】
また、不必要に頻繁な切り替えが起こらないようにするため、傾斜角度の閾値は、ヒステリシス性を持たせてもよく、あるいは、予め規定された一定時間の間に検出される傾斜角度の平均値に基づいて、アンテナ素子の選択が行われてもよい。
【００７１】
また、地域によって偏波面が変わる無線通信システムもあり得る。たとえば、地上デジタル放送においては、エリアによって偏波面が異なるものもある。この場合、放送エリアが変わったときに偏波面が変わる可能性があるため、携帯端末装置は、放送エリアの変更を検知すると、アンテナ素子を選択する。これにより、一度選択されたアンテナ素子が改めて選択され得るため、通信品質の低下が防止され得る。
【００７２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 携帯端末装置、１１ 筐体、２１ 表示部、２２ 操作部、２３ 操作キー、２４ ポインティングデバイス、２５ スピーカ、３１，３２ アンテナ素子、４１ 角度センサ、４２ 制御回路、４３ 記憶装置、４５ アンテナ切替スイッチ、４６ 受信回路、６００ 携帯端末装置、６１０ 送受信回路、６２０ マイク、７００ 携帯端末装置、７１０ 位置センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置に関し、より特定的には、当該携帯端末装置の傾斜角度に応じて複数のアンテナ素子を選択して使用する携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に無線通信では、通信方向にアンテナの指向性を合わせることにより、または、通信に用いられる電波の偏波面とアンテナの主偏波面とを合わせることにより、エネルギー効率のよい通信を行うことが可能となる。
【０００３】
しかし、携帯端末装置を用いた無線通信の場合、当該携帯端末装置のユーザの持ち方、当該携帯端末装置の傾斜角度、あるいは近接物の影響などは、常に変化する。そのため、当該携帯端末装置の近接物を含めたアンテナ系としての指向性の向き、または、主偏波面の角度は、基地局や放送局に対して変動する。その結果、安定した通信品質の維持が困難となる場合がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、装置に複数のアンテナ素子を備え、受信感度の良好なアンテナ素子を選択使用することで、通信品質を維持するという技術が提案されている。しかし、このようなアンテナ切替機能によると、各アンテナ素子の受信レベルを常に測定して比較を行う必要がある。その結果、携帯端末装置の消費電力が増加するため、電池容量が限られた携帯端末装置に搭載する場合には稼動持続時間の面で問題が発生する場合がある。また、携帯端末装置の構成が複雑となりコストが増加する場合がある。
【０００５】
そこで、携帯端末装置に角度センサを備え、当該角度センサにより検知された装置の傾斜角度に基づいて、複数アンテナ素子のうち基地局や放送局の方向へ指向性の向いたアンテナ素子を選択使用するという簡易な構成のアンテナ切替機能を備えた携帯端末装置が提案された。
【０００６】
たとえば、特開２００８−１８７４８５号公報（特許文献１）は、「ユーザの装置筐体の握り方や基地局に対するユーザの立ち位置の変化に拘わらず、受信感度を良好に維持して、安定した通信品質を維持することができる携帯端末装置」を開示している（［要約］の［課題］参照）。具体的には、「携帯端末装置１０には、データを無線通信により送受信するための少なくとも３個以上のアンテナ素子３１，３２，３３を、装置筐体１１上に分散して配置し、無線通信によるデータの送受信を制御する制御回路４１には、送受信処理時に、装備されているアンテナ素子３１，３２，３３の内、受信感度の一番優れたアンテナ素子を角度センサの出力に基づき選択使用するアンテナ切替機能を備える。」というものである（［要約］の［解決手段］参照）。
【０００７】
また、特開２００９−８１７６９号公報（特許文献２）は、「装置の設置方向が変化した場合にも特定の通信対象との間で安定した通信が可能な、低コストで消費電力が小さい無線通信装置」を開示している（［要約］の［課題］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１８７４８５号公報
