特許 5661661 携帯型情報処理装置、そのアンテナ制御方法、及びコンピュータが実行可能なプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5661661

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年1月28日

(54)【発明の名称】携帯型情報処理装置、そのアンテナ制御方法、及びコンピュータが実行可能なプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/40 20150101AFI20150108BHJP

   G06F 1/16 20060101ALI20150108BHJP

   G06F 1/32 20060101ALI20150108BHJP

   G06F 1/26 20060101ALI20150108BHJP

   H04B 1/04 20060101ALI20150108BHJP

   H01Q 1/24 20060101ALI20150108BHJP

   H01Q 3/44 20060101ALI20150108BHJP

【ＦＩ】

   H04B1/40

   G06F1/00 312Z

   G06F1/00 332Z

   G06F1/00 334P

   H04B1/04 B

   H01Q1/24 Z

   H01Q3/44

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-24389(P2012-24389)

(22)【出願日】2012年2月7日

(65)【公開番号】特開2013-162413(P2013-162413A)

(43)【公開日】2013年8月19日

【審査請求日】2013年1月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】505205731

【氏名又は名称】レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100132595

【弁理士】

【氏名又は名称】袴田 眞志

(74)【復代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】西岡 善夫

(72)【発明者】

【氏名】李 成圭

(72)【発明者】

【氏名】山本 修

(72)【発明者】

【氏名】葉若 重和

(72)【発明者】

【氏名】藤井 一男

【審査官】 石川 雄太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１１９７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２２７０９９９（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２６０９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １／３８−１／５８

Ｇ０６Ｆ １／１６

Ｇ０６Ｆ １／２６

Ｇ０６Ｆ １／３２

Ｈ０１Ｑ １／２４

Ｈ０１Ｑ ３／４４

Ｈ０４Ｂ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディスプレイが配置されるディスプレイ側筐体に無線通信用のチューナブルアンテナを搭載し、タブレット構成をとることが可能な携帯型情報処理装置において、
前記チューナブルアンテナの利得を制御する利得制御部と、
前記チューナブルアンテナの近傍に配置され、前記チューナブルアンテナに人体が近接したか否かを検出する人感センサと、
を備え、
前記利得制御部は、前記人感センサが前記チューナブルアンテナに人体が近接したことを検出した場合には、前記チューナブルアンテナの利得が小さくなるように制御し、
前記人感センサは、前記タブレット構成において、前記情報処理装置のシステム側筐体の底面の、前記ディスプレイ側筐体に搭載された前記チューナブルアンテナと対向する位置に配置されることを特徴とする携帯型情報処理装置。

【請求項2】

前記利得制御部は、
チャネルの選択を指示する制御信号を出力する制御信号出力部と、
前記制御信号と前記人感センサの検出結果とに基づいた選択信号を出力する選択部と、
前記選択信号に従って前記チューナブルアンテナのインピーダンスを切り替えるインピーダンス切替部と、
を備え、
前記選択信号は、前記検出結果が前記人体の近接を示す場合は、前記制御信号が指示するチャネルよりも前記チューナブルアンテナの利得が小さくなるチャネルの選択を指示する信号であり、前記検出結果が前記人体の近接を示さない場合は、前記制御信号と同じ信号であることを特徴とする請求項１に記載の携帯型情報処理装置。

【請求項3】

前記インピーダンス切替部は、
容量の異なる複数のリアクタンス素子と、
前記選択信号に基づいて前記複数のリアクタンス素子の中から１つのリアクタンス素子を選択し、選択したリアクタンス素子で前記チューナブルアンテナとグランドを接続するスイッチ回路と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の携帯型情報処理装置。

【請求項4】

前記リアクタンス素子がコンデンサであることを特徴とする請求項３に記載の携帯型情報処理装置。

【請求項5】

ディスプレイが配置されるディスプレイ側筐体に無線通信用のチューナブルアンテナを搭載し、タブレット構成をとることが可能な携帯型情報処理装置のアンテナ制御方法において、
前記チューナブルアンテナの利得を制御する工程と、
前記チューナブルアンテナの近傍に配置された人感センサが、前記チューナブルアンテナに人体が近接したか否かを検出する工程と、
を含み、
前記制御する工程では、前記検出する工程で人感センサが前記チューナブルアンテナに人体が近接していることを検出した場合には、前記チューナブルアンテナの利得が小さくなるように制御し、
前記人感センサは、前記タブレット構成において、前記情報処理装置のシステム側筐体の底面の、前記ディスプレイ側筐体に搭載された前記チューナブルアンテナと対向する位置に配置されることを特徴とする携帯型情報処理装置のアンテナ制御方法。

