通信端末装置
【課題】未知位置の発信源からの無線信号を所定信号強度で受信できる姿勢を取得する。
【解決手段】ＣＰＵは、受信する無線信号の信号強度を取得する受信強度取得部２００、姿勢を検出する姿勢検出部１００、既知位置の発信源から信号受信時に姿勢検出部１００により検出される各姿勢と当該姿勢のときに取得される信号強度とを対応付けた基準パターン２１を取得する基準パターン２１と、未知位置の発信源から信号受信時に姿勢検出部１００により検出される各姿勢と当該姿勢のときに取得される信号強度とを対応付けた受信パターン２２とを取得するパターン取得部３００、基準パターン２１と受信パターン２２において所定信号強度に対応付けられている姿勢同士を比較し、比較結果に基づき未知位置の発信源から受信するための姿勢を取得する最適姿勢取得部４００と、を備える。
【解決手段】ＣＰＵは、受信する無線信号の信号強度を取得する受信強度取得部２００、姿勢を検出する姿勢検出部１００、既知位置の発信源から信号受信時に姿勢検出部１００により検出される各姿勢と当該姿勢のときに取得される信号強度とを対応付けた基準パターン２１を取得する基準パターン２１と、未知位置の発信源から信号受信時に姿勢検出部１００により検出される各姿勢と当該姿勢のときに取得される信号強度とを対応付けた受信パターン２２とを取得するパターン取得部３００、基準パターン２１と受信パターン２２において所定信号強度に対応付けられている姿勢同士を比較し、比較結果に基づき未知位置の発信源から受信するための姿勢を取得する最適姿勢取得部４００と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信する通信端末装置に関し、特に、発信源から受信するための姿勢を特定する通信端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１（特開平７−２５３４４６号公報）および特許文献２（特開平６−３５０５１６号公報）に開示されているように、地上局からの送信電波の電界強度を、車両に搭載した測定装置で測定し、地図と各測定点での電界強度を表示する装置が知られている。
【０００３】
また、特許文献３（特開２００４−２１２２２６号公報）および特許文献４（特開平１０−１４２２７４号公報）ではヘリコプタまたは車両に搭載した測定装置で電波強度を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２５３４４６号公報
【特許文献２】特開平６−３５０５１６号公報
【特許文献３】特開２００４−２１２２２６号公報
【特許文献４】特開平１０−１４２２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯電話などの移動体通信端末などの無線通信においてはスループット低下を防ぐためには、所望のＡＰ（Access Pointの略）との位置関係においてより強い電波環境を取得する必要がある。
【０００６】
ところが上述した特許文献では、ユーザが端末を手に持ったまま操作することによる環境の個体差を補正する機能は提供されていない。この個体差は、各ユーザの人体影響の差（誘電体の影響）、端末（製品）自体の個体差（受信アンテナパターンの個体差）などを指す。
【０００７】
そのため、ユーザは強い電波環境を取得するために、自己の現在位置からどの方向に体を向ければよいか、または自己の位置からどの方向に移動すればよいか知ることができず、より良いロケーションを求めて闇雲に動き回る必要があった。
【０００８】
それゆえに本発明の目的は、設置位置が未知の発信源からの無線信号を所定信号強度で受信できる姿勢を取得できる通信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】
【０００９】
この発明のある局面に従う、通信端末装置は、無線通信のためのアンテナを有する通信端末装置であって、アンテナを介し発信源からの無線信号を受信するための無線部と、無線部による受信信号の信号強度を取得するための強度取得部と、通信端末装置の姿勢を検出するための姿勢検出部と、既知の位置に配置された既知の発信源からの無線信号を受信時に姿勢検出部により検出される各姿勢と、当該姿勢のときに強度取得部により取得される信号強度とを対応付けた基準パターンを取得するための基準パターン取得部と、未知の位置に配置された未知の発信源からの無線信号を受信時に姿勢検出部により検出される各姿勢と、当該姿勢のときに強度取得部により取得される信号強度とを対応付けた受信パターンを取得するための受信パターン取得部と、基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢と、受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢とを比較し、比較結果に基づき未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢を取得するための姿勢取得部と、姿勢取得部が取得した姿勢を表す情報を出力するための出力処理部と、を備える。
【００１０】
好ましくは、通信端末装置は、所定の面を有する筐体を、さらに備え、姿勢検出部は、筐体が向いている方角について、初期の方角からの変位角度と、筐体の前記所定の面の地表面に対する傾き角度とを、姿勢として検出する。
【００１１】
好ましくは、姿勢取得部は、基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢としての変位角度と、受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢としての変位角度との差に基づき、未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢として筐体を向けるべき方角を取得する。
【００１２】
好ましくは、出力処理部は、姿勢取得部が姿勢として取得した筐体を向けるべき方角の情報を出力する。
【００１３】
好ましくは、基準パターンを取得する場合には、初期の方角は、既知の発信源が配置された既知の位置に対応する方角を指す。
【００１４】
好ましくは、姿勢検出部は、筐体の向いている方角として、所定の面に垂直である仮想的な軸が向いている方角を検出する。
【００１５】
好ましくは、姿勢検出部は、傾き角度として、所定の面に水平である仮想的な軸の、地表面に垂直である仮想的な軸に対する傾き角度を検出する。
【００１６】
好ましくは、所定の面に水平であり且つ直交するＸ軸とＹ軸、および所定の面に垂直であり且つＸ軸およびＹ軸と直交するＺ軸を想定した場合の、地磁気のＸ軸およびＹ軸の成分を検出する第１センサと、筐体の回転角による加速度のＺ軸の成分を検出する第２センサと、をさらに備え、姿勢検出部は、第１センサの検出結果に基づき傾き角度を検出し、および第２センサの検出結果に基づき変位角度を検出する。
【００１７】
この発明の他の局面に従うと、アンテナを介し発信源からの無線信号を受信するための無線部と、プロセッサとを有すを通信端末装置における方法であって、プロセッサが、無線部が受信する無線信号の信号強度を取得する強度取得ステップと、プロセッサが、通信端末装置の姿勢を検出する姿勢検出ステップと、プロセッサが、既知の位置に配置された既知の発信源からの無線信号を受信時に姿勢検出ステップにより検出される各姿勢と、当該姿勢のときに強度取得ステップにより取得される信号強度とを対応付けた基準パターンを取得するステップと、プロセッサが、未知の位置に配置された未知の発信源からの無線信号を受信時に姿勢検出ステップにより検出される各姿勢と、当該姿勢のときに強度取得ステップにより取得される信号強度とを対応付けた受信パターンを取得するステップと、プロセッサが、基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢と、受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢とを比較し、比較結果に基づき未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢を取得する姿勢取得ステップと、プロセッサが、姿勢取得ステップにより取得した姿勢を表す情報を出力するステップと、を備える。
【００１８】
この発明のさらに他の局面に従うと、上記の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、設置位置が未知の発信源からの無線信号を所定信号強度で受信できる姿勢を取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係る携帯電話機のハードウェア構成図である。
【図２】本実施の形態に係る携帯電話機の外観図である。
【図３】本実施の形態に係る５軸センサを説明する図である。
【図４】本実施の形態に係る姿勢毎に、信号強度を取得する動作を模式的に示す図である。
【図５】本実施の形態に係る信号強度を取得するための回転について説明する図である。
【図６】本実施の形態に係る携帯電話機に搭載される発信源探索の機能構成が示される図である。
【図７】本実施の形態に係る処理フローチャートである。
【図８】本実施の形態に係る処理フローチャートである。
【図９】本実施の形態に係る基準パターンと受信パターンの一例を示す図である。
【図１０】本実施の形態に係る最適姿勢の情報の表示例を示す図である。
