携帯電話機
【課題】 基地局間の距離に依存することなく自機の移動を検出しその動作制御を行うことができる携帯電話機を提供する。
【解決手段】本携帯電話機は、基地局と電波で信号の送受信を行う無線部Ａ１６０，Ｂ１９０と、無線部で受信した受信信号と基地局が送信する対応する既知の送信信号の位相差を算出する位相差算出部１６１，１９１と、算出した位相差に基づいて携帯電話機の動作を制御する制御部１７０とを備える。ここで受信信号は基地局から送信されるパイロット信号とすることができる。携帯電話機の動作制御は、例えば着信音の発生を抑止するマナーモード、電波の送信を抑止する電波抑止モード、着信時に自動的に応答する自動応答モード、または電源を遮断する電源遮断モードに対するものとすることができる。
【解決手段】本携帯電話機は、基地局と電波で信号の送受信を行う無線部Ａ１６０，Ｂ１９０と、無線部で受信した受信信号と基地局が送信する対応する既知の送信信号の位相差を算出する位相差算出部１６１，１９１と、算出した位相差に基づいて携帯電話機の動作を制御する制御部１７０とを備える。ここで受信信号は基地局から送信されるパイロット信号とすることができる。携帯電話機の動作制御は、例えば着信音の発生を抑止するマナーモード、電波の送信を抑止する電波抑止モード、着信時に自動的に応答する自動応答モード、または電源を遮断する電源遮断モードに対するものとすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話機に係り、特に電車、バス、飛行機などの移動体中での使用においてその動作が制御される携帯電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機は、電波の届く範囲であればいつでもどこでも通話（または通信）を行うことができると言う利点を持つが、例えば電車など公共の場所においての着信音は他者の迷惑となる。また、携帯電話機の送信する電波は公共の場に設置されている機器や航空機などの電子機器に異常動作を引き起こす可能性が指摘されている。
【０００３】
このように他者の迷惑となる行為や機器の異常動作を防止するため、携帯電話機にはマナーモードなど複数の動作モードがある。しかし、これらの携帯電話機の動作制御は利用者のモラルによって操作されるため忘れられることや無視されることがある。
【０００４】
このような問題に関連して、例えば特許文献１には、ユーザが電車に乗る際に自動マナーモードを有効にしておくことにより、電車の走行中は自動的にマナーモードが設定され、下車後は自動的にマナーモードが解除されるようにした携帯電話機に関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−６１１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、携帯電話機が移動した際の、基地局が切り替わる時間間隔によって電車等の交通機関を利用していると判断する。この場合、移動が同じ基地局を利用する範囲内にあるときは、これを移動していると判定することはできない。特に、人口過疎部においては基地局間が離れているため、基地局の切り替わりは発生し難く、上記技術では携帯電話機が移動しているかどうかの判定は困難となる。
【０００６】
したがって本発明の目的は、基地局間の距離に依存することなく自機の移動を検出しその動作制御を行うことができる携帯電話機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、基地局と電波で信号の送受信を行う無線部と、前記無線部で受信した受信信号と前記受信信号に対応する前記基地局が送信する既知の送信信号の位相差を算出する位相差算出部と、前記算出した位相差に基づいて携帯電話機の動作を制御する制御部とを備えた携帯電話機により達成される。
【０００８】
ここで、前記無線部が複数設けられ、前記各無線部が異なる基地局と電波で信号の送受信を行い、それにより算出した複数の前記位相差に基づいて前記制御部が携帯電話機の動作を制御することもできる。また、前記携帯電話機の動作制御は、着信音の発生を抑止するマナーモード、電波の送信を抑止する電波抑止モード、着信時に自動的に応答する自動応答モード、または電源を遮断する電源遮断モードに対するものとすることができる。さらに、前記受信信号は、基地局から送信されるパイロット信号とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基地局間の距離に依存せず自機の移動を検出しその動作制御を行うことができる携帯電話機を得ることができる。すなわち、利用者が携帯電話機を携帯し、移動体、例えば電車などの交通機関に乗って同じ基地局内を移動している場合でも、携帯電話機のモードを自動的に所定モードに切り替えることができる。これにより利用者の意思やモラルに依存することなく、公共でのマナーを徹底することができる。また、電波の送信による電子機器の異常動作を抑止することができる。さらに携帯電話機が自律的にモードを切り替えるため、電車などの交通機関には携帯電話機の動作を制御するための外部端末を設ける必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、移動している携帯電話機において、携帯電話機の基本周波数と基地局が送信している電波周波数の位相差が発生することを利用して基地局の電波受信状況を把握し、基地局間の距離に依存せず、携帯電話機の動作を制御するものである。