【特許文献２】特開２００９−０８１７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般に、携帯端末装置を用いた無線通信では、通信に用いられる電波は、反射や回折、散乱などを起こしながらあらゆる方向から到来する。そのため、装置のアンテナの指向性を基地局や放送局に向けることが通信品質の維持にとって最適であるとは限らない。特に、基地局や放送局が見通し外である通信環境においては、基地局や放送局の方向には障害物が存在するため、アンテナの指向性を基地局や放送局の側へ向けても通信品質が改善される可能性は低い。
【００１０】
また、特開２００８−１８７４８５号公報に開示された技術によると、ユーザによる装置の持ち方や、装置の近接物によってアンテナ素子の指向性は変動するため、角度センサにより検知される装置の傾斜角度情報のみでは、ユーザや近接物を含めたアンテナ系としての指向性を制御するアンテナ切替機能は効率よく動作しない場合がある。
【００１１】
そこで、本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、安定した通信品質が維持される携帯端末装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一実施の形態に従う携帯端末装置は、動作周波数帯の主偏波面が異なる複数のアンテナ素子と、各アンテナ素子を介してデータを受信するための受信回路と、携帯端末装置の傾斜角度を検知する角度センサと、角度センサにより検知された傾斜角度に基づいて、複数のアンテナ素子から、無線通信に用いられる電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択するためのアンテナ切替手段とを備える。
【００１３】
好ましくは、携帯端末装置は、当該携帯端末装置の位置を検出するための位置センサと、無線通信に用いられる電波の偏波面として地域ごとに予め規定された偏波面の種類を格納するための記憶手段とをさらに備える。アンテナ切替手段は、角度センサによって検知された傾斜角度と、位置センサによって検出された携帯端末装置の位置と、携帯端末装置が存在する地域の偏波面の種類とに基づいて、無線通信に用いられる電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択するように構成されている。
【００１４】
好ましくは、複数のアンテナ素子は、直線偏波で動作する。
好ましくは、複数のアンテナ素子のうちの少なくとも二つの主偏波面は、１０度以上の角度で交差するように構成されている。
【００１５】
好ましくは、複数のアンテナ素子のうちの少なくとも二つの主偏波面は、直交するように構成されている。
【００１６】
好ましくは、角度センサは、ジャイロセンサ、静電容量型加速度センサ、地磁気センサのいずれかを含む。
【００１７】
好ましくは、位置センサは、全地球測位システムである。
好ましくは、位置センサは、携帯電話システムの基地局より得られる情報に基づいて、携帯端末装置の位置を検出する。
【００１８】
好ましくは、位置センサは、地上波デジタル放送の受信により得られる情報に基づいて、携帯端末装置の位置を検出する。
【００１９】
好ましくは、位置センサは、マルチメディア放送の受信により得られる情報に基づいて、携帯端末装置の位置を検出する。
【発明の効果】
【００２０】
ある局面に従う携帯端末装置によると、安定した通信品質が維持される。
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】地上波デジタル放送の受信を可能とするタブレット型の携帯端末装置１０を示す図である。
【図２】携帯端末装置１０のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図３】携帯端末装置１０の使用態様を表わす図である。
【図４】図３に示されるような２つの使用状況について、アンテナ素子３１，３２の受信特性を表わす表である。
【図５】携帯端末装置１０が実行する一連の処理の一部を表わすフローチャートである。
【図６】携帯端末装置６００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図７】第２の実施の形態に係る携帯端末装置７００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図８】記憶装置４３におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。