【図１１】本実施の形態に係る最適姿勢の情報の表示の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態では、無線ＬＡＮ（Local Area Network）用のＡＰ（Access Point）からの送信電波の電界強度により発信源であるＡＰの方角を特定する装置および方法を説明する。なお、ここでは、ＡＰは親機に相当し、ＡＰからの信号を受信する端末は子機に相当する。
【００２２】
本実施の形態では通信端末装置として移動体端末の１例である携帯電話機を示すが、携帯電話機に限定されない。また、通信端末装置は、移動体端末に限定されず、移動しない固定端末に適用されてもよい。
【００２３】
（構成）
図１には、本実施の形態に係る携帯電話機のハードウェア構成を示し、図２には外観を示す。
【００２４】
図２を参照して、携帯電話機は折畳み可能な２つの筺体２４，２５を有する。筐体２４には、画像などの各種情報を表示するためのＬＣＤ（Liquid Crystal Display)７および通話のための音声を出力するためのスピーカ５５を備える。筐体２５には、外部から操作可能なように設けられている数字キーなどの複数のキーからなる入力部８、通話のための音声を入力するためのマイク５４を含む。入力部８は通信の開始/終了を指示するために操作されるスイッチ５１と発信源特定のための無線ＬＡＮ通信の開始/終了を指示するために操作されるスイッチ５２を含む。ここでは、折畳み可能な２つの筺体２４，２５からなるクラムシェル型の携帯電話機を示したが、１つの筺体からなるものでもよい。
【００２５】
図１を参照して携帯電話機は各部を集中的に制御および管理するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）１、各種データおよびプログラムが格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などからなるメモリ２、画像データＤｉ（ｉ＝１、２、３・・・、ｎ）を一時的に格納するためのメモリ４０を内蔵するカメラコントローラ４、カメラコントローラ４により制御されて、被写体を撮影し、撮影結果得られた被写体の画像データＤｉを出力するカメラ部５、ＬＣＤコントローラ６、ＬＣＤコントローラ６により制御されるＬＣＤ７、入力部８、無線通信のための無線系９およびアンテナ１０、各部に電源を供給するためのシステム電源１１、マイク５４およびスピーカ５５と音声の入出力を行うＩ／Ｆ（インターフェイス）回路１２を含む。
【００２６】
さらに、外部から着脱自在の各種のメモリ媒体１５が装着されるドライバなどのメモリＩ／Ｆ（Interfaceの略）１４、およびアンテナ１０の発信源であるＡＰに対する姿勢を検出するための５軸センサ３を含む。５軸センサ３は、磁気センサ３１および加速度センサ３２を有する。
【００２７】
無線系９は、符号化／復号化機能を有する。符号化／復号化機能により、アンテナ１０を介して送受信するデジタル信号について送信可能なように符号化する機能、受信したデジタル信号について内部で処理可能なように復号する機能、および電波の信号強度を検出する機能を有する。カメラコントローラ４はカメラ部５により撮像して逐次出力される画像データＤｉを入力してメモリ４０に一時的に格納する。一時的に格納される画像データＤｉは入力部８のキー操作に従う指示に応答して、メモリ４０を経由しメモリ２に最終的に保存される。
【００２８】
ここで、５軸センサ３について説明する。図３の（Ａ）を参照して、５軸センサ３とアンテナ１０はＬＣＤ７の表示画面を有する筐体２４に内蔵されている。
【００２９】
５軸センサ３は、携帯電話機の筐体２４を地表面と水平になるように置いた場合において、その水平面内において直交する２つの軸（Ｘ軸とＹ軸）とこの２つの軸それぞれに直交し、かつ地表面に垂直のＺ軸を想定したとき、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれの方向についての地磁気成分を検出するための磁気センサ３１と、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの方向についての重力加速度成分を検出するための加速度センサ３２とを含む。加速度センサ３２は電圧信号（ｍＶ）であるＸ軸方向の重力加速度成分信号ＸＶ１とＹ軸方向の重力加速度成分信号ＹＶ１とを出力として導出する。磁気センサ３１は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれについての電圧信号（ｍＶ）である地磁気成分を地磁気成分信号ＸＶ２、ＹＶ２およびＺＶ２を出力として導出する。加速度センサ３２と磁気センサ３１は同時に能動化されることはなく、選択的に一方が能動化される。つまり、両者はＣＰＵ１が出力する選択指示信号１５１を入力し、入力した選択指示信号１５１が加速度センサ３２の選択を示すときには加速度センサ３２が検出動作して出力を導出し、選択指示信号１５１が磁気センサ３１の選択を示すときには、磁気センサ３１が検出動作して出力を導出する。
【００３０】
携帯電話機において、上述のように５軸センサ３は、ＬＣＤ７の画面が設けられた筐体２４に内蔵されており、筐体２４の主面および当該主面の裏面に沿う水平面内に、Ｘ軸およびＹ軸が定義されており、当該主面およびその裏面に対して垂直な方向にＺ軸が定義されている。
【００３１】
このように、磁気センサ３１は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に対する地磁気（磁束密度）を定量的に検出し、加速度センサ３２は、携帯電話機に加わる加速度をＸ，Ｙ，Ｚ軸それぞれについて定量的に検出する。
【００３２】
本実施の形態では、アンテナ１０の姿勢の検出は、筐体２４の向いている方角として、Ｚ軸が向いている方角の検出と、Ｘ軸またはＹ軸の、地表面に垂直である仮想的な軸に対する傾き角度との検出による。
【００３３】
本実施の形態では、発信源のＡＰを探索する場合に、ユーザは、携帯電話機を開いた状態でＬＣＤ７の画面を正面に見て、画面が地表面に対して略垂直となるよう携帯する。これにより、Ｙ軸は地表面に対して略垂直となる。これを携帯電話機の所定傾き角度と称し、磁気センサ３１が検出するＸ，Ｙ，Ｚ軸に対する地磁気（磁束密度）量が所定磁気量であると検出されると、所定傾き角度である判別する。
【００３４】
図４は、携帯電話機（アンテナ１０）の姿勢毎に、信号強度を取得する動作を模式的に示す図である。図４では、長方形状の絵柄は携帯電話機（アンテナ１０）を指し、その傾き角度（０°、±４５°、±９０°）はＹ軸の傾き角度を表す。ここでは、ユーザはＬＣＤ７の画面を正面から見る姿勢で携帯電話機を携帯することから、携帯電話機（アンテナ１０）の傾き角度は、ユーザの姿勢を表すとも言える。たとえば、＋４５°または＋９０°は仰向けに画面を見ている姿勢を指し、−４５°または−９０°は下向きに画面を見ている姿勢を指す。
【００３５】
図４では中心ＣＥにユーザが位置すると想定し、中心ＣＥから延びる矢印は、ユーザが見る方角を指し、中心ＣＥとする球の面に沿って延びる矢印は携帯電話機を傾き角度（０°、＋４５°、−４５°）で携帯したユーザが、中心ＣＥの固定位置で体の向きを１周（３６０°）回転する場合の携帯電話機（アンテナ１０）の回転移動の軌跡を表す。
【００３６】
図４を参照して変位について説明する。図４は、携帯電話機（アンテナ１０）をＺ軸に平行である傾き（図３の０°の傾き）で携帯したままのユーザが、中心ＣＥで矢印Ｒの方向に１周（３６０°回転）する場合を模式的に示す。
【００３７】
図５では、所定傾き角度で携帯電話機を携帯したユーザが所定周波数の無線信号を安定発信する既知ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）を有したＡＰ（位置固定）の正面に位置し、当該位置を固定にしてＲ方向（右回り）に１周（３６０°）だけ体を回転する動作を開始する。なお、回転方向は、右回りではなく、左回りであってもよい。回転に伴うＺ軸の方角について、回転開始時の初期の方角からの変位角度（回転角度）に着目すると、初期の開始位置では０°であり、回転にともない増加し１周すると３６０°となる。
【００３８】
ここでは、アンテナ１０は携帯電話機の筐体２４の所定位置に固定して配置されることから、携帯電話機（より特定的には筐体２４）の傾き角度および変位角度を検出することにより、アンテナ１０の傾き角度および変位角度を検出することができる。
【００３９】
図６には、携帯電話機に搭載される発信源探索のための機能構成が示される。図６の各部はＣＰＵ１が実行するプログラムにより、または当該プログラムと回路との組み合わせにより実現される。プログラムは、予めメモリ２に格納されており、ＣＰＵ１が当該プログラムをメモリ２から読出し、実行することにより、各部の機能が実現される。図６には、ＣＰＵ１が有するこれら機能と、関係する周辺部分が示される。
【００４０】
図６を参照して、ＣＰＵ１は、入力部８を介したユーザの指示の入力操作を受付ける操作受付部９０、携帯電話機の傾き角度および変位角度から姿勢を検出するための姿勢検出部１００、無線系９が受信する無線信号の信号強度を取得する信号強度取得部２００、携帯電話機の各姿勢と、当該姿勢により受信する無線信号の信号強度とを対応付けしたパターンを取得するパターン取得部３００、発信源からの信号を受信するための最適姿勢を取得するための最適姿勢取得部４００、および表示処理部６００を備える。表示処理部６００は、取得した最適姿勢から表示用のデータを生成する表示データ生成部６１０を有し、表示用データに基づく画像をＬＣＤ７に表示するための表示処理部６００を備える。