以下、図面にそって本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る携帯電話機の移動時の態様の一例を示す図である。本例では、図示のように携帯電話機１００を保持した者が電車２００に乗って移動している様子を示す。携帯電話機１００は基地局Ａ３００および基地局Ｂ４００と通信することができる。本発明では、携帯電話機１００が受信した受信信号とこの受信信号に対応する基地局が送信する既知の送信信号の位相差を算出し、この算出した位相差に基づいて携帯電話機の動作を制御する。
【００１２】
この動作制御は、例えば携帯電話機の動作モードを自動的に切り替えるものである。具体的には、例えば着信音の発生を抑止するマナーモードに対するものであるが、これに限定されることなく、例えば電波の送信を抑止する電波抑止モード、着信時に自動的に応答する自動応答モード、または電源を遮断する電源遮断モードに対するものでもよい。また、携帯電話機１００は基地局Ａ３００および基地局Ｂ４００と通信することで、各受信信号と各基地局からの既知の送信信号の複数の位相差に基づいて携帯電話機の動作を制御することで、動作制御の精度を上げることができる。この受信信号は、例えば基地局から送信されるパイロット信号とすることができる。以下、この場合について説明する。
【００１３】
図２（ａ）は、基地局からの送信パイロット信号と携帯電話機での受信パイロット信号の位相差の発生の一例を説明するための図、（ｂ）は基地局と携帯電話機の移動方向との関係の一例を示す図である。図２（ａ）に示すように、基地局Ａ３００において送信パイロット信号Ｉ相、Ｑ相でキャリア周波数（例えば８００ＭＨｚ、２ＧＨｚ等）を変調して電波を無線伝送路に送出する。携帯電話機１００では、無線伝送路を介して基地局Ａ３００からの電波を受信して復調し、フィルタを介して受信パイロット信号Ｉ相、Ｑ相を検出する。携帯電話機１００が移動していると、この受信パイロット信号は送信パイロット信号との間に位相差（位相回転）を生ずる。これは携帯電話機の移動によるドップラー周波数の変動による。いま、電波で送受信される信号についてＩ軸を実数、Ｑ軸を虚数とする平面での回転を考える。図２（ａ）に示すように、基地局Ａ３００での送信パイロット信号の位相回転量（角度の絶対値）をθ０とすると、携帯電話機１００での受信パイロット信号の位相回転量は時間の経過とともにθ１、θ２、θ３・・・と変化していく。この位相回転量の変動がある閾値よりも大きいかどうかにより携帯電話機が移動しているかどうかを判定することができる。この判定方法については後で詳述する。
【００１４】
本発明は、このような方法で携帯電話機の移動を検出するので、基地局間の距離に依存せず、携帯電話機の動作を制御することができる。すなわち、図２（ｂ）に示すように、携帯電話機１００の移動が同じ基地局Ａのカバーする範囲内に限られる場合でも、また基地局Ａのカバーする範囲と隣接する基地局Ｂ〜Ｇのカバーする範囲との境界線（図の破線部）を横切る場合でも、その移動を良好に判定することができる。
【００１５】
図３は、本発明に係る携帯電話機の一実施例を示すブロック構成図である。図示のように、携帯電話機１００は、ＣＰＵ１１０、表示部１２０、操作部１３０、タイマー１４０、メモリ１５０、無線部Ａ１６０、位相差算出部Ａ１６１、マナーモード制御部１７０、着信音コントローラ部１８０、スピーカ１８１、無線部Ｂ１９０、位相差算出部Ｂ１９１を備える。
【００１６】
ＣＰＵ１１０は、表示部１２０、操作部１３０、タイマー１４０、メモリ１５０、無線部Ａ１６０、位相差算出部Ａ１６１、マナーモード制御部１７０、着信音コントローラ部１８０、無線部Ｂ１９０、位相差算出部Ｂ１９１と接続され、これらを携帯電話機として動作するように制御する携帯電話機１００の主要部である。
【００１７】
表示部１２０は、利用者に対して情報表示を行うための部位であり、ＬＣＤドライバ、ＬＣＤ表示デバイス等で構成される。
操作部１３０は、利用者が携帯電話機１００に対して操作情報を入力するための部位であり、キーボードやカーソル等で構成される。
タイマー１４０は携帯電話に時刻を供給する部位である。
【００１８】
メモリ１５０は内部にＣＰＵ１１０が使用するデータベース１５１を記憶する部位である。データベース１５１の内容については後述する。
無線部Ａ１６０、無線部Ｂ１９０は電波の送受信により基地局と通信を行うための部位であり、アンテナ、送受信信号を変調、復調する手段等で構成される。無線部Ａ１６０、無線部Ｂ１９０は携帯電話機１００が電波抑止モードにあるとき、電波の送信および／または受信を抑止する制御ができる。
【００１９】
位相差算出部Ａ１６１、位相差算出部Ｂ１９１は、無線部で受信した受信信号と基地局が送信する受信信号に対応する既知の送信信号の位相差を算出する部位である。位相差の算出方法については後述する。
【００２０】
マナーモード制御部１７０は携帯電話機のマナーモードの設定、解除あるいは設定継続の判定を処理する部位であり、判定基準設定部１７１、位相回転量検出部１７２およびマナーモード判定部１７３を備える。マナーモード判定部１７３は位相回転量検出部１７２にて検出されたデータと、判定基準設定部１７１に設定されたデジタルデータを比較し、マナーモードに設定するか解除するかあるいは設定を継続するかを判定することができる。判定基準設定部１７１に設定する値の作成方法、位相回転量検出部１７２における検出方法、およびマナーモード判定部１７３における判定方法については後述する。
【００２１】
着信音コントローラ部１８０は着信音の発生を制御する部位であり、携帯電話機１００が通常モード時はスピーカ１８１を介して着信音を発生させるが、マナーモード時は着信音を発生しないように制御ができる。