【図９】携帯端末装置７００を構成する制御回路４２が実行する一連の処理の一部を表わすフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２３】
＜第１の実施の形態＞
図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、地上波デジタル放送の受信を可能とするタブレット型の携帯端末装置１０を示す図である。携帯端末装置１０は、たとえば、携帯電話機、スマートフォン、携帯テレビジョン受信装置、携帯可能なコンピュータ等であるが、これらに限られない。携帯端末装置１０は、少なくとも、信号の受信機能または送信機能を有していればよい。
【００２４】
図１を参照して、携帯端末装置１０は、筐体１１と、表示部２１と、操作部２２と、アンテナ素子３１，３２と、角度センサ４１とを備える。表示部２１と操作部２２とは、筐体１１の表面に構成されている。
【００２５】
操作部２２は、たとえば、データや処理命令の入力を受け付けるための操作キー２３と、あるいは、データや処理命令を入力するためのポインティングデバイス２４とを含む。表示部２１は、ある局面において、タッチパネルである。この場合、タッチパネルは、操作部２２としても機能する。携帯端末装置１０のユーザは、表示部２１上の表示の押下、ピンチイン、あるいはピンチアウトのような操作を行なうことにより、携帯端末装置１０に対して、データや処理命令を入力することができる。
【００２６】
携帯端末装置１０は、さらに、筐体１１の両側面の上端に、音声を再生出力するためのスピーカ２５を備える。また、携帯端末装置１０は、筐体１１の内部に、地上波デジタル放送を受信するための２つのアンテナ素子３１，３２を備える。具体的には、アンテナ素子３１，３２は、表示部２１を構成するユニットの周囲に配置されている。
【００２７】
ある局面において、アンテナ素子３１は、筐体１１の上側面に沿って配置されている。アンテナ素子３２は、筐体１１の右側面に沿って配置されている。アンテナ素子３１，３２が配置される向きを直交させることにより、各アンテナの主偏波面も、直交する。アンテナ素子３１，３２の各主偏波面は、ある局面において、１０度以上の角度で交差するように構成されている。
【００２８】
アンテナ素子３１，３２として、たとえば、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、逆Fアンテナ等が、筐体１１内の空きスペースに応じて選択され得る。また、アンテナ素子３１，３２としては、要求される出力性能に応じて、ロッドアンテナ、板金アンテナ、フレキシブル基板アンテナ、樹脂成形アンテナ等が使用できる。
【００２９】
角度センサ４１は、筐体１１の内部に配置されて、携帯端末装置１０の傾斜角度を検出するように構成されている。ある局面において、角度センサ４１は、ジャイロセンサ、静電容量型加速度センサ、地磁気センサ等によって実現される。
【００３０】
図２は、携帯端末装置１０のハードウェア構成を表わすブロック図である。携帯端末装置１０は、図１に示される構成に加えて、制御回路４２と、記憶装置４３と、スイッチ４５と、受信回路４６とを備える。
【００３１】
制御回路４２は、入力データや受信信号等を処理する。また、制御回路４２は、アンテナ素子を切り替えるための制御信号４４をスイッチ４５に出力するように構成されている。たとえば、セルラー通信と呼ばれる移動通信網における通信では、日本国においては、基地局アンテナの偏波としては、常に、垂直偏波が用いられる。したがって、制御回路４２は、主偏波面が最も垂直に近いアンテナ素子を選択する。
【００３２】
記憶装置４３は、各種のデータを格納する。格納されるデータは、携帯端末装置１０を駆動するためのプログラム、携帯端末装置１０の動作を制御するためのデータ等を含む。
【００３３】
スイッチ４５は、アンテナ素子３１，３２と受信回路とに接続されている。スイッチ４５は、制御回路４２から出力される制御信号４４に基づいて、信号の受信のために使用されるアンテナ素子を切り替えるように構成されている。
【００３４】
受信回路４６は、アンテナ素子が受信した信号の復調を行う。受信回路４６は、ある局面において、電話を受信するための回路、デジタルテレビ放送を受信するための回路等として構成される。
【００３５】