【００４１】
姿勢検出部１００は、傾き検出部１１０と移動検出部１２０とを含む。傾き検出部１１０は、磁気センサ３１の出力に基づき地表面に対する携帯電話機の絶対的な傾き角度を検出する。移動検出部１２０は、加速度センサ３２の出力に基づき、携帯電話機についての上述した変位角度（回転角度）を検出する。なお、変位角度検出のためには、加速度センサ３２に代替してジャイロセンサーなどを用いてもよい。
【００４２】
姿勢検出部１００は、検出された傾き角度および変位角度の組みにより、携帯電話機（アンテナ１０）の姿勢を検出する。
【００４３】
信号強度取得部２００は、無線系９から出力される受信レベル検出信号３１１に基づき、無線ＬＡＮの受信信号の強度（以下、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）値（単位：ｄＢｍ）という）を取得する。具体的には、無線系９はアンテナ１０からの信号の入力端に図示しない電圧センサを有し、電圧センサはアンテナ１０からの出力電圧値を検出し、受信レベル検出信号３１１として信号強度取得部２００に出力する。信号強度取得部２００は、受信レベル検出信号３１１が示す値と所定のアンテナファクタを用いてＲＳＳＩ値を算出する。なお、本実施の形態では、無線ＬＡＮの受信信号の信号強度（ＲＳＳＩ値）を計測するポイントをアンテナ１０の受信信号の出力端としているが、この箇所に限定されるものではない。
【００４４】
パターン取得部３００は、既知の位置に配置された発信源ＡＰからの無線信号を受信時に検出される各姿勢と、当該姿勢のときに取得される信号強度とを対応付けた基準パターン２１を取得する基準パターン取得部３１０と、未知の位置に配置された発信源ＡＰからの無線信号を受信時に検出される各姿勢と、当該姿勢のときに取得される信号強度とを対応付けた受信パターン２２を取得する受信パターン取得部３２０と、を含む。取得されたこれらパターンは、メモリ２の所定領域に格納される。
【００４５】
最適姿勢取得部４００は、上述の未知の位置に配置された発信源ＡＰからの信号を所定信号強度（より、特定的には最大信号強度）で受信することができる姿勢を判別するために、基準パターン２１と受信パターン２２とを比較するパターン比較部４１０を有する。
【００４６】
（処理）
図７と図８のフローチャートを参照して、本実施の形態による発信源ＡＰの探索処理について説明する。このフローチャートに従うプログラムは、予めメモリ２に格納されており、ＣＰＵ１がプログラムをメモリ２から読出し、読出したプログラムを実行することにより処理が実現される。
【００４７】
図７を参照して、まず、基準パターン２１が取得される（ステップＳ３）。具体的な処理が図８に示される。図８を参照して、操作受付部９０は、スイッチ５２のユーザ操作に基づき、基準パターン２１の取得指示が入力されるか否かを判定する（ステップＴ３）。操作受付部９０が、スイッチ５２が操作されないと判定する（ステップＴ３でＮＯ）間は、ステップＴ３の処理が繰返される。
【００４８】
スイッチ５２が操作されたことを判定すると、操作受付部９０は、受付けた操作内容に基づく基準パターン取得指示を出力する。基準パターン取得指示に応じて、基準パターン２１を取得するための処理が開始される。
【００４９】
なお、基準パターン２１を取得する際には、ユーザは、携帯電話機を所定傾き角度で携帯しながら、所定周波数の無線信号を安定発信する既知ＳＳＩＤを有したＡＰ（位置固定）の正面に向き、その位置でＺ軸を中心ＣＥにして、図５のようにＲ方向（右回り）に体を１周（３６０°）回転させる。
【００５０】
回転開始から回転終了するまでの期間においては、すなわちスイッチ５２が操作されて、その後に操作されるまでの期間は、無線系９は既知ＳＳＩＤに基づきＡＰから信号を受信する（ステップＴ５）。信号強度取得部２００は、受信信号の信号強度を取得し、取得した信号強度をパターン取得部３００に出力する（ステップＴ７）。
【００５１】
また、Ｒ方向の回転に伴い姿勢検出部１００により携帯電話機の姿勢の変化が検出され、検出された姿勢はパターン取得部３００に出力される（ステップＴ９）。具体的には、移動検出部１２０は、回転に伴うＸ，Ｙ，Ｚ軸についての加速度成分を合成することにより、開始位置からの変位角度を検出する。回転する期間では、傾き検出部１１０は常時、所定傾き角度を検出する。姿勢検出部１００は、回転に伴い検出される変位角度および所定傾き角度に基づく姿勢を検出し、パターン取得部３００に出力する。ここでは、携帯電話機は常時、所定傾き角度であることから、検出される姿勢は、Ｚ軸が向いている方角について、回転開始時の初期の方角からの変位角度（回転角度０°〜３６０°）によって表されるものとする。
【００５２】
パターン取得部３００の基準パターン取得部３１０は、入力する単位変位角度毎（たとえば、回転角度１５°毎）に、当該角度と、対応して入力する信号強度とを関連付けてメモリ２の一時領域に格納する。
【００５３】
１周を終えると、ユーザはスイッチ５２を操作するので、操作受付部９０は当該操作を受付け、受付けた操作内容に基づき、１周完了の通知を出力する。スイッチ５２の操作がされない（ステップＴ１１でＮＯ）間は、処理はステップＴ５に戻り、姿勢と信号強度の取得が繰返される。
【００５４】
１周し終えて、ユーザがスイッチ５２を操作すると（ステップＴ１１でＹＥＳ）、基準パターン取得部３１０は、１周分について取得した一時領域のデータを、基準パターン２１として格納する（ステップＴ１３）。これにより、基準パターン２１が取得される。
【００５５】
なお、１周の終了判定は、スイッチ５２の操作に代替して、変位角度が３６０°であることを検出したことに基づいて判定してもよい。
【００５６】
図７の処理に戻る。次に、携帯電話機のユーザは、設置位置が未知の発信源であるＡＰとの通信を所望した場合に、当該ＡＰについての受信パターン２２を取得する（ステップＳ５）。具体的には、ユーザは、上述と同様に所定傾き角度で携帯電話機を携帯しながら、その位置を固定に体を１周回転させる。
【００５７】
なお、未知の発信源であるＡＰのＳＳＩＤは予め取得しているので、無線系９は当該ＡＰと通信可能であると想定する。１周回転の開始から終了するまでの期間において、図８に示した手順と同様にして、受信パターン取得部３２０により未知のＡＰについての受信パターン２２が取得されてメモリ２に格納される。これにより、受信パターン２２が取得される。
【００５８】
次に、最適姿勢取得部４００によって、設置位置が未知のＡＰと通信するための携帯電話機の最適姿勢の情報が取得される（ステップＳ９）。取得された情報に基づき表示データ生成部６１０により表示データが生成されて、表示処理部６００により表示データに基づきＬＣＤ７に画像が表示される（ステップＳ１１）。ここで、最適姿勢とは、未知のＡＰからの受信信号の信号強度が所定強度、より特定的には最大の信号強度である姿勢を指す。
【００５９】
ステップＳ９では、パターン比較部４１０は、メモリ２の基準パターン２１と受信パターン２２とを比較し、比較結果に基づき、姿勢検出部４２０は最適姿勢を検出する。具体的な処理を、図９と図１０を参照して説明する。
【００６０】
図９には、本実施の形態によるメモリ２の基準パターン２１と受信パターン２２の一例が示され、図１０には、最適姿勢の情報の表示例が示される。図９を参照して、基準パターン２１と受信パターン２２は、回転開始時におけるＺ軸が指す方角を０°にして、Ｒ方向に回転する場合の１５°毎の回転角度の変位に対応して、取得された信号強度（ＲＳＳＩ）を有する。図中、ΔＥ群は、基準パターン２１の信号強度（ＲＳＳＩ−Ａ）での最大値を基準（０ｄＢ）とした場合の偏差群を指し、Δｅ群は、受信パターン２２の信号強度（ＲＳＳＩ−Ｂ）での最大値を基準（０ｄＢ）とした場合の偏差群を指す。図７の基準パターン２１と受信パターン２２に従えば、変位角度毎の信号強度は図１０の（Ａ）と（Ｂ）のように分布する。図１０では、直交する２軸の交点が、携帯電話機（アンテナ１０）の位置を指す。
【００６１】
受信信号の信号強度が携帯電話機の姿勢によらず減衰することがないとすれば、図１０の（Ａ）の破線のパターンＣＲのように姿勢にかかわらず同一の信号強度となる。しかしながら、実際は、アンテナ１０の回路定数などに起因する個体差、またはユーザの個体差などにより信号強度はパターンＣＲのようにはならず、実線のように減衰する。図１０の（Ａ）と（Ｂ）では、最大の信号強度の変位角度（回転角度）に対応する方向に電界強度のベクトルが示される。
【００６２】
パターン比較部４１０は、メモリ２の基準パターン２１と受信パターン２２とからΔＥ群とΔｅ群とを算出し、ΔＥ群とΔｅ群それぞれにおける最大値に対応した回転角度（図９では回転角度“Ａ”と“ａ”）を検出し、検出した回転角度を比較する。つまり、（ａ−Ａ）を算出し、算出結果を比較結果として出力する。
【００６３】
図９によれば、比較結果として（２２５°−３１５°）＝９０°（左回り）が出力される。したがって、ステップＳ９では、最適姿勢取得部４００は、１周回転終了後に携帯電話機を所定傾き角度で携帯したまま、現在位置で左まわりに９０°回転すると、軸Ｚの向きは最大信号強度で受信できる方向に一致し、その結果、アンテナ１０により受信強度は最大となる旨の情報を出力する。
【００６４】