【００２２】
このように構成することで、携帯電話機１００は、例えば、着信を着信音で利用者に通知する通常モードと、着信があっても着信音を発生しないマナーモードと、送受信のための電波を発しない電波抑止モードを持つことができ、ＣＰＵ１１０が無線部Ａ１６０、無線部Ｂ１９０、着信音コントロ−ラ部１８０等を制御することにより、携帯電話機の移動状況により、通常モードと、マナーモードと、電波抑止モードとを自動的に切り替えることが可能となる。
【００２３】
図４は、本発明に係る携帯電話機のメモリ内に格納されたデータベースの一例を示す図である。本例では図示のような位相差データ形式を有する。位相差データＰ１００は、各時刻における無線部で検出した位相差区分けである。
時刻Ｐ１０１は、検出時刻ｔを示し、ｔ（ｎ＋１）、ｔ（ｎ＋２）・・・ｔ（ｎ＋Ｍ）の各時刻で検出が行われる。各時刻は例えばミリ秒単位の間隔とすることができる。
【００２４】
受信パイロット信号Ｉ相Ｐ１０２は、無線部で受信した受信パイロット信号Ｉ相を示し、各検出時刻に対応してそれぞれｔ（ｎ＋１）ｉ、ｔ（ｎ＋２）ｉ・・・ｔ（ｎ＋Ｍ）ｉが格納されている。
受信パイロット信号Ｑ相Ｐ１０３は、無線部で受信した受信パイロット信号Ｑ相を示し、各検出時刻に対応してそれぞれｔ（ｎ＋１）ｑ、ｔ（ｎ＋２）ｑ・・・ｔ（ｎ＋Ｍ）ｑが格納されている。
【００２５】
位相差Ｉ相Ｐ１０４は、基地局が送信している既知のパイロット信号の複素共役（Ｐｉ−ｊＰｑ）を受信パイロット信号Ｉ相に乗算して位相差Ｉ相を算出したものを示し、各検出時刻に対応してそれぞれａ（ｎ＋１）ｉ、ａ（ｎ＋２）ｉ・・・ａ（ｎ＋Ｍ）ｉが格納されている。
位相差Ｑ相Ｐ１０５は基地局が送信している既知のパイロット信号の複素共役（Ｐｉ−ｊＰｑ）を受信パイロット信号Ｑ相に乗算し、位相差Ｑ相を算出したものを示し、各検出時刻に対応してそれぞれａ（ｎ＋１）ｑ、ａ（ｎ＋２）ｑ・・・ａ（ｎ＋Ｍ）ｑが格納されている。
【００２６】
位相変化量Ｉ相Ｐ１０６は、位相差Ｉ相Ｐ１０４からＭ時間のそれぞれの位相変化量を算出したものを示し、各検出時刻に対応してそれぞれｂ（ｎ＋２）ｉ・・・ｂ（ｎ＋Ｍ）ｉが格納されている。
位相変化量Ｑ相Ｐ１０７は、位相差Ｑ相Ｐ１０５からＭ時間のそれぞれの位相変化量を算出したものを示し、各検出時刻に対応してそれぞれｂ（ｎ＋２）ｑ・・・ｂ（ｎ＋Ｍ）ｑが格納されている。
【００２７】
図５は、本発明に係るマナーモード判定のための判定基準設定部に設定する値の作成方法の一例を示すフロー図である。図において、利用者携帯電話機１００の判定基準設定部に設定する値を作成する処理Ｒ１００は次のようにして行われる。
まず、利用者携帯電話機のＣＰＵ１１０は、処理Ｒ１１０において、時刻ｔ（ｎ＋１）〜ｔ（ｎ＋Ｍ）における受信パイロット信号Ｉ相Ｐ１０２、Ｑ相Ｐ１０３を無線部Ａ１６０より取得し、データベース１５１に格納する。
【００２８】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｒ１２０において、位相差算出部Ａ１６１にて、受信パイロット信号Ｉ相Ｐ１０２、受信パイロット信号Ｑ相Ｐ１０３に基地局が送信している既知のパケット信号の複素共役（Ｐｉ−ｊＰｑ）を図示のように乗算し、位相差Ｉ相Ｐ１０４，位相差Ｑ相Ｐ１０５を算出し、データベースに格納する。
【００２９】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｒ１３０において、位相回転量検出部１７２にて、位相差Ｉ相Ｐ１０４、位相差Ｑ相Ｐ１０５のデータベースから各時刻の位相変化量Ｉ相Ｐ１０６、位相変化量Ｑ相Ｐ１０７の位相変化量を図示のようにして算出し、さらに各時刻における位相回転量Ｃ（ｘ）（角度の絶対値）を図示のようにして算出する。
【００３０】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｒ１４０において、各時刻における位相回転量の合計Ｒを算出する。それが、交通機関（例えば電車、自動車）で移動した際の結果であれば、これをパラメータ１（ｐａｒａ１）として判定基準設定部１７１に格納する。それが、静止時もしくは徒歩等、低速移動時の結果であれば、これをパラメータ２（ｐａｒａ２）として判定基準設定部１７１に格納する。これらのパラメータ１，２は後述の処理で利用される。
【００３１】
この処理は複数回おこなって、その平均値によってパラメータを決定することが望ましい。また、以上の処理は、無線部Ｂ１９０、位相差算出部Ｂ１９１を用いて同様に行うことができる。この処理は携帯電話機メーカが予め販売前におこなう処理であって、利用者が意識する必要はない。
【００３２】
図６は、本発明に係る携帯電話機のモード切り替え処理動作の一例を示すフロー図である。利用者携帯電話機１００は、次のようにしてモードを自動的に切り替えることができる。
まず、携帯電話機１００のＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１１０において、時刻ｔ（ｎ＋１）〜ｔ（ｎ＋Ｍ）における受信パイロット信号のＩ相、Ｑ相を無線部Ａ１６０より取得し、データベース１５１に格納する。
【００３３】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１２０において、位相差算出部Ａ１６１にて、受信パイロット信号Ｉ相Ｐ１０２、受信パイロット信号Ｑ相Ｐ１０３に基地局が送信している既知のパケット信号の複素共役（Ｐｉ−ｊＰｑ）を図示のように乗算し、位相差Ｉ相Ｐ１０４，位相差Ｑ相Ｐ１０５を算出し、データベースに格納する。