図３を参照して、本実施の形態に係る携帯端末装置１０の使用態様について説明する。図３（Ａ）は、縦方向に配置された携帯端末装置１０を表わす図である。図３（Ｂ）は、横方向に配置された携帯端末装置１０を表わす図である。携帯端末装置１０が使用される態様に応じてアンテナ素子３１，３２の主偏波面の方向が変化するため、アンテナ素子３１，３２の受信特性も変化する。
【００３６】
図４を参照して、本実施の形態に係るアンテナ素子３１，３２の受信特性について説明する。図４は、図３に示されるような２つの使用状況について、アンテナ素子３１，３２の受信特性を表わす表である。
【００３７】
図３（Ａ）のように表示部２１を縦画面として信号を受信する場合、たとえば、地上波デジタル放送を視聴する場合においては、アンテナ素子３１の主偏波面が水平となり、アンテナ素子３２の主偏波面が垂直となる。図３（Ｂ）のように表示部２１を横画面として地上波デジタル放送を視聴する場合においては、アンテナ素子３１の主偏波面が垂直となり、アンテナ素子３２の主偏波面が水平となる。そこで、使用状況に応じて、地上波デジタル放送に使われる電波の偏波面と携帯端末装置１０の受信アンテナの主偏波面とを合わせるように、受信に使用するアンテナを、アンテナ素子３１とアンテナ素子３２との間で切り替えることにより、携帯端末装置１０の使用状況に応じてアンテナ素子の受信特性を向上させることができる。
【００３８】
図５を参照して、携帯端末装置１０の制御構造について説明する。図５は、携帯端末装置１０が実行する一連の処理の一部を表わすフローチャートである。
【００３９】
ステップＳ５１０にて、携帯端末装置１０の制御回路４２は、操作部２２からの信号に基づいて、受信の開始を検知する。なお、後述するように、他の局面において、携帯端末装置１０は、送信機能も有し得る。この場合、制御回路４２は、操作部２２からの出力に基づいて、送信または通信の開始を検知する。
【００４０】
ステップＳ５２０にて、制御回路４２は、角度センサ４１からの信号に基づいて、携帯端末装置１０の傾斜角度を検出する。
【００４１】
ステップＳ５３０にて、制御回路４２は、検出された傾斜角度に基づいて、電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択する。
【００４２】
ステップＳ５４０にて、制御回路４２は、選択されたアンテナ素子を介して信号を受信するように、スイッチ４５に対してアンテナ素子を切り替えるための制御信号を送信する。スイッチ４５は、アンテナ素子３１，３２のうち制御信号によって特定されるアンテナ素子と受信回路４６とを接続する。
【００４３】
ステップＳ５５０にて、制御回路４２は、スイッチ４５によって選択されたアンテナ素子を介して受信した信号を処理し、処理後の信号を表示部２１またはスピーカ２５に出力する。携帯端末装置１０がデジタルテレビジョン放送受信端末である場合には、表示部２１は、テレビジョン放送される番組を表示する。
【００４４】
なお、ある局面において、携帯端末装置１０が待ち受け状態にあるとき、制御回路４２は、アンテナ素子を選択するための処理は行なわない。このとき、制御回路４２は、予め決められたアンテナ素子（以下「プライマリーアンテナ」ともいう。）を受信回路４６に接続する。プライマリーアンテナとしては、たとえば、複数のアンテナ素子のうちアンテナ放射効率が最も良く、かつ、スイッチ４５において消費される電力が最も少ないアンテナ素子が望ましい。
【００４５】
以上のようにして、第１の実施の形態に係る携帯端末装置１０によると、偏波面が地域や時間に依存することなく一定である無線システムにおいて、携帯端末装置１０は、電波の偏波面に最も近いアンテナ素子を選択して、当該アンテナ素子からの信号を受信するように作動する。これにより、携帯端末装置１０の姿勢によらずに、通信品質を維持することができる。
【００４６】
＜変形例＞
図６を参照して、第１の実施の形態の変形例について説明する。図６は、携帯端末装置６００のハードウェア構成を表わすブロック図である。携帯端末装置６００は、たとえば、携帯電話機として実現される。本変形例に係る携帯端末装置６００は、図２に示される構成に対して、受信回路４６に代えて送受信回路６１０を備え、さらに、マイク６２０を備える。
【００４７】