表示処理部６００は、最適姿勢取得部４００からの情報をＬＣＤ７に表示する。具体的には、表示データ生成部６１０は、最適姿勢取得部４００からの入力情報に基づき、最適姿勢を示すための画像データを生成する。たとえば、図１０の（Ｃ）に示すように、現在のユーザの場所（位置）を直交した２本の直線の交点にして、交点に携帯電話機の絵柄のマークＰＣを配置し、図１０の（Ａ）のマークＰＣを、矢印Ｌが指すように左まわりに９０°回転させた画像と、最大信号強度が取得された変位角度の方角と信号強度を指すベクトル画像とを含む画像がＬＣＤ７の表示される。
【００６５】
図１０の（Ｃ）の表示画像によれば、ユーザは、携帯電話機を所定角度で携帯したまま左まわりに９０°だけ体を回転すれば、未知の発信源であるＡＰから最大の信号強度で受信できることを確認できる。また、その信号強度はベクトルの長さにより把握することができる。
【００６６】
（変形例）
上述の実施の形態では、説明を簡単にするために、基準パターン２１と受信パターン２２を取得する際の携帯電話機は所定傾き角度であると想定したが、傾き角度を固定としない場合も、もちろん可能である。つまり、異なる傾き角度毎に、図７と図８の処理に従って、対応する基準パターン２１を取得する。未知発信源のＡＰからの受信パターン２２を取得する場合には、ユーザが携帯する携帯電話機の傾き角度を傾き検出部１１０により検出し、検出した傾き角度に対応の基準パターン２１と、当該傾き角度での受信パターン２２とを比較することで、最適姿勢を取得することもできる。
【００６７】
また、未知の発信源である複数個のＡＰのそれぞれについて、上述同様にして最適姿勢と最大の信号強度とを取得して、図１１のように表示してもよい。図１１の画像は、直交する２直線の交点を携帯電話機の位置とし、その位置を中心に半径の異なる複数の円が同心円で描画される。各円の半径の長さは、受信強度の大きさを指し、交点に近いほど信号強度が大きいことを指す。図１１の画像では、たとえば３個のＡＰの各マークが、当該ＡＰについて最大の信号強度を取得した方角において、当該信号強度に相当する円上の位置に描画されている。
【００６８】
図７では、基準パターン２１と受信パターン２２とは連続して取得するようにしているが、処理は連続して行われなくてよい。また、パターンの取得順序は限定されず、受信パターン２２を取得した後に、基準パターン２１を取得するようにしてもよい。
【００６９】
ここでは、最適姿勢の出力態様は表示としているが、音声で出力するようにしてもよい。
【００７０】
本実施の形態によれば、携帯電話機に搭載した発信源探索装置を用いてＡＰからの受信信号の信号強度と携帯電話機（すなわちアンテナ１０）のＡＰに対する姿勢を検出（測定）し、その検出結果から信号強度のパターンを作成する。パターンに基づき、ＡＰから最大の信号強度で受信することのできる姿勢（変位角度に基づく方角および傾き角度）を決定することができる。
【００７１】
（他の実施の形態）
本実施の形態における処理方法は、プログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、携帯電話機に付属するメモリ媒体１５（メモリ形状のカード、フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭなど）であって、ＣＰＵ１が読取り可能な記録媒体に記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、ネットワークを介して無線系９により受信した携帯電話機の所定記憶領域へのダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【００７２】
提供されるプログラム製品は、メモリ２などのプログラム格納部にインストールされてＣＰＵ１により読出されて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。
【００７３】
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】
【００７４】
８ 入力部、９ 無線系、１０ アンテナ、２１ 基準パターン、２２ 受信パターン、２４，２５ 筺体、３１ 磁気センサ、３２ 加速度センサ、９０ 操作受付部、１００ 姿勢検出部、１１０ 傾き検出部、１２０ 移動検出部、１５１ 選択指示信号、２００ 信号強度取得部、３００ パターン取得部、３１０ 基準パターン取得部、３２０ 受信パターン取得部、４００ 最適姿勢取得部、４１０ パターン比較部、４２０ 姿勢検出部、６００ 表示処理部、６１０ 表示データ生成部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信する通信端末装置に関し、特に、発信源から受信するための姿勢を特定する通信端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１（特開平７−２５３４４６号公報）および特許文献２（特開平６−３５０５１６号公報）に開示されているように、地上局からの送信電波の電界強度を、車両に搭載した測定装置で測定し、地図と各測定点での電界強度を表示する装置が知られている。
【０００３】
また、特許文献３（特開２００４−２１２２２６号公報）および特許文献４（特開平１０−１４２２７４号公報）ではヘリコプタまたは車両に搭載した測定装置で電波強度を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２５３４４６号公報
【特許文献２】特開平６−３５０５１６号公報
【特許文献３】特開２００４−２１２２２６号公報
【特許文献４】特開平１０−１４２２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯電話などの移動体通信端末などの無線通信においてはスループット低下を防ぐためには、所望のＡＰ（Access Pointの略）との位置関係においてより強い電波環境を取得する必要がある。
【０００６】
ところが上述した特許文献では、ユーザが端末を手に持ったまま操作することによる環境の個体差を補正する機能は提供されていない。この個体差は、各ユーザの人体影響の差（誘電体の影響）、端末（製品）自体の個体差（受信アンテナパターンの個体差）などを指す。
【０００７】
そのため、ユーザは強い電波環境を取得するために、自己の現在位置からどの方向に体を向ければよいか、または自己の位置からどの方向に移動すればよいか知ることができず、より良いロケーションを求めて闇雲に動き回る必要があった。
【０００８】
それゆえに本発明の目的は、設置位置が未知の発信源からの無線信号を所定信号強度で受信できる姿勢を取得できる通信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】
【０００９】
この発明のある局面に従う、通信端末装置は、無線通信のためのアンテナを有する通信端末装置であって、アンテナを介し発信源からの無線信号を受信するための無線部と、無線部による受信信号の信号強度を取得するための強度取得部と、通信端末装置の姿勢を検出するための姿勢検出部と、既知の位置に配置された既知の発信源からの無線信号を受信時に姿勢検出部により検出される各姿勢と、当該姿勢のときに強度取得部により取得される信号強度とを対応付けた基準パターンを取得するための基準パターン取得部と、未知の位置に配置された未知の発信源からの無線信号を受信時に姿勢検出部により検出される各姿勢と、当該姿勢のときに強度取得部により取得される信号強度とを対応付けた受信パターンを取得するための受信パターン取得部と、基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢と、受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢とを比較し、比較結果に基づき未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢を取得するための姿勢取得部と、姿勢取得部が取得した姿勢を表す情報を出力するための出力処理部と、を備える。
【００１０】
好ましくは、通信端末装置は、所定の面を有する筐体を、さらに備え、姿勢検出部は、筐体が向いている方角について、初期の方角からの変位角度と、筐体の前記所定の面の地表面に対する傾き角度とを、姿勢として検出する。
【００１１】
好ましくは、姿勢取得部は、基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢としての変位角度と、受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢としての変位角度との差に基づき、未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢として筐体を向けるべき方角を取得する。
【００１２】
好ましくは、出力処理部は、姿勢取得部が姿勢として取得した筐体を向けるべき方角の情報を出力する。
【００１３】
好ましくは、基準パターンを取得する場合には、初期の方角は、既知の発信源が配置された既知の位置に対応する方角を指す。
【００１４】
好ましくは、姿勢検出部は、筐体の向いている方角として、所定の面に垂直である仮想的な軸が向いている方角を検出する。
【００１５】
好ましくは、姿勢検出部は、傾き角度として、所定の面に水平である仮想的な軸の、地表面に垂直である仮想的な軸に対する傾き角度を検出する。
【００１６】