【００３４】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１３０において、位相回転量検出部１７２にて、位相差Ｉ相Ｐ１０４、位相差Ｑ相Ｐ１０５のデータベースから現在の時刻の位相変化量Ｉ相Ｐ１０６、位相変化量Ｑ相Ｐ１０７の位相変化量を図示のようにして算出し、さらに各時刻における位相回転量Ｃ（ｘ）（角度の絶対値）を図示のようにして算出する。
【００３５】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１４０において、各時刻における位相回転量の合計Ｒが判定基準設定部１７１に格納されているパラメータ１（ｐａｒａ１）と比較して大きいかどうかを判定し、大きければＳ１５０の処理においてマナーモード設定を実施する。
【００３６】
上述のように位相回転量は、携帯電話機の移動によるドップラー周波数によって変動する。この変動量が大きいときに移動中と判定する。パラメータ１は、交通機関等に乗って移動中であるか否かを判定するための閾値で、各時刻から現在までの位相回転量の合計が、電車等の交通機関によって移動した場合の大きさとなる値とする。なお、微量の位相回転は常時発生しているが、各時刻の位相回転量を合計することによって平滑化され、瞬時の位相回転量による誤判定を避けることができる。
【００３７】
また、位相回転量の合計Ｒがパラメータ１（ｐａｒａ１）と比較して小さい場合、ＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１６０において、位相回転量の合計Ｒが判定基準設定部１７１に格納されている交通機関のパラメータ２（ｐａｒａ２）と比較し小さければＳ１７０の処理においてマナーモード解除を実施する。
【００３８】
位相回転量は、携帯電話機が静止状態あるいは徒歩による移動の場合、変動量は小さい。パラメータ２は、静止時あるいは徒歩による変動量であるか否かを判定するための閾値で、各時刻から現在までの位相回転量の合計が、電車等の交通機関によって移動していないと判定できる値とする。なお、微量の位相回転は常時発生しているが、各時刻の位相回転量を合計することによって平滑化され、瞬時の位相回転量による誤判定を避けることができる。
【００３９】
また、位相回転量の合計Ｒがパラメータ２（ｐａｒａ２）と比較して大きければ、ＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１７１において、マナーモード継続を実施する。すなわち、パラメータ１，２の値を異ならせて動作モードの切り替えにヒステリシスを与える。マナーモード設定時に位相回転量の合計Ｒがパラメータ１よりも小さくなってもマナーモードを継続し直ぐにはマナーモードを解除せず、パラメータ２よりも小さくなって初めてマナーモード解除を実施する。また、位相回転量の合計Ｒがパラメータ２よりも小さくなっても、一定時間（例えば電車停車時間の３０秒〜１分）はマナーモードを継続するようにすることもできる。以上の処理は、無線部Ｂ１９０、位相差算出部Ｂ１９１を用いて同様に行うことができる。
【００４０】
このようにして本発明に係る携帯電話機は、イベントに対応した適切な動作モードに自動的に切り替えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る携帯電話機の移動時の態様の一例を示す図である。
【図２】（ａ）は基地局からの送信パイロット信号と携帯電話機での受信パイロット信号の位相差の発生の一例を説明するための図、（ｂ）は基地局と携帯電話機の移動方向との関係の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る携帯電話機の一実施例を示すブロック構成図である。
【図４】本発明に係る携帯電話機のメモリ内に格納されたデータベースの一例を示す図である。
【図５】本発明に係るマナーモード判定のための判定基準設定部に設定する値の作成方法の一例を示すフロー図である。
【図６】本発明に係る携帯電話機のモード切り替え処理動作の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００ 利用者携帯電話機
１１０ ＣＰＵ
１２０ 表示部
１３０ 操作部
１４０ タイマー
１５０ メモリ
１５１ データベース
１６０ 無線部Ａ
１６１ 位相差算出部Ａ
１７０ マナーモード制御部
１７１ 判定基準設定部
１７２ 位相回転量検出部
１７３ マナーモード判定部
１８０ 着信音コントローラ部
１８１ スピーカ
１９０ 無線部Ｂ
１９１ 位相差算出部Ｂ
２００ 電車
３００ 基地局Ａ
４００ 基地局Ｂ
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話機に係り、特に電車、バス、飛行機などの移動体中での使用においてその動作が制御される携帯電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機は、電波の届く範囲であればいつでもどこでも通話（または通信）を行うことができると言う利点を持つが、例えば電車など公共の場所においての着信音は他者の迷惑となる。また、携帯電話機の送信する電波は公共の場に設置されている機器や航空機などの電子機器に異常動作を引き起こす可能性が指摘されている。
【０００３】