【請求項6】

ディスプレイが配置されるディスプレイ側筐体に無線通信用のチューナブルアンテナを搭載し、タブレット構成をとることが可能な携帯型情報処理装置に搭載されるプログラムであって、
前記チューナブルアンテナの利得を制御する工程と、
前記チューナブルアンテナの近傍に配置された人感センサが、前記チューナブルアンテナに人体が近接したか否かを検出する工程と、
をコンピュータに実行させ、
前記制御する工程では、前記検出する工程で人感センサが前記チューナブルアンテナに人体が近接していることを検出した場合には、前記チューナブルアンテナの利得が小さくなるように制御し、
前記人感センサは、前記タブレット構成において、前記情報処理装置のシステム側筐体の底面の、前記ディスプレイ側筐体に搭載された前記チューナブルアンテナと対向する位置に配置されることを特徴とするコンピュータが実行可能なプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、携帯型情報処理装置、そのアンテナ制御方法、及びコンピュータが実行可能なプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話や情報処理装置などのような人体に接近した状態で使用される無線通信機器が普及するにつれて、これらの通信機器から発射される電波の人体に対する影響についての関心が高まっている。そのため、多くの国では、人体に吸収される電波の電力量の指標であるＳＡＲ（Specific Absorption Rate）の許容量について基準を定めている。ＳＡＲは、単位質量の人体組織に単位時間に吸収されるエネルギーを意味する。例えば、日本では総務省令・無線設備規則によって、携帯無線通信を行う陸上移動局は人体の特定の部位に対するＳＡＲである局所ＳＡＲを所定値以下とすることが義務づけられている。

【0003】

例えば、タブレットＰＣではその特有の操作方式によりＳＡＲが問題になることがある。具体的には、ユーザはタブレットＰＣを腕に抱えて操作する場合がある。そのときユーザは、タブレットＰＣの本体を一方の手で抱え、他方の手でディスプレイに対してタッチペンを操作する。この体勢では、タブレットＰＣの筐体の縁辺が、ユーザの胸部又は腹部などに接触又は接近する可能性がある。

【0004】

他方、携帯型情報処理装置において、デザイン性の向上、アンテナ破損リスクの低減などの要求から、アンテナを小型化し、筐体内への内蔵化が求められている。小型化が可能なものとして、例えばチューナブルアンテナがある。かかるチューナブルアンテナは、インピーダンスを切り替えることでアンテナ利得が最大となる周波数（以下、同調周波数）を可変にしたものであり、アンテナの同調周波数を、通信を希望する周波数に適宜合わせることで、高利得かつ広帯域の通信が可能な内蔵アンテナを実現することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−３３６７４２号

【特許文献2】特開２００７−２３５３２９号

【特許文献3】国際公開第２０１０／１０６７０８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、無線通信用のアンテナを搭載した携帯型情報処理装置において、簡単な方法で電波に関する法令に定められる基準を満たすことが可能な携帯型情報処理装置、そのアンテナ制御方法、及びコンピュータが実行可能なプログラム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】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、その筐体に無線通信用のチューナブルアンテナを搭載した携帯型情報処理装置において、前記チューナブルアンテナの利得を制御する利得制御部と、前記チューナブルアンテナに人体が近接したか否かを判断する判断部と、を備え、前記利得制御部は、前記判断部が前記チューナブルアンテナに人体が近接したと判断した場合には、前記アンテナの利得が小さくなるように制御することを特徴とする。

【0008】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記判断部は、前記チューナブルアンテナの近傍に配置され、前記チューナブルアンテナに人体が近接したか否かを検出する人感センサであることが望ましい。

【0009】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記判断部は、画面の表示方向に基づいて、前記チューナブルアンテナに人体が近接したか否かを判断することが望ましい。