好ましくは、所定の面に水平であり且つ直交するＸ軸とＹ軸、および所定の面に垂直であり且つＸ軸およびＹ軸と直交するＺ軸を想定した場合の、地磁気のＸ軸およびＹ軸の成分を検出する第１センサと、筐体の回転角による加速度のＺ軸の成分を検出する第２センサと、をさらに備え、姿勢検出部は、第１センサの検出結果に基づき傾き角度を検出し、および第２センサの検出結果に基づき変位角度を検出する。
【００１７】
この発明の他の局面に従うと、アンテナを介し発信源からの無線信号を受信するための無線部と、プロセッサとを有すを通信端末装置における方法であって、プロセッサが、無線部が受信する無線信号の信号強度を取得する強度取得ステップと、プロセッサが、通信端末装置の姿勢を検出する姿勢検出ステップと、プロセッサが、既知の位置に配置された既知の発信源からの無線信号を受信時に姿勢検出ステップにより検出される各姿勢と、当該姿勢のときに強度取得ステップにより取得される信号強度とを対応付けた基準パターンを取得するステップと、プロセッサが、未知の位置に配置された未知の発信源からの無線信号を受信時に姿勢検出ステップにより検出される各姿勢と、当該姿勢のときに強度取得ステップにより取得される信号強度とを対応付けた受信パターンを取得するステップと、プロセッサが、基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢と、受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢とを比較し、比較結果に基づき未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢を取得する姿勢取得ステップと、プロセッサが、姿勢取得ステップにより取得した姿勢を表す情報を出力するステップと、を備える。
【００１８】
この発明のさらに他の局面に従うと、上記の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、設置位置が未知の発信源からの無線信号を所定信号強度で受信できる姿勢を取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係る携帯電話機のハードウェア構成図である。
【図２】本実施の形態に係る携帯電話機の外観図である。
【図３】本実施の形態に係る５軸センサを説明する図である。
【図４】本実施の形態に係る姿勢毎に、信号強度を取得する動作を模式的に示す図である。
【図５】本実施の形態に係る信号強度を取得するための回転について説明する図である。
【図６】本実施の形態に係る携帯電話機に搭載される発信源探索の機能構成が示される図である。
【図７】本実施の形態に係る処理フローチャートである。
【図８】本実施の形態に係る処理フローチャートである。
【図９】本実施の形態に係る基準パターンと受信パターンの一例を示す図である。
【図１０】本実施の形態に係る最適姿勢の情報の表示例を示す図である。
【図１１】本実施の形態に係る最適姿勢の情報の表示の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態では、無線ＬＡＮ（Local Area Network）用のＡＰ（Access Point）からの送信電波の電界強度により発信源であるＡＰの方角を特定する装置および方法を説明する。なお、ここでは、ＡＰは親機に相当し、ＡＰからの信号を受信する端末は子機に相当する。
【００２２】
本実施の形態では通信端末装置として移動体端末の１例である携帯電話機を示すが、携帯電話機に限定されない。また、通信端末装置は、移動体端末に限定されず、移動しない固定端末に適用されてもよい。
【００２３】
（構成）
図１には、本実施の形態に係る携帯電話機のハードウェア構成を示し、図２には外観を示す。
【００２４】
図２を参照して、携帯電話機は折畳み可能な２つの筺体２４，２５を有する。筐体２４には、画像などの各種情報を表示するためのＬＣＤ（Liquid Crystal Display)７および通話のための音声を出力するためのスピーカ５５を備える。筐体２５には、外部から操作可能なように設けられている数字キーなどの複数のキーからなる入力部８、通話のための音声を入力するためのマイク５４を含む。入力部８は通信の開始/終了を指示するために操作されるスイッチ５１と発信源特定のための無線ＬＡＮ通信の開始/終了を指示するために操作されるスイッチ５２を含む。ここでは、折畳み可能な２つの筺体２４，２５からなるクラムシェル型の携帯電話機を示したが、１つの筺体からなるものでもよい。
【００２５】
図１を参照して携帯電話機は各部を集中的に制御および管理するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）１、各種データおよびプログラムが格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などからなるメモリ２、画像データＤｉ（ｉ＝１、２、３・・・、ｎ）を一時的に格納するためのメモリ４０を内蔵するカメラコントローラ４、カメラコントローラ４により制御されて、被写体を撮影し、撮影結果得られた被写体の画像データＤｉを出力するカメラ部５、ＬＣＤコントローラ６、ＬＣＤコントローラ６により制御されるＬＣＤ７、入力部８、無線通信のための無線系９およびアンテナ１０、各部に電源を供給するためのシステム電源１１、マイク５４およびスピーカ５５と音声の入出力を行うＩ／Ｆ（インターフェイス）回路１２を含む。
【００２６】
さらに、外部から着脱自在の各種のメモリ媒体１５が装着されるドライバなどのメモリＩ／Ｆ（Interfaceの略）１４、およびアンテナ１０の発信源であるＡＰに対する姿勢を検出するための５軸センサ３を含む。５軸センサ３は、磁気センサ３１および加速度センサ３２を有する。
【００２７】
無線系９は、符号化／復号化機能を有する。符号化／復号化機能により、アンテナ１０を介して送受信するデジタル信号について送信可能なように符号化する機能、受信したデジタル信号について内部で処理可能なように復号する機能、および電波の信号強度を検出する機能を有する。カメラコントローラ４はカメラ部５により撮像して逐次出力される画像データＤｉを入力してメモリ４０に一時的に格納する。一時的に格納される画像データＤｉは入力部８のキー操作に従う指示に応答して、メモリ４０を経由しメモリ２に最終的に保存される。
【００２８】
ここで、５軸センサ３について説明する。図３の（Ａ）を参照して、５軸センサ３とアンテナ１０はＬＣＤ７の表示画面を有する筐体２４に内蔵されている。
【００２９】
５軸センサ３は、携帯電話機の筐体２４を地表面と水平になるように置いた場合において、その水平面内において直交する２つの軸（Ｘ軸とＹ軸）とこの２つの軸それぞれに直交し、かつ地表面に垂直のＺ軸を想定したとき、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれの方向についての地磁気成分を検出するための磁気センサ３１と、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの方向についての重力加速度成分を検出するための加速度センサ３２とを含む。加速度センサ３２は電圧信号（ｍＶ）であるＸ軸方向の重力加速度成分信号ＸＶ１とＹ軸方向の重力加速度成分信号ＹＶ１とを出力として導出する。磁気センサ３１は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれについての電圧信号（ｍＶ）である地磁気成分を地磁気成分信号ＸＶ２、ＹＶ２およびＺＶ２を出力として導出する。加速度センサ３２と磁気センサ３１は同時に能動化されることはなく、選択的に一方が能動化される。つまり、両者はＣＰＵ１が出力する選択指示信号１５１を入力し、入力した選択指示信号１５１が加速度センサ３２の選択を示すときには加速度センサ３２が検出動作して出力を導出し、選択指示信号１５１が磁気センサ３１の選択を示すときには、磁気センサ３１が検出動作して出力を導出する。
【００３０】
携帯電話機において、上述のように５軸センサ３は、ＬＣＤ７の画面が設けられた筐体２４に内蔵されており、筐体２４の主面および当該主面の裏面に沿う水平面内に、Ｘ軸およびＹ軸が定義されており、当該主面およびその裏面に対して垂直な方向にＺ軸が定義されている。
【００３１】
このように、磁気センサ３１は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に対する地磁気（磁束密度）を定量的に検出し、加速度センサ３２は、携帯電話機に加わる加速度をＸ，Ｙ，Ｚ軸それぞれについて定量的に検出する。
【００３２】
本実施の形態では、アンテナ１０の姿勢の検出は、筐体２４の向いている方角として、Ｚ軸が向いている方角の検出と、Ｘ軸またはＹ軸の、地表面に垂直である仮想的な軸に対する傾き角度との検出による。
【００３３】
本実施の形態では、発信源のＡＰを探索する場合に、ユーザは、携帯電話機を開いた状態でＬＣＤ７の画面を正面に見て、画面が地表面に対して略垂直となるよう携帯する。これにより、Ｙ軸は地表面に対して略垂直となる。これを携帯電話機の所定傾き角度と称し、磁気センサ３１が検出するＸ，Ｙ，Ｚ軸に対する地磁気（磁束密度）量が所定磁気量であると検出されると、所定傾き角度である判別する。
【００３４】