このように他者の迷惑となる行為や機器の異常動作を防止するため、携帯電話機にはマナーモードなど複数の動作モードがある。しかし、これらの携帯電話機の動作制御は利用者のモラルによって操作されるため忘れられることや無視されることがある。
【０００４】
このような問題に関連して、例えば特許文献１には、ユーザが電車に乗る際に自動マナーモードを有効にしておくことにより、電車の走行中は自動的にマナーモードが設定され、下車後は自動的にマナーモードが解除されるようにした携帯電話機に関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−６１１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、携帯電話機が移動した際の、基地局が切り替わる時間間隔によって電車等の交通機関を利用していると判断する。この場合、移動が同じ基地局を利用する範囲内にあるときは、これを移動していると判定することはできない。特に、人口過疎部においては基地局間が離れているため、基地局の切り替わりは発生し難く、上記技術では携帯電話機が移動しているかどうかの判定は困難となる。
【０００６】
したがって本発明の目的は、基地局間の距離に依存することなく自機の移動を検出しその動作制御を行うことができる携帯電話機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、基地局と電波で信号の送受信を行う無線部と、前記無線部で受信した受信信号と前記受信信号に対応する前記基地局が送信する既知の送信信号の位相差を算出する位相差算出部と、前記算出した位相差に基づいて携帯電話機の動作を制御する制御部とを備えた携帯電話機により達成される。
【０００８】
ここで、前記無線部が複数設けられ、前記各無線部が異なる基地局と電波で信号の送受信を行い、それにより算出した複数の前記位相差に基づいて前記制御部が携帯電話機の動作を制御することもできる。また、前記携帯電話機の動作制御は、着信音の発生を抑止するマナーモード、電波の送信を抑止する電波抑止モード、着信時に自動的に応答する自動応答モード、または電源を遮断する電源遮断モードに対するものとすることができる。さらに、前記受信信号は、基地局から送信されるパイロット信号とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基地局間の距離に依存せず自機の移動を検出しその動作制御を行うことができる携帯電話機を得ることができる。すなわち、利用者が携帯電話機を携帯し、移動体、例えば電車などの交通機関に乗って同じ基地局内を移動している場合でも、携帯電話機のモードを自動的に所定モードに切り替えることができる。これにより利用者の意思やモラルに依存することなく、公共でのマナーを徹底することができる。また、電波の送信による電子機器の異常動作を抑止することができる。さらに携帯電話機が自律的にモードを切り替えるため、電車などの交通機関には携帯電話機の動作を制御するための外部端末を設ける必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、移動している携帯電話機において、携帯電話機の基本周波数と基地局が送信している電波周波数の位相差が発生することを利用して基地局の電波受信状況を把握し、基地局間の距離に依存せず、携帯電話機の動作を制御するものである。
以下、図面にそって本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る携帯電話機の移動時の態様の一例を示す図である。本例では、図示のように携帯電話機１００を保持した者が電車２００に乗って移動している様子を示す。携帯電話機１００は基地局Ａ３００および基地局Ｂ４００と通信することができる。本発明では、携帯電話機１００が受信した受信信号とこの受信信号に対応する基地局が送信する既知の送信信号の位相差を算出し、この算出した位相差に基づいて携帯電話機の動作を制御する。
【００１２】
この動作制御は、例えば携帯電話機の動作モードを自動的に切り替えるものである。具体的には、例えば着信音の発生を抑止するマナーモードに対するものであるが、これに限定されることなく、例えば電波の送信を抑止する電波抑止モード、着信時に自動的に応答する自動応答モード、または電源を遮断する電源遮断モードに対するものでもよい。また、携帯電話機１００は基地局Ａ３００および基地局Ｂ４００と通信することで、各受信信号と各基地局からの既知の送信信号の複数の位相差に基づいて携帯電話機の動作を制御することで、動作制御の精度を上げることができる。この受信信号は、例えば基地局から送信されるパイロット信号とすることができる。以下、この場合について説明する。
【００１３】
図２（ａ）は、基地局からの送信パイロット信号と携帯電話機での受信パイロット信号の位相差の発生の一例を説明するための図、（ｂ）は基地局と携帯電話機の移動方向との関係の一例を示す図である。図２（ａ）に示すように、基地局Ａ３００において送信パイロット信号Ｉ相、Ｑ相でキャリア周波数（例えば８００ＭＨｚ、２ＧＨｚ等）を変調して電波を無線伝送路に送出する。携帯電話機１００では、無線伝送路を介して基地局Ａ３００からの電波を受信して復調し、フィルタを介して受信パイロット信号Ｉ相、Ｑ相を検出する。携帯電話機１００が移動していると、この受信パイロット信号は送信パイロット信号との間に位相差（位相回転）を生ずる。これは携帯電話機の移動によるドップラー周波数の変動による。いま、電波で送受信される信号についてＩ軸を実数、Ｑ軸を虚数とする平面での回転を考える。図２（ａ）に示すように、基地局Ａ３００での送信パイロット信号の位相回転量（角度の絶対値）をθ０とすると、携帯電話機１００での受信パイロット信号の位相回転量は時間の経過とともにθ１、θ２、θ３・・・と変化していく。この位相回転量の変動がある閾値よりも大きいかどうかにより携帯電話機が移動しているかどうかを判定することができる。この判定方法については後で詳述する。