【0010】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記利得制御部は、チャネルの選択を指示する制御信号を出力する制御信号出力部と、前記制御信号と前記判断部の判断結果とに基づいた選択信号を出力する選択部と、前記選択信号に従って前記チューナブルアンテナのインピーダンスを切り替えるインピーダンス切替部と、を備え、前記選択信号は、前記判断結果が前記人体の近接を示す場合は、前記制御信号が指示するチャネルよりも前記チューナブルアンテナの利得が小さくなるチャネルの選択を指示する信号であり、前記判断結果が前記人体の近接を示さない場合は、前記制御信号と同じ信号であることが望ましい。

【0011】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記インピーダンス切替部は、容量の異なる複数のリアクタンス素子と、前記選択信号に基づいて前記複数のリアクタンス素子の中から１つのリアクタンス素子を選択し、選択したリアクタンス素子で前記チューナブルアンテナとグランドを接続するスイッチ回路と、を含むことが望ましい。

【0012】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記リアクタンス素子がコンデンサであることが望ましい。

【0013】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記筐体は、ディスプレイ装置が搭載されていることが望ましい。

【0014】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記携帯型情報処理装置は、タブレットＰＣであることが望ましい。

【0015】

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、その筐体に無線通信用のチューナブルアンテナを搭載した携帯型情報処理装置のアンテナ制御方法において、前記チューナブルアンテナの利得を制御する工程と、前記チューナブルアンテナに人体が近接したか否かを判断する工程と、を含み、前記制御する工程では、前記判断する工程で前記チューナブルアンテナに人体が近接したと判断した場合には、前記チューナブルアンテナの利得が小さくなるように制御することを特徴とする。

【0016】

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、その筐体に無線通信用のチューナブルアンテナを搭載した携帯型情報処理装置に搭載されるプログラムであって、前記チューナブルアンテナの利得を制御する工程と、前記チューナブルアンテナに人体が近接したか否かを判断する工程と、を含み、前記制御する工程では、前記判断する工程で前記チューナブルアンテナに人体が近接したと判断した場合には、前記チューナブルアンテナの利得が小さくなるように制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、アンテナを搭載した携帯型情報処理装置において、簡単な方法で電波に関する法令に定められる基準を満たすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本実施の形態に係るタブレットＰＣの外観図である。

【図2】図２は、本実施の形態に係るタブレットＰＣの外観図である。

【図3】図３は、本実施の形態に係るタブレットＰＣの外観図である。

【図4】図４は、タブレットＰＣのハードウェアの概略構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、本実施の形態に係るタブレットＰＣのアンテナの全体的な構造を示す斜視図である。

【図6】図６は、アンテナの周波数シフト回路を示す図である。

【図7】図７は、ユーザがタブレットＰＣを操作するときの人体とアンテナの位置関係を説明するための図である。

【図8】図８は、アンテナに関連するソフトウェア及びハードウェアの機能構成を示す概略図である。

【図9】図９は、アンテナの周波数特性とアンテナ利得の関係を示す図である。

【図10】図１０は、人感センサの他の配置例を示す図である。

【図11】図１１は、ユーザがタブレットＰＣを操作するときの人体とアンテナの位置関係を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に、この発明に係る携帯型情報処理装置、そのアンテナ制御方法、及びコンピュータが実行可能なプログラムを図面に基づいて詳細に説明する。本発明の構成要素は、本明細書の図面に一般に示してあるが、様々な構成で広く多様に配置し設計してもよいことは容易に理解できる。したがって、本発明の装置、システム及び方法の実施形態についての以下のより詳細な説明は、特許請求の範囲に示す本発明の範囲を限定するものではなく、単に本発明の選択した実施形態の一例を示すものであって、本明細書の特許請求の範囲に示す本発明と矛盾無く装置、システム及び方法についての選択した実施形態を単に示すものである。当業者は、特定の細目の１つ以上が無くても、又は他の方法、部品、材料でも本発明を実現できることが理解できる。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの又は実質的に同一のものが含まれる。