図４は、携帯電話機（アンテナ１０）の姿勢毎に、信号強度を取得する動作を模式的に示す図である。図４では、長方形状の絵柄は携帯電話機（アンテナ１０）を指し、その傾き角度（０°、±４５°、±９０°）はＹ軸の傾き角度を表す。ここでは、ユーザはＬＣＤ７の画面を正面から見る姿勢で携帯電話機を携帯することから、携帯電話機（アンテナ１０）の傾き角度は、ユーザの姿勢を表すとも言える。たとえば、＋４５°または＋９０°は仰向けに画面を見ている姿勢を指し、−４５°または−９０°は下向きに画面を見ている姿勢を指す。
【００３５】
図４では中心ＣＥにユーザが位置すると想定し、中心ＣＥから延びる矢印は、ユーザが見る方角を指し、中心ＣＥとする球の面に沿って延びる矢印は携帯電話機を傾き角度（０°、＋４５°、−４５°）で携帯したユーザが、中心ＣＥの固定位置で体の向きを１周（３６０°）回転する場合の携帯電話機（アンテナ１０）の回転移動の軌跡を表す。
【００３６】
図４を参照して変位について説明する。図４は、携帯電話機（アンテナ１０）をＺ軸に平行である傾き（図３の０°の傾き）で携帯したままのユーザが、中心ＣＥで矢印Ｒの方向に１周（３６０°回転）する場合を模式的に示す。
【００３７】
図５では、所定傾き角度で携帯電話機を携帯したユーザが所定周波数の無線信号を安定発信する既知ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）を有したＡＰ（位置固定）の正面に位置し、当該位置を固定にしてＲ方向（右回り）に１周（３６０°）だけ体を回転する動作を開始する。なお、回転方向は、右回りではなく、左回りであってもよい。回転に伴うＺ軸の方角について、回転開始時の初期の方角からの変位角度（回転角度）に着目すると、初期の開始位置では０°であり、回転にともない増加し１周すると３６０°となる。
【００３８】
ここでは、アンテナ１０は携帯電話機の筐体２４の所定位置に固定して配置されることから、携帯電話機（より特定的には筐体２４）の傾き角度および変位角度を検出することにより、アンテナ１０の傾き角度および変位角度を検出することができる。
【００３９】
図６には、携帯電話機に搭載される発信源探索のための機能構成が示される。図６の各部はＣＰＵ１が実行するプログラムにより、または当該プログラムと回路との組み合わせにより実現される。プログラムは、予めメモリ２に格納されており、ＣＰＵ１が当該プログラムをメモリ２から読出し、実行することにより、各部の機能が実現される。図６には、ＣＰＵ１が有するこれら機能と、関係する周辺部分が示される。
【００４０】
図６を参照して、ＣＰＵ１は、入力部８を介したユーザの指示の入力操作を受付ける操作受付部９０、携帯電話機の傾き角度および変位角度から姿勢を検出するための姿勢検出部１００、無線系９が受信する無線信号の信号強度を取得する信号強度取得部２００、携帯電話機の各姿勢と、当該姿勢により受信する無線信号の信号強度とを対応付けしたパターンを取得するパターン取得部３００、発信源からの信号を受信するための最適姿勢を取得するための最適姿勢取得部４００、および表示処理部６００を備える。表示処理部６００は、取得した最適姿勢から表示用のデータを生成する表示データ生成部６１０を有し、表示用データに基づく画像をＬＣＤ７に表示するための表示処理部６００を備える。
【００４１】
姿勢検出部１００は、傾き検出部１１０と移動検出部１２０とを含む。傾き検出部１１０は、磁気センサ３１の出力に基づき地表面に対する携帯電話機の絶対的な傾き角度を検出する。移動検出部１２０は、加速度センサ３２の出力に基づき、携帯電話機についての上述した変位角度（回転角度）を検出する。なお、変位角度検出のためには、加速度センサ３２に代替してジャイロセンサーなどを用いてもよい。
【００４２】
姿勢検出部１００は、検出された傾き角度および変位角度の組みにより、携帯電話機（アンテナ１０）の姿勢を検出する。
【００４３】
信号強度取得部２００は、無線系９から出力される受信レベル検出信号３１１に基づき、無線ＬＡＮの受信信号の強度（以下、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）値（単位：ｄＢｍ）という）を取得する。具体的には、無線系９はアンテナ１０からの信号の入力端に図示しない電圧センサを有し、電圧センサはアンテナ１０からの出力電圧値を検出し、受信レベル検出信号３１１として信号強度取得部２００に出力する。信号強度取得部２００は、受信レベル検出信号３１１が示す値と所定のアンテナファクタを用いてＲＳＳＩ値を算出する。なお、本実施の形態では、無線ＬＡＮの受信信号の信号強度（ＲＳＳＩ値）を計測するポイントをアンテナ１０の受信信号の出力端としているが、この箇所に限定されるものではない。
【００４４】
パターン取得部３００は、既知の位置に配置された発信源ＡＰからの無線信号を受信時に検出される各姿勢と、当該姿勢のときに取得される信号強度とを対応付けた基準パターン２１を取得する基準パターン取得部３１０と、未知の位置に配置された発信源ＡＰからの無線信号を受信時に検出される各姿勢と、当該姿勢のときに取得される信号強度とを対応付けた受信パターン２２を取得する受信パターン取得部３２０と、を含む。取得されたこれらパターンは、メモリ２の所定領域に格納される。
【００４５】
最適姿勢取得部４００は、上述の未知の位置に配置された発信源ＡＰからの信号を所定信号強度（より、特定的には最大信号強度）で受信することができる姿勢を判別するために、基準パターン２１と受信パターン２２とを比較するパターン比較部４１０を有する。
【００４６】
（処理）
図７と図８のフローチャートを参照して、本実施の形態による発信源ＡＰの探索処理について説明する。このフローチャートに従うプログラムは、予めメモリ２に格納されており、ＣＰＵ１がプログラムをメモリ２から読出し、読出したプログラムを実行することにより処理が実現される。
【００４７】
図７を参照して、まず、基準パターン２１が取得される（ステップＳ３）。具体的な処理が図８に示される。図８を参照して、操作受付部９０は、スイッチ５２のユーザ操作に基づき、基準パターン２１の取得指示が入力されるか否かを判定する（ステップＴ３）。操作受付部９０が、スイッチ５２が操作されないと判定する（ステップＴ３でＮＯ）間は、ステップＴ３の処理が繰返される。
【００４８】
スイッチ５２が操作されたことを判定すると、操作受付部９０は、受付けた操作内容に基づく基準パターン取得指示を出力する。基準パターン取得指示に応じて、基準パターン２１を取得するための処理が開始される。
【００４９】
なお、基準パターン２１を取得する際には、ユーザは、携帯電話機を所定傾き角度で携帯しながら、所定周波数の無線信号を安定発信する既知ＳＳＩＤを有したＡＰ（位置固定）の正面に向き、その位置でＺ軸を中心ＣＥにして、図５のようにＲ方向（右回り）に体を１周（３６０°）回転させる。
【００５０】
回転開始から回転終了するまでの期間においては、すなわちスイッチ５２が操作されて、その後に操作されるまでの期間は、無線系９は既知ＳＳＩＤに基づきＡＰから信号を受信する（ステップＴ５）。信号強度取得部２００は、受信信号の信号強度を取得し、取得した信号強度をパターン取得部３００に出力する（ステップＴ７）。
【００５１】
また、Ｒ方向の回転に伴い姿勢検出部１００により携帯電話機の姿勢の変化が検出され、検出された姿勢はパターン取得部３００に出力される（ステップＴ９）。具体的には、移動検出部１２０は、回転に伴うＸ，Ｙ，Ｚ軸についての加速度成分を合成することにより、開始位置からの変位角度を検出する。回転する期間では、傾き検出部１１０は常時、所定傾き角度を検出する。姿勢検出部１００は、回転に伴い検出される変位角度および所定傾き角度に基づく姿勢を検出し、パターン取得部３００に出力する。ここでは、携帯電話機は常時、所定傾き角度であることから、検出される姿勢は、Ｚ軸が向いている方角について、回転開始時の初期の方角からの変位角度（回転角度０°〜３６０°）によって表されるものとする。
【００５２】
パターン取得部３００の基準パターン取得部３１０は、入力する単位変位角度毎（たとえば、回転角度１５°毎）に、当該角度と、対応して入力する信号強度とを関連付けてメモリ２の一時領域に格納する。
【００５３】
１周を終えると、ユーザはスイッチ５２を操作するので、操作受付部９０は当該操作を受付け、受付けた操作内容に基づき、１周完了の通知を出力する。スイッチ５２の操作がされない（ステップＴ１１でＮＯ）間は、処理はステップＴ５に戻り、姿勢と信号強度の取得が繰返される。
【００５４】
１周し終えて、ユーザがスイッチ５２を操作すると（ステップＴ１１でＹＥＳ）、基準パターン取得部３１０は、１周分について取得した一時領域のデータを、基準パターン２１として格納する（ステップＴ１３）。これにより、基準パターン２１が取得される。
【００５５】
なお、１周の終了判定は、スイッチ５２の操作に代替して、変位角度が３６０°であることを検出したことに基づいて判定してもよい。
【００５６】
図７の処理に戻る。次に、携帯電話機のユーザは、設置位置が未知の発信源であるＡＰとの通信を所望した場合に、当該ＡＰについての受信パターン２２を取得する（ステップＳ５）。具体的には、ユーザは、上述と同様に所定傾き角度で携帯電話機を携帯しながら、その位置を固定に体を１周回転させる。
【００５７】
なお、未知の発信源であるＡＰのＳＳＩＤは予め取得しているので、無線系９は当該ＡＰと通信可能であると想定する。１周回転の開始から終了するまでの期間において、図８に示した手順と同様にして、受信パターン取得部３２０により未知のＡＰについての受信パターン２２が取得されてメモリ２に格納される。これにより、受信パターン２２が取得される。