【００１４】
本発明は、このような方法で携帯電話機の移動を検出するので、基地局間の距離に依存せず、携帯電話機の動作を制御することができる。すなわち、図２（ｂ）に示すように、携帯電話機１００の移動が同じ基地局Ａのカバーする範囲内に限られる場合でも、また基地局Ａのカバーする範囲と隣接する基地局Ｂ〜Ｇのカバーする範囲との境界線（図の破線部）を横切る場合でも、その移動を良好に判定することができる。
【００１５】
図３は、本発明に係る携帯電話機の一実施例を示すブロック構成図である。図示のように、携帯電話機１００は、ＣＰＵ１１０、表示部１２０、操作部１３０、タイマー１４０、メモリ１５０、無線部Ａ１６０、位相差算出部Ａ１６１、マナーモード制御部１７０、着信音コントローラ部１８０、スピーカ１８１、無線部Ｂ１９０、位相差算出部Ｂ１９１を備える。
【００１６】
ＣＰＵ１１０は、表示部１２０、操作部１３０、タイマー１４０、メモリ１５０、無線部Ａ１６０、位相差算出部Ａ１６１、マナーモード制御部１７０、着信音コントローラ部１８０、無線部Ｂ１９０、位相差算出部Ｂ１９１と接続され、これらを携帯電話機として動作するように制御する携帯電話機１００の主要部である。
【００１７】
表示部１２０は、利用者に対して情報表示を行うための部位であり、ＬＣＤドライバ、ＬＣＤ表示デバイス等で構成される。
操作部１３０は、利用者が携帯電話機１００に対して操作情報を入力するための部位であり、キーボードやカーソル等で構成される。
タイマー１４０は携帯電話に時刻を供給する部位である。
【００１８】
メモリ１５０は内部にＣＰＵ１１０が使用するデータベース１５１を記憶する部位である。データベース１５１の内容については後述する。
無線部Ａ１６０、無線部Ｂ１９０は電波の送受信により基地局と通信を行うための部位であり、アンテナ、送受信信号を変調、復調する手段等で構成される。無線部Ａ１６０、無線部Ｂ１９０は携帯電話機１００が電波抑止モードにあるとき、電波の送信および／または受信を抑止する制御ができる。
【００１９】
位相差算出部Ａ１６１、位相差算出部Ｂ１９１は、無線部で受信した受信信号と基地局が送信する受信信号に対応する既知の送信信号の位相差を算出する部位である。位相差の算出方法については後述する。
【００２０】
マナーモード制御部１７０は携帯電話機のマナーモードの設定、解除あるいは設定継続の判定を処理する部位であり、判定基準設定部１７１、位相回転量検出部１７２およびマナーモード判定部１７３を備える。マナーモード判定部１７３は位相回転量検出部１７２にて検出されたデータと、判定基準設定部１７１に設定されたデジタルデータを比較し、マナーモードに設定するか解除するかあるいは設定を継続するかを判定することができる。判定基準設定部１７１に設定する値の作成方法、位相回転量検出部１７２における検出方法、およびマナーモード判定部１７３における判定方法については後述する。
【００２１】
着信音コントローラ部１８０は着信音の発生を制御する部位であり、携帯電話機１００が通常モード時はスピーカ１８１を介して着信音を発生させるが、マナーモード時は着信音を発生しないように制御ができる。
【００２２】
このように構成することで、携帯電話機１００は、例えば、着信を着信音で利用者に通知する通常モードと、着信があっても着信音を発生しないマナーモードと、送受信のための電波を発しない電波抑止モードを持つことができ、ＣＰＵ１１０が無線部Ａ１６０、無線部Ｂ１９０、着信音コントロ−ラ部１８０等を制御することにより、携帯電話機の移動状況により、通常モードと、マナーモードと、電波抑止モードとを自動的に切り替えることが可能となる。
【００２３】
図４は、本発明に係る携帯電話機のメモリ内に格納されたデータベースの一例を示す図である。本例では図示のような位相差データ形式を有する。位相差データＰ１００は、各時刻における無線部で検出した位相差区分けである。
時刻Ｐ１０１は、検出時刻ｔを示し、ｔ（ｎ＋１）、ｔ（ｎ＋２）・・・ｔ（ｎ＋Ｍ）の各時刻で検出が行われる。各時刻は例えばミリ秒単位の間隔とすることができる。
【００２４】
受信パイロット信号Ｉ相Ｐ１０２は、無線部で受信した受信パイロット信号Ｉ相を示し、各検出時刻に対応してそれぞれｔ（ｎ＋１）ｉ、ｔ（ｎ＋２）ｉ・・・ｔ（ｎ＋Ｍ）ｉが格納されている。
受信パイロット信号Ｑ相Ｐ１０３は、無線部で受信した受信パイロット信号Ｑ相を示し、各検出時刻に対応してそれぞれｔ（ｎ＋１）ｑ、ｔ（ｎ＋２）ｑ・・・ｔ（ｎ＋Ｍ）ｑが格納されている。
【００２５】
位相差Ｉ相Ｐ１０４は、基地局が送信している既知のパイロット信号の複素共役（Ｐｉ−ｊＰｑ）を受信パイロット信号Ｉ相に乗算して位相差Ｉ相を算出したものを示し、各検出時刻に対応してそれぞれａ（ｎ＋１）ｉ、ａ（ｎ＋２）ｉ・・・ａ（ｎ＋Ｍ）ｉが格納されている。
位相差Ｑ相Ｐ１０５は基地局が送信している既知のパイロット信号の複素共役（Ｐｉ−ｊＰｑ）を受信パイロット信号Ｑ相に乗算し、位相差Ｑ相を算出したものを示し、各検出時刻に対応してそれぞれａ（ｎ＋１）ｑ、ａ（ｎ＋２）ｑ・・・ａ（ｎ＋Ｍ）ｑが格納されている。
【００２６】
位相変化量Ｉ相Ｐ１０６は、位相差Ｉ相Ｐ１０４からＭ時間のそれぞれの位相変化量を算出したものを示し、各検出時刻に対応してそれぞれｂ（ｎ＋２）ｉ・・・ｂ（ｎ＋Ｍ）ｉが格納されている。