本変形例に係る制御回路４２は、操作部２２からの信号に基づいて、送信が行われることを検知すると、角度センサ４１からの信号に基づき、アンテナ素子３１，３２から、送信に使用されるアンテナ素子を選択する。制御回路４２は、アンテナ素子を選択すると、送受信回路６１０と選択されたアンテナ素子とを接続するための信号を、スイッチ４５に送出する。たとえば、携帯端末装置６００が携帯電話機として実現される場合、携帯端末装置６００が電話の発信を検知すると、電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子をアンテナ素子３１，３２から選択する。これにより、通話時の音声品質が良好に維持され得る。
【００４８】
なお、日本国の地上波デジタル放送においては、使われる電波の偏波面が地域によって異なる。そのため、携帯端末装置１０は、上記のようにアンテナを切り替える場合には、携帯端末装置１０が存在する地域の地上波デジタル放送で用いられる電波の偏波面の種類を、偏波面情報として保持しておく必要がある。
【００４９】
そこで、本実施の形態に係る携帯端末装置１０は、地上波デジタル放送で用いられる電波の地域による偏波面情報を、記憶装置４３に格納している。偏波面情報の格納は、携帯端末装置１０の製造時、あるいは、携帯端末装置１０のユーザによる操作に応じて、偏波面情報の提供者からインターネットを介してダウンロードされてもよい。こうして、携帯端末装置１０が存在する地域の偏波面情報と、角度センサ４１による携帯端末装置１０の傾斜角度と、携帯端末装置１０の位置情報とを用いることにより、アンテナを選択して切り替える機能を実現することができる。
【００５０】
なお、ある局面において、位置情報は、位置センサを用いて取得可能である。たとえば、位置情報は、地上はデジタル放送に含まれる信号から、あるいは、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）による測位の結果から、取得され得る。
【００５１】
携帯端末装置１０は、記憶装置４３に格納されている各地域の偏波面情報と位置センサによって取得される携帯端末装置１０の位置情報により、当該携帯端末装置１０が存在する地域での地上波デジタル放送の電波が水平偏波で送られていることがわかった場合において、角度センサの情報に基づいて表示部２１が縦画面として使用されていると判別すると、制御回路４２は、受信アンテナとしてアンテナ素子３１を選択し、アンテナ素子３１からの信号が受信回路４６に送られるように、アンテナ素子３１と受信回路４６とを接続するための制御信号４４をスイッチ４５に送る。
【００５２】
一方、制御回路４２は、角度センサの情報に基づいて表示部２１が横画面として使用されていると判断すると、受信アンテナとしてアンテナ素子３２を選択し、アンテナ素子３２からの信号が受信回路４６に送られるように、アンテナ素子３２と受信回路４６とを接続するための制御信号４４をスイッチ４５に送る。こうすることで、携帯端末装置１０のアンテナの受信性能は向上し、安定した通信品質が確保され得る。
【００５３】
以上説明した携帯端末装置１０においては、筐体１１内に配置されたアンテナ素子３１，３２は直交しており、互いの主偏波面も直交する。そのため、表示部２１が縦画面として使用される状態から横画面として使用される状態に変化するような大きな変化に対しても、どちらかのアンテナ素子の主偏波面が地上波デジタル放送の電波の偏波面に対して良好な条件となる。したがって、携帯端末装置１０の使用状況によって変化する傾斜角度に応じて、受信特性の優れたアンテナ素子に切り替えることによって、常にアンテナ素子の受信特性を良好に維持することができる。
【００５４】
また、アンテナ素子３１，３２自体の主偏波面は、携帯端末装置１０のユーザの握り方や近接物の影響の変化に対して変動しにくいため、角度センサ４１による携帯端末装置１０の傾斜角度のみに基づいたアンテナ切り替えによっても、通信品質が維持される。
【００５５】
したがって、制御回路４２は、角度センサ４１により検知される携帯端末装置１０の傾斜角度に基づいて主偏波面の異なるアンテナ素子３１，３２を切り替えることにより、受信特性を良好に維持できるアンテナ切替機能を実現することができる。結果として、簡易な構成によって消費電力を抑制しつつ、低コストを実現しながら、安定した通信品質が維持される。
【００５６】