【００５８】
次に、最適姿勢取得部４００によって、設置位置が未知のＡＰと通信するための携帯電話機の最適姿勢の情報が取得される（ステップＳ９）。取得された情報に基づき表示データ生成部６１０により表示データが生成されて、表示処理部６００により表示データに基づきＬＣＤ７に画像が表示される（ステップＳ１１）。ここで、最適姿勢とは、未知のＡＰからの受信信号の信号強度が所定強度、より特定的には最大の信号強度である姿勢を指す。
【００５９】
ステップＳ９では、パターン比較部４１０は、メモリ２の基準パターン２１と受信パターン２２とを比較し、比較結果に基づき、姿勢検出部４２０は最適姿勢を検出する。具体的な処理を、図９と図１０を参照して説明する。
【００６０】
図９には、本実施の形態によるメモリ２の基準パターン２１と受信パターン２２の一例が示され、図１０には、最適姿勢の情報の表示例が示される。図９を参照して、基準パターン２１と受信パターン２２は、回転開始時におけるＺ軸が指す方角を０°にして、Ｒ方向に回転する場合の１５°毎の回転角度の変位に対応して、取得された信号強度（ＲＳＳＩ）を有する。図中、ΔＥ群は、基準パターン２１の信号強度（ＲＳＳＩ−Ａ）での最大値を基準（０ｄＢ）とした場合の偏差群を指し、Δｅ群は、受信パターン２２の信号強度（ＲＳＳＩ−Ｂ）での最大値を基準（０ｄＢ）とした場合の偏差群を指す。図７の基準パターン２１と受信パターン２２に従えば、変位角度毎の信号強度は図１０の（Ａ）と（Ｂ）のように分布する。図１０では、直交する２軸の交点が、携帯電話機（アンテナ１０）の位置を指す。
【００６１】
受信信号の信号強度が携帯電話機の姿勢によらず減衰することがないとすれば、図１０の（Ａ）の破線のパターンＣＲのように姿勢にかかわらず同一の信号強度となる。しかしながら、実際は、アンテナ１０の回路定数などに起因する個体差、またはユーザの個体差などにより信号強度はパターンＣＲのようにはならず、実線のように減衰する。図１０の（Ａ）と（Ｂ）では、最大の信号強度の変位角度（回転角度）に対応する方向に電界強度のベクトルが示される。
【００６２】
パターン比較部４１０は、メモリ２の基準パターン２１と受信パターン２２とからΔＥ群とΔｅ群とを算出し、ΔＥ群とΔｅ群それぞれにおける最大値に対応した回転角度（図９では回転角度“Ａ”と“ａ”）を検出し、検出した回転角度を比較する。つまり、（ａ−Ａ）を算出し、算出結果を比較結果として出力する。
【００６３】
図９によれば、比較結果として（２２５°−３１５°）＝９０°（左回り）が出力される。したがって、ステップＳ９では、最適姿勢取得部４００は、１周回転終了後に携帯電話機を所定傾き角度で携帯したまま、現在位置で左まわりに９０°回転すると、軸Ｚの向きは最大信号強度で受信できる方向に一致し、その結果、アンテナ１０により受信強度は最大となる旨の情報を出力する。
【００６４】
表示処理部６００は、最適姿勢取得部４００からの情報をＬＣＤ７に表示する。具体的には、表示データ生成部６１０は、最適姿勢取得部４００からの入力情報に基づき、最適姿勢を示すための画像データを生成する。たとえば、図１０の（Ｃ）に示すように、現在のユーザの場所（位置）を直交した２本の直線の交点にして、交点に携帯電話機の絵柄のマークＰＣを配置し、図１０の（Ａ）のマークＰＣを、矢印Ｌが指すように左まわりに９０°回転させた画像と、最大信号強度が取得された変位角度の方角と信号強度を指すベクトル画像とを含む画像がＬＣＤ７の表示される。
【００６５】
図１０の（Ｃ）の表示画像によれば、ユーザは、携帯電話機を所定角度で携帯したまま左まわりに９０°だけ体を回転すれば、未知の発信源であるＡＰから最大の信号強度で受信できることを確認できる。また、その信号強度はベクトルの長さにより把握することができる。
【００６６】
（変形例）
上述の実施の形態では、説明を簡単にするために、基準パターン２１と受信パターン２２を取得する際の携帯電話機は所定傾き角度であると想定したが、傾き角度を固定としない場合も、もちろん可能である。つまり、異なる傾き角度毎に、図７と図８の処理に従って、対応する基準パターン２１を取得する。未知発信源のＡＰからの受信パターン２２を取得する場合には、ユーザが携帯する携帯電話機の傾き角度を傾き検出部１１０により検出し、検出した傾き角度に対応の基準パターン２１と、当該傾き角度での受信パターン２２とを比較することで、最適姿勢を取得することもできる。
【００６７】
また、未知の発信源である複数個のＡＰのそれぞれについて、上述同様にして最適姿勢と最大の信号強度とを取得して、図１１のように表示してもよい。図１１の画像は、直交する２直線の交点を携帯電話機の位置とし、その位置を中心に半径の異なる複数の円が同心円で描画される。各円の半径の長さは、受信強度の大きさを指し、交点に近いほど信号強度が大きいことを指す。図１１の画像では、たとえば３個のＡＰの各マークが、当該ＡＰについて最大の信号強度を取得した方角において、当該信号強度に相当する円上の位置に描画されている。
【００６８】
図７では、基準パターン２１と受信パターン２２とは連続して取得するようにしているが、処理は連続して行われなくてよい。また、パターンの取得順序は限定されず、受信パターン２２を取得した後に、基準パターン２１を取得するようにしてもよい。
【００６９】
ここでは、最適姿勢の出力態様は表示としているが、音声で出力するようにしてもよい。
【００７０】
本実施の形態によれば、携帯電話機に搭載した発信源探索装置を用いてＡＰからの受信信号の信号強度と携帯電話機（すなわちアンテナ１０）のＡＰに対する姿勢を検出（測定）し、その検出結果から信号強度のパターンを作成する。パターンに基づき、ＡＰから最大の信号強度で受信することのできる姿勢（変位角度に基づく方角および傾き角度）を決定することができる。
【００７１】
（他の実施の形態）
本実施の形態における処理方法は、プログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、携帯電話機に付属するメモリ媒体１５（メモリ形状のカード、フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭなど）であって、ＣＰＵ１が読取り可能な記録媒体に記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、ネットワークを介して無線系９により受信した携帯電話機の所定記憶領域へのダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【００７２】
提供されるプログラム製品は、メモリ２などのプログラム格納部にインストールされてＣＰＵ１により読出されて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。
【００７３】
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】
【００７４】
８ 入力部、９ 無線系、１０ アンテナ、２１ 基準パターン、２２ 受信パターン、２４，２５ 筺体、３１ 磁気センサ、３２ 加速度センサ、９０ 操作受付部、１００ 姿勢検出部、１１０ 傾き検出部、１２０ 移動検出部、１５１ 選択指示信号、２００ 信号強度取得部、３００ パターン取得部、３１０ 基準パターン取得部、３２０ 受信パターン取得部、４００ 最適姿勢取得部、４１０ パターン比較部、４２０ 姿勢検出部、６００ 表示処理部、６１０ 表示データ生成部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信のためのアンテナを有する通信端末装置であって、
前記アンテナを介し発信源からの無線信号を受信するための無線部と、
前記無線部による受信信号の信号強度を取得するための強度取得部と、
前記通信端末装置の姿勢を検出するための姿勢検出部と、
既知の位置に配置された既知の発信源からの無線信号を受信時に前記姿勢検出部により検出される各姿勢と、当該姿勢のときに前記強度取得部により取得される信号強度とを対応付けた基準パターンを取得するための基準パターン取得部と、
未知の位置に配置された未知の発信源からの無線信号を受信時に前記姿勢検出部により検出される各姿勢と、当該姿勢のときに前記強度取得部により取得される信号強度とを対応付けた受信パターンを取得するための受信パターン取得部と、
前記基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢と、前記受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢とを比較し、比較結果に基づき前記未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢を取得するための姿勢取得部と、
前記姿勢取得部が取得した姿勢を表す情報を出力するための出力処理部と、を備える、通信端末装置。
【請求項２】
前記通信端末装置は、所定の面を有する筐体を、さらに備え、
前記姿勢検出部は、
前記筐体が向いている方角について、初期の方角からの変位角度と、前記筐体の前記所定の面の地表面に対する傾き角度とを、前記姿勢として検出する、請求項１に記載の通信端末装置。
【請求項３】
前記姿勢取得部は、