位相変化量Ｑ相Ｐ１０７は、位相差Ｑ相Ｐ１０５からＭ時間のそれぞれの位相変化量を算出したものを示し、各検出時刻に対応してそれぞれｂ（ｎ＋２）ｑ・・・ｂ（ｎ＋Ｍ）ｑが格納されている。
【００２７】
図５は、本発明に係るマナーモード判定のための判定基準設定部に設定する値の作成方法の一例を示すフロー図である。図において、利用者携帯電話機１００の判定基準設定部に設定する値を作成する処理Ｒ１００は次のようにして行われる。
まず、利用者携帯電話機のＣＰＵ１１０は、処理Ｒ１１０において、時刻ｔ（ｎ＋１）〜ｔ（ｎ＋Ｍ）における受信パイロット信号Ｉ相Ｐ１０２、Ｑ相Ｐ１０３を無線部Ａ１６０より取得し、データベース１５１に格納する。
【００２８】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｒ１２０において、位相差算出部Ａ１６１にて、受信パイロット信号Ｉ相Ｐ１０２、受信パイロット信号Ｑ相Ｐ１０３に基地局が送信している既知のパケット信号の複素共役（Ｐｉ−ｊＰｑ）を図示のように乗算し、位相差Ｉ相Ｐ１０４，位相差Ｑ相Ｐ１０５を算出し、データベースに格納する。
【００２９】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｒ１３０において、位相回転量検出部１７２にて、位相差Ｉ相Ｐ１０４、位相差Ｑ相Ｐ１０５のデータベースから各時刻の位相変化量Ｉ相Ｐ１０６、位相変化量Ｑ相Ｐ１０７の位相変化量を図示のようにして算出し、さらに各時刻における位相回転量Ｃ（ｘ）（角度の絶対値）を図示のようにして算出する。
【００３０】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｒ１４０において、各時刻における位相回転量の合計Ｒを算出する。それが、交通機関（例えば電車、自動車）で移動した際の結果であれば、これをパラメータ１（ｐａｒａ１）として判定基準設定部１７１に格納する。それが、静止時もしくは徒歩等、低速移動時の結果であれば、これをパラメータ２（ｐａｒａ２）として判定基準設定部１７１に格納する。これらのパラメータ１，２は後述の処理で利用される。
【００３１】
この処理は複数回おこなって、その平均値によってパラメータを決定することが望ましい。また、以上の処理は、無線部Ｂ１９０、位相差算出部Ｂ１９１を用いて同様に行うことができる。この処理は携帯電話機メーカが予め販売前におこなう処理であって、利用者が意識する必要はない。
【００３２】
図６は、本発明に係る携帯電話機のモード切り替え処理動作の一例を示すフロー図である。利用者携帯電話機１００は、次のようにしてモードを自動的に切り替えることができる。
まず、携帯電話機１００のＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１１０において、時刻ｔ（ｎ＋１）〜ｔ（ｎ＋Ｍ）における受信パイロット信号のＩ相、Ｑ相を無線部Ａ１６０より取得し、データベース１５１に格納する。
【００３３】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１２０において、位相差算出部Ａ１６１にて、受信パイロット信号Ｉ相Ｐ１０２、受信パイロット信号Ｑ相Ｐ１０３に基地局が送信している既知のパケット信号の複素共役（Ｐｉ−ｊＰｑ）を図示のように乗算し、位相差Ｉ相Ｐ１０４，位相差Ｑ相Ｐ１０５を算出し、データベースに格納する。
【００３４】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１３０において、位相回転量検出部１７２にて、位相差Ｉ相Ｐ１０４、位相差Ｑ相Ｐ１０５のデータベースから現在の時刻の位相変化量Ｉ相Ｐ１０６、位相変化量Ｑ相Ｐ１０７の位相変化量を図示のようにして算出し、さらに各時刻における位相回転量Ｃ（ｘ）（角度の絶対値）を図示のようにして算出する。
【００３５】
ＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１４０において、各時刻における位相回転量の合計Ｒが判定基準設定部１７１に格納されているパラメータ１（ｐａｒａ１）と比較して大きいかどうかを判定し、大きければＳ１５０の処理においてマナーモード設定を実施する。
【００３６】
上述のように位相回転量は、携帯電話機の移動によるドップラー周波数によって変動する。この変動量が大きいときに移動中と判定する。パラメータ１は、交通機関等に乗って移動中であるか否かを判定するための閾値で、各時刻から現在までの位相回転量の合計が、電車等の交通機関によって移動した場合の大きさとなる値とする。なお、微量の位相回転は常時発生しているが、各時刻の位相回転量を合計することによって平滑化され、瞬時の位相回転量による誤判定を避けることができる。
【００３７】
また、位相回転量の合計Ｒがパラメータ１（ｐａｒａ１）と比較して小さい場合、ＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１６０において、位相回転量の合計Ｒが判定基準設定部１７１に格納されている交通機関のパラメータ２（ｐａｒａ２）と比較し小さければＳ１７０の処理においてマナーモード解除を実施する。
【００３８】
位相回転量は、携帯電話機が静止状態あるいは徒歩による移動の場合、変動量は小さい。パラメータ２は、静止時あるいは徒歩による変動量であるか否かを判定するための閾値で、各時刻から現在までの位相回転量の合計が、電車等の交通機関によって移動していないと判定できる値とする。なお、微量の位相回転は常時発生しているが、各時刻の位相回転量を合計することによって平滑化され、瞬時の位相回転量による誤判定を避けることができる。