また、本実施の形態の携帯端末装置１０によると、位置センサの機能は、地上波デジタル放送の電波に放送局情報または中継局情報などの受信エリアの判別が可能な情報が含まれる場合には、それらの情報を受信することで実現される。そのため、ＧＰＳのような測位装置を位置センサとして用いることなく、簡易な構成を実現することができる。なお、ＧＰＳのような測位装置が位置センサとして使用されてもよい。携帯端末装置１０の位置情報が詳細に取得されるため、アンテナを選択するための詳細な制御が可能となる。
【００５７】
＜第２の実施の形態＞
以下、図７〜図９を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は、第２の実施の形態に係る携帯端末装置７００のハードウェア構成を表わすブロック図である。携帯端末装置７００は、図２に示される構成に加えて、位置センサ７１０をさらに備える。位置センサ７１０の出力は、制御回路４２に入力される。位置センサ７１０は、携帯端末装置７００の位置を検出する。
【００５８】
携帯端末装置７００の位置の検出に関し、ある局面において、位置センサ７１０は、上述のＧＰＳシステムによって実現される。他の局面において、携帯端末装置７００が携帯電話機として機能する場合には、位置センサ７１０は、携帯電話システムを構成する基地局から送られる電波に含まれるデータを、携帯端末装置７００の位置情報として取得する。他の局面において、携帯端末装置７００がデジタルテレビジョン放送を受信できる端末であり、放送信号に放送局情報または中継局情報などの受信エリアの判別が可能な情報が含まれる場合には、位置センサ７１０は、放送信号の情報に基づいて、受信された信号を放送した放送局または中継局によりデジタルテレビジョン放送が行われる範囲を、携帯端末装置７００の位置として検出する。さらに他の局面において、携帯端末装置７００がマルチメディア放送を受信でき、放送信号に放送局情報または中継局情報などの受信エリアの判別が可能な情報が含まれる場合には、位置センサ７１０は、放送信号の情報に基づいて、受信された信号を放送した放送局または中継局によりマルチメディア放送が行われる範囲を、携帯端末装置７００の位置として検出する。
【００５９】
図８を参照して、携帯端末装置７００のデータ構造について説明する。図８は、記憶装置４３におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。記憶装置４３は、地域と、偏波面情報とを格納している。図８に示される例では、４つの地域の各々について、当該地域の信号が水平偏波であるか垂直偏波であるかが規定されている。したがって、携帯端末装置７００の位置が地域１〜地域４のいずれかとして検出されると、その検出された地域の電波が水平偏波であるか垂直偏波であるかが特定される。
【００６０】
図９を参照して、携帯端末装置７００の制御構造について説明する。図９は、携帯端末装置７００を構成する制御回路４２が実行する一連の処理の一部を表わすフローチャートである。なお、第１の実施の形態における処理と同一の処理には同一の番号が付されている。したがって、同一の処理の説明は繰り返さない。
【００６１】
ステップＳ９１０にて、制御回路４２は、通信または受信の開始が検知されたことに基づいて、携帯端末装置７００の位置を検出する。携帯端末装置７００がＧＰＳのような測位機能を有する場合には、制御回路４２は、携帯端末装置７００の測位を実行する。携帯端末装置７００がデジタルテレビジョン放送またはマルチメディア放送を受信する場合には、制御回路４２は、受信した放送信号に含まれるデータに基づいて、放送が行われている場所を特定する。携帯端末装置７００が携帯電話機である場合には、制御回路４２は、受信した信号に含まれる基地局情報を、携帯端末装置７００の位置を特定するための情報として取得する。
【００６２】
ステップＳ９２０にて、制御回路４２は、検出した位置に基づいて、当該位置における偏波面情報（記憶装置４３）を特定する。
【００６３】
ステップＳ９３０にて、制御回路４２は、特定した偏波面（Ｓ９２０）と、検出した傾斜角度（Ｓ５２０）とに基づいて、電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を、アンテナ素子３１，３２から選択する。その後、制御回路４２は、選択されたアンテナ素子を介して信号を受信するようにスイッチを切り替える（Ｓ５４０）。
【００６４】
以上のようにして、本発明の第２の実施の形態に係る携帯端末装置７００によると、地域ごとに偏波面が異なる場合であっても、携帯端末装置７００は、その地域の電波の主偏波面に応じたアンテナ素子を選択できるため、電波を確実に受信できる。その結果、通信の品質が維持される。