【0020】

以下、本発明に係る携帯型情報処理装置を適用したタブレットＰＣについて説明する。図１〜図３は、本実施の形態に係るタブレットＰＣ１の外観図である。図１において、タブレットＰＣ１はキーボードを内蔵したいわゆるコンバーチブル型であり、いずれも略直方体であるシステム側筐体２及びディスプレイ側筐体３を備えている。システム側筐体２はキーボード及びポインティング・デバイスを備えた入力部１０を備える。ディスプレイ側筐体３はタッチパネル入力部を液晶表示装置（ＬＣＤ）の上に重ねて表示と指示体（タッチペンや指等）による入力を可能にした入力表示パネル１１を備える。

【0021】

システム側筐体２及びディスプレイ側筐体３は、それぞれの端部の中央で連結部（ヒンジ）４によって連結されている。連結部４は、これらの筐体を互いに開閉する方向に回動自在に支持している。システム側筐体２に対してディスプレイ側筐体３を開いた状態で、ディスプレイ側筐体３を、連結部４を中心にして少なくとも１８０度回転させることが可能となっている。タブレットＰＣ１は、図１に示すＰＣ使用モードでは、通常のノートＰＣのように、入力部１０に対して操作して使用することができる。さらに、図２に示すようにディスプレイ側筐体３を回転させて、システム側筐体２の上にディスプレイ側筐体３を重ねるように折り畳み、入力表示パネル１１が表を向くようにすれば、図３に示すタブレット使用モードとなる。タブレット使用モードでは、タブレットＰＣ１を入力表示パネル１１に対して操作することで使用することができる。

【0022】

図１〜図３において、ディスプレイ側筐体３は、入力表示パネル１１の周辺部に４つの縁辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有している。縁辺１２ａには、表示方向回転ボタン１６が設けられている。ユーザが表示方向回転ボタン１６を１回押すごとに、所定の方向に入力表示パネル１１に表示される画面の方向が９０度ずつ回転する。回転の方向は、時計方向、反時計方向、又はいずれかの選択された方向とすることができる。さらに１８０度回転させるときは、９０度ずつ回転させないで、１回で１８０度回転させるようにしてもよい。なお、加速度センサ等により、タブレットＰＣ１の方向（縦、横）を検出して、自動的に画面を回転させることにしてもよい。

【0023】

縁辺１２ｃには、無線ＷＡＮに使用するアンテナ１００が取り付けられている。アンテナ１００は、チューナブルアンテナであり、インピーダンスを所定の値に調節することで、同調周波数（共振周波数）を希望する周波数に一致させることが可能となっている。また、ディスプレイ側筐体３の端面１４には、アンテナ１００と近接する位置に人感センサ１７が設けられている。人感センサ１７は、人体がアンテナ１００に近接しているか否かを判断するための判断部として機能する。

【0024】

詳細を後述するように、本実施の形態では、人感センサ１７でアンテナ１００に人体が近接したことを検出した場合には、ＳＡＲの問題を回避するために、アンテナ１００のインピーダンスを切替えてアンテナ利得を下げている（電波出力を弱める）。ここでは、アンテナ１００を縁辺１２ｃに設けることにしたが、他の縁辺１２ａ、１２ｂ、及び１２ｄに設け、人感センサ１７をその近傍に設けることにしてもよい。

【0025】

図４は、タブレットＰＣ１のハードウェアの概略構成を示すブロック図である。ＣＰＵ２１は、ノートＰＣの中枢機能を担う演算処理装置で、例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）等のＯＳ、ＢＩＯＳ、デバイス・ドライバ、あるいはアプリケーション・プログラムなどを実行する。ＣＰＵ２１は、ＣＰＵブリッジ２２及びＩ／Ｏブリッジ２３を中心に構成されるチップ・セットにさまざまなバスを経由して接続された各デバイスを制御する。

【0026】

ＣＰＵブリッジ２２は、メイン・メモリ２４へのアクセス動作を制御するためのメモリ・コントローラ機能や、ＣＰＵ２１と他のデバイスとの間のデータ転送速度の差を吸収するためのデータ・バッファ機能などを含む。メイン・メモリ２４はＣＰＵブリッジ２２に接続され、ＣＰＵ２１が実行するプログラムの読み込み領域、処理データを書き込む作業領域として利用される書き込み可能メモリである。ビデオ・コントローラ２８はＣＰＵブリッジ２２に接続され、ビデオ・チップ（図示せず）及びＶＲＡＭ（図示せず）を実装しており、ＣＰＵ２１からの描画命令を受けて描画すべきイメージを生成してＶＲＡＭに書き込み、ＶＲＡＭから読み出したイメージを描画データとして入力表示パネル１１を構成するＬＣＤに送る。