【００３９】
また、位相回転量の合計Ｒがパラメータ２（ｐａｒａ２）と比較して大きければ、ＣＰＵ１１０は、処理Ｓ１７１において、マナーモード継続を実施する。すなわち、パラメータ１，２の値を異ならせて動作モードの切り替えにヒステリシスを与える。マナーモード設定時に位相回転量の合計Ｒがパラメータ１よりも小さくなってもマナーモードを継続し直ぐにはマナーモードを解除せず、パラメータ２よりも小さくなって初めてマナーモード解除を実施する。また、位相回転量の合計Ｒがパラメータ２よりも小さくなっても、一定時間（例えば電車停車時間の３０秒〜１分）はマナーモードを継続するようにすることもできる。以上の処理は、無線部Ｂ１９０、位相差算出部Ｂ１９１を用いて同様に行うことができる。
【００４０】
このようにして本発明に係る携帯電話機は、イベントに対応した適切な動作モードに自動的に切り替えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る携帯電話機の移動時の態様の一例を示す図である。
【図２】（ａ）は基地局からの送信パイロット信号と携帯電話機での受信パイロット信号の位相差の発生の一例を説明するための図、（ｂ）は基地局と携帯電話機の移動方向との関係の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る携帯電話機の一実施例を示すブロック構成図である。
【図４】本発明に係る携帯電話機のメモリ内に格納されたデータベースの一例を示す図である。
【図５】本発明に係るマナーモード判定のための判定基準設定部に設定する値の作成方法の一例を示すフロー図である。
【図６】本発明に係る携帯電話機のモード切り替え処理動作の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００ 利用者携帯電話機
１１０ ＣＰＵ
１２０ 表示部
１３０ 操作部
１４０ タイマー
１５０ メモリ
１５１ データベース
１６０ 無線部Ａ
１６１ 位相差算出部Ａ
１７０ マナーモード制御部
１７１ 判定基準設定部
１７２ 位相回転量検出部
１７３ マナーモード判定部
１８０ 着信音コントローラ部
１８１ スピーカ
１９０ 無線部Ｂ
１９１ 位相差算出部Ｂ
２００ 電車
３００ 基地局Ａ
４００ 基地局Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と電波で信号の送受信を行う無線部と、前記無線部で受信した受信信号と前記受信信号に対応する前記基地局が送信する既知の送信信号の位相差を算出する位相差算出部と、前記算出した位相差に基づいて携帯電話機の動作を制御する制御部とを備えたことを特徴とする携帯電話機。
【請求項２】
前記無線部が複数設けられ、前記各無線部が異なる基地局と電波で信号の送受信を行い、それにより算出した複数の前記位相差に基づいて前記制御部が携帯電話機の動作を制御することを特徴とする請求項１記載の携帯電話機。
【請求項３】
前記携帯電話機の動作制御が、着信音の発生を抑止するマナーモード、電波の送信を抑止する電波抑止モード、着信時に自動的に応答する自動応答モード、または電源を遮断する電源遮断モードに対するものであることを特徴とする請求項１または２記載の携帯電話機。
【請求項４】
前記受信信号が、基地局から送信されるパイロット信号であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の携帯電話機。
【請求項１】
基地局と電波で信号の送受信を行う無線部と、前記無線部で受信した受信信号と前記受信信号に対応する前記基地局が送信する既知の送信信号の位相差を算出する位相差算出部と、前記算出した位相差に基づいて携帯電話機の動作を制御する制御部とを備えたことを特徴とする携帯電話機。
【請求項２】
前記無線部が複数設けられ、前記各無線部が異なる基地局と電波で信号の送受信を行い、それにより算出した複数の前記位相差に基づいて前記制御部が携帯電話機の動作を制御することを特徴とする請求項１記載の携帯電話機。
【請求項３】
前記携帯電話機の動作制御が、着信音の発生を抑止するマナーモード、電波の送信を抑止する電波抑止モード、着信時に自動的に応答する自動応答モード、または電源を遮断する電源遮断モードに対するものであることを特徴とする請求項１または２記載の携帯電話機。
【請求項４】
前記受信信号が、基地局から送信されるパイロット信号であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の携帯電話機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１８７５４５（Ｐ２００８−１８７５４５Ａ）
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０１５８（Ｐ２００７−２０１５８）
【出願日】平成１９年１月３０日（２００７．１．３０）
【出願人】（０００２３３２９５）日立情報通信エンジニアリング株式会社 (195)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月３０日（２００７．１．３０）
【出願人】（０００２３３２９５）日立情報通信エンジニアリング株式会社 (195)
【Ｆターム（参考）】
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