前記基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢としての変位角度と、前記受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢としての変位角度との差に基づき、前記未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢として前記筐体を向けるべき方角を取得する、請求項２に記載の通信端末装置。
【請求項４】
前記出力処理部は、
前記姿勢取得部が姿勢として取得した前記筐体を向けるべき方角の情報を出力する、請求項３に記載の通信端末装置。
【請求項５】
前記基準パターンを取得する場合には、前記初期の方角は、前記既知の発信源が配置された既知の位置に対応する方角を指す、請求項２から４のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項６】
前記姿勢検出部は、前記筐体の向いている方角として、前記所定の面に垂直である仮想的な軸が向いている方角を検出する、請求項２から５のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項７】
前記姿勢検出部は、前記傾き角度として、前記所定の面に水平である仮想的な軸の、地表面に垂直である仮想的な軸に対する傾き角度を検出する、請求項２から６のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項８】
前記所定の面に水平であり且つ直交するＸ軸とＹ軸、および前記所定の面に垂直であり且つ前記Ｘ軸および前記Ｙ軸と直交するＺ軸を想定した場合の、地磁気の前記Ｘ軸およびＹ軸の成分を検出する第１センサと、
前記筐体の回転角による加速度の前記Ｚ軸の成分を検出する第２センサと、をさらに備え、
前記姿勢検出部は、前記第１センサの検出結果に基づき前記傾き角度を検出し、および前記第２センサの検出結果に基づき前記変位角度を検出する、請求項２から７のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項９】
アンテナを介し発信源からの無線信号を受信するための無線部と、プロセッサとを有すを通信端末装置における方法であって、
前記プロセッサが、前記無線部が受信する無線信号の信号強度を取得する強度取得ステップと、
前記プロセッサが、前記通信端末装置の姿勢を検出する姿勢検出ステップと、
前記プロセッサが、既知の位置に配置された既知の発信源からの無線信号を受信時に前記姿勢検出ステップにより検出される各姿勢と、当該姿勢のときに前記強度取得ステップにより取得される信号強度とを対応付けた基準パターンを取得するステップと、
前記プロセッサが、未知の位置に配置された未知の発信源からの無線信号を受信時に前記姿勢検出ステップにより検出される各姿勢と、当該姿勢のときに前記強度取得ステップにより取得される信号強度とを対応付けた受信パターンを取得するステップと、
前記プロセッサが、前記基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢と、前記受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢とを比較し、比較結果に基づき前記未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢を取得する姿勢取得ステップと、
前記プロセッサが、前記姿勢取得ステップにより取得した姿勢を表す情報を出力するステップと、を備える、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
無線通信のためのアンテナを有する通信端末装置であって、
前記アンテナを介し発信源からの無線信号を受信するための無線部と、
前記無線部による受信信号の信号強度を取得するための強度取得部と、
前記通信端末装置の姿勢を検出するための姿勢検出部と、
既知の位置に配置された既知の発信源からの無線信号を受信時に前記姿勢検出部により検出される各姿勢と、当該姿勢のときに前記強度取得部により取得される信号強度とを対応付けた基準パターンを取得するための基準パターン取得部と、
未知の位置に配置された未知の発信源からの無線信号を受信時に前記姿勢検出部により検出される各姿勢と、当該姿勢のときに前記強度取得部により取得される信号強度とを対応付けた受信パターンを取得するための受信パターン取得部と、
前記基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢と、前記受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢とを比較し、比較結果に基づき前記未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢を取得するための姿勢取得部と、
前記姿勢取得部が取得した姿勢を表す情報を出力するための出力処理部と、を備える、通信端末装置。
【請求項２】
前記通信端末装置は、所定の面を有する筐体を、さらに備え、
前記姿勢検出部は、
前記筐体が向いている方角について、初期の方角からの変位角度と、前記筐体の前記所定の面の地表面に対する傾き角度とを、前記姿勢として検出する、請求項１に記載の通信端末装置。
【請求項３】
前記姿勢取得部は、
前記基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢としての変位角度と、前記受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢としての変位角度との差に基づき、前記未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢として前記筐体を向けるべき方角を取得する、請求項２に記載の通信端末装置。
【請求項４】
前記出力処理部は、
前記姿勢取得部が姿勢として取得した前記筐体を向けるべき方角の情報を出力する、請求項３に記載の通信端末装置。
【請求項５】
前記基準パターンを取得する場合には、前記初期の方角は、前記既知の発信源が配置された既知の位置に対応する方角を指す、請求項２から４のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項６】
前記姿勢検出部は、前記筐体の向いている方角として、前記所定の面に垂直である仮想的な軸が向いている方角を検出する、請求項２から５のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項７】
前記姿勢検出部は、前記傾き角度として、前記所定の面に水平である仮想的な軸の、地表面に垂直である仮想的な軸に対する傾き角度を検出する、請求項２から６のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項８】
前記所定の面に水平であり且つ直交するＸ軸とＹ軸、および前記所定の面に垂直であり且つ前記Ｘ軸および前記Ｙ軸と直交するＺ軸を想定した場合の、地磁気の前記Ｘ軸およびＹ軸の成分を検出する第１センサと、
前記筐体の回転角による加速度の前記Ｚ軸の成分を検出する第２センサと、をさらに備え、
前記姿勢検出部は、前記第１センサの検出結果に基づき前記傾き角度を検出し、および前記第２センサの検出結果に基づき前記変位角度を検出する、請求項２から７のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項９】
アンテナを介し発信源からの無線信号を受信するための無線部と、プロセッサとを有すを通信端末装置における方法であって、
前記プロセッサが、前記無線部が受信する無線信号の信号強度を取得する強度取得ステップと、
前記プロセッサが、前記通信端末装置の姿勢を検出する姿勢検出ステップと、
前記プロセッサが、既知の位置に配置された既知の発信源からの無線信号を受信時に前記姿勢検出ステップにより検出される各姿勢と、当該姿勢のときに前記強度取得ステップにより取得される信号強度とを対応付けた基準パターンを取得するステップと、
前記プロセッサが、未知の位置に配置された未知の発信源からの無線信号を受信時に前記姿勢検出ステップにより検出される各姿勢と、当該姿勢のときに前記強度取得ステップにより取得される信号強度とを対応付けた受信パターンを取得するステップと、
前記プロセッサが、前記基準パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢と、前記受信パターンにおいて所定信号強度に対応付けられた姿勢とを比較し、比較結果に基づき前記未知の発信源からの無線信号を受信するための姿勢を取得する姿勢取得ステップと、
前記プロセッサが、前記姿勢取得ステップにより取得した姿勢を表す情報を出力するステップと、を備える、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３８４９３（Ｐ２０１３−３８４９３Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７０９０２（Ｐ２０１１−１７０９０２）
【出願日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【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２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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