【００６５】
なお、携帯端末装置１０の具体的な構造は、上記実施の形態で示したように単一の筐体に限られない。たとえば、他の局面において、分割可能な２つの筐体（たとえば、上部筐体と下部筐体）からなる構成、または、筐体が折りたたみ式である構成が用いられてもよい。
【００６６】
また、装置筐体内に装備するアンテナ素子の搭載数や配置は、上記の実施の形態に限られない。
【００６７】
３個以上のアンテナ素子を配置するようにしてもよい。搭載するアンテナ素子を増やすことによって、携帯端末装置１０の傾斜角度の変化に対して、受信特性の優れたアンテナ素子の候補が増えるため、携帯端末装置１０の姿勢に応じて詳細に受信特性を維持することができる。
【００６８】
また、本実施の形態に係る携帯端末装置１０は、タブレット型の情報端末に限らない。例えば携帯電話機や、無線通信機能を備えたノートパソコンなどにも応用することができる。
【００６９】
なお、アンテナが選択されるタイミングは、通信または受信の開始が検知された時に限られない。たとえば、通信中あるいは受信中に、携帯端末装置１０のユーザは、携帯端末装置１０を持ち替えたりすることにより、携帯端末装置１０の傾斜角度が変わることもある。この場合、携帯端末装置１０は、傾斜角度が予め定められた値を超えたことを検知すると、アンテナ素子を切り替えてもよい。これにより、通信中または受信中の品質の低下が防止される。
【００７０】
また、不必要に頻繁な切り替えが起こらないようにするため、傾斜角度の閾値は、ヒステリシス性を持たせてもよく、あるいは、予め規定された一定時間の間に検出される傾斜角度の平均値に基づいて、アンテナ素子の選択が行われてもよい。
【００７１】
また、地域によって偏波面が変わる無線通信システムもあり得る。たとえば、地上デジタル放送においては、エリアによって偏波面が異なるものもある。この場合、放送エリアが変わったときに偏波面が変わる可能性があるため、携帯端末装置は、放送エリアの変更を検知すると、アンテナ素子を選択する。これにより、一度選択されたアンテナ素子が改めて選択され得るため、通信品質の低下が防止され得る。
【００７２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 携帯端末装置、１１ 筐体、２１ 表示部、２２ 操作部、２３ 操作キー、２４ ポインティングデバイス、２５ スピーカ、３１，３２ アンテナ素子、４１ 角度センサ、４２ 制御回路、４３ 記憶装置、４５ アンテナ切替スイッチ、４６ 受信回路、６００ 携帯端末装置、６１０ 送受信回路、６２０ マイク、７００ 携帯端末装置、７１０ 位置センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末装置であって、
動作周波数帯の主偏波面が異なる複数のアンテナ素子と、
各前記アンテナ素子を介してデータを受信するための受信回路と、
前記携帯端末装置の傾斜角度を検知する角度センサと、
前記角度センサにより検知された前記傾斜角度に基づいて、前記複数のアンテナ素子から、無線通信に用いられる電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択するためのアンテナ切替手段とを備える、携帯端末装置。
【請求項２】
前記携帯端末装置の位置を検出するための位置センサと、
無線通信に用いられる電波の偏波面として地域ごとに予め規定された偏波面の種類を格納するための記憶手段とをさらに備え、
前記アンテナ切替手段は、前記角度センサによって検知された前記傾斜角度と、前記位置センサによって検出された前記携帯端末装置の位置と、前記携帯端末装置が存在する地域の偏波面の種類とに基づいて、無線通信に用いられる電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択するように構成されている、請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項３】
前記複数のアンテナ素子は、直線偏波で動作する、請求項１または２に記載の携帯端末装置。
【請求項４】
前記複数のアンテナ素子のうちの少なくとも二つの主偏波面は、１０度以上の角度で交差するように構成されている、請求項１または２に記載の携帯端末装置。
【請求項５】
前記複数のアンテナ素子のうちの少なくとも二つの主偏波面は、直交するように構成されている、請求項１または２に記載の携帯端末装置。
【請求項６】
前記角度センサは、ジャイロセンサ、静電容量型加速度センサ、地磁気センサのいずれかを含む、請求項１または２に記載の携帯端末装置。
【請求項７】
前記位置センサは、全地球測位システムである、請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項８】
前記位置センサは、携帯電話システムの基地局より得られる情報に基づいて、前記携帯端末装置の位置を検出する、請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項９】
前記位置センサは、地上波デジタル放送の受信により得られる情報に基づいて、前記携帯端末装置の位置を検出する、請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項１０】
前記位置センサは、マルチメディア放送の受信により得られる情報に基づいて、前記携帯端末装置の位置を検出する、請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項１】
携帯端末装置であって、
動作周波数帯の主偏波面が異なる複数のアンテナ素子と、
各前記アンテナ素子を介してデータを受信するための受信回路と、
前記携帯端末装置の傾斜角度を検知する角度センサと、
前記角度センサにより検知された前記傾斜角度に基づいて、前記複数のアンテナ素子から、無線通信に用いられる電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択するためのアンテナ切替手段とを備える、携帯端末装置。
【請求項２】
前記携帯端末装置の位置を検出するための位置センサと、
無線通信に用いられる電波の偏波面として地域ごとに予め規定された偏波面の種類を格納するための記憶手段とをさらに備え、
前記アンテナ切替手段は、前記角度センサによって検知された前記傾斜角度と、前記位置センサによって検出された前記携帯端末装置の位置と、前記携帯端末装置が存在する地域の偏波面の種類とに基づいて、無線通信に用いられる電波の偏波面に最も近い主偏波面を有するアンテナ素子を選択するように構成されている、請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項３】
前記複数のアンテナ素子は、直線偏波で動作する、請求項１または２に記載の携帯端末装置。
【請求項４】
前記複数のアンテナ素子のうちの少なくとも二つの主偏波面は、１０度以上の角度で交差するように構成されている、請求項１または２に記載の携帯端末装置。
【請求項５】
前記複数のアンテナ素子のうちの少なくとも二つの主偏波面は、直交するように構成されている、請求項１または２に記載の携帯端末装置。
【請求項６】
前記角度センサは、ジャイロセンサ、静電容量型加速度センサ、地磁気センサのいずれかを含む、請求項１または２に記載の携帯端末装置。
【請求項７】
前記位置センサは、全地球測位システムである、請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項８】
前記位置センサは、携帯電話システムの基地局より得られる情報に基づいて、前記携帯端末装置の位置を検出する、請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項９】
前記位置センサは、地上波デジタル放送の受信により得られる情報に基づいて、前記携帯端末装置の位置を検出する、請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項１０】
前記位置センサは、マルチメディア放送の受信により得られる情報に基づいて、前記携帯端末装置の位置を検出する、請求項２に記載の携帯端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８２７０６（Ｐ２０１２−１８２７０６Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４８３６（Ｐ２０１１−４４８３６）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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