【0027】

無線ＷＡＮモジュール３０は、Ｉ／Ｏブリッジ２３、選択モジュール３１、及びアンテナ１００に接続されている。無線ＷＡＮは、割り当てられた周波数帯域の中に複数のチャネル（ＣＨ）が設定されており、各々のチャネルには中心周波数と帯域幅が規定されている。無線ＷＡＮモジュール３０は、例えば、７０４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの周波数帯域で４つのチャネルを使用して無線通信を行うことが可能となっている。無線ＷＡＮモジュール３０は、選択したチャネルを示す制御信号を選択モジュール３１に出力する。

【0028】

また、Ｉ／Ｏブリッジ２３は、シリアルＡＴＡインターフェース及びＵＳＢインターフェース（図示せず）としての機能も含み、シリアルＡＴＡを介してハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）２９、及び光学ドライブ（図示せず）などと接続される。ＨＤＤ２９には、ＯＳ、デバイス・ドライバ、あるいはアプリケーション・プログラムなどが格納される。さらにＩ／Ｏブリッジ２３には、ＬＰＣバス３０を介してエンベデッド・コントローラ（ＥＣ）２５、Ｉ／Ｏコントローラ２７などが接続されている。Ｉ／Ｏコントローラ２７には入力表示パネル１１を構成するタッチパネル入力部が接続されている。Ｉ／Ｏコントローラ２７はタッチパネル入力部の動作を制御する。エンベデッド・コントローラ（ＥＣ）２５には入力部１０及び電源装置２６等が接続されている。エンベデッド・コントローラ２５は、入力部１０及び電源装置２６等の動作を制御する。

【0029】

人感センサ１７は選択モジュール３１に接続されている。人感センサ１７は、アンテナ１００に人体が近接したか否かを検出し、判断結果である検知結果（近接検出「１」、近接不検出「０」）を選択モジュール３１に出力する。

【0030】

選択モジュール３１は、本体側筐体２又はディスプレイ側筐体３に設けられ、無線ＷＡＮモジュール３０から出力される制御信号と人感センサ１７から出力される検出結果とに基づいて選択信号を生成して、アンテナ１００のインピーダンス切替回路（図５参照）に出力する。

【0031】

図５は、本実施の形態に係るタブレットＰＣ１のアンテナ１００の全体的な構造を示す斜視図である。アンテナ１００は、印刷回路基板に対してフォト・リソグラフィとエッチング処理を行い、誘電体基板１０１の主体面１０３に形成したアンテナ・パターンと、主体面１０３上のアンテナ・パターンにそれぞれ半田で接続される水平延長部パターン１０９ｃとグランド・プレーン１１５の３つの部材で構成している。水平延長部パターン１０９ｃが存在する平面は誘電体基板１０１の主体面１０３と９０度で交差する。

【0032】

誘電体基板１０１の形状は、アンテナ・パターンを形成する領域を提供する主体面１０３と、４つの側面１０５を有する薄板状の直方体となっている。主体面１０３には、励振素子１０７、放射素子１０９、及びグランド素子１１３のパターンが形成されている。グランド素子１１３はグランド・プレーン１１５の１つの直線状の縁に平行に延びる直線状のパターンでグランド・プレーン１１５を接続する領域を有する。グランド素子１１３には、長手方向のほぼ中央部にグランド側の給電部１２１ｂが形成されている。

【0033】

アンテナ・パターンは７０４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの範囲で無線ＷＡＮの４つのチャネルに適応する無給電型の放射素子１０９と、放射素子１０９に静電結合及び電磁結合で電磁波エネルギーを供給する励振素子１０７を含む。

【0034】

放射素子１０９は、後述するようにグランド素子１１３との間に接続するリアクタンスを変更することで４つのチャネルの周波数帯に適応することができる。一例として、第１チャネルは７０４ＭＨｚから７４６ＭＨｚ、第２チャネルは７４７ＭＨｚから７８７ＭＨｚ、第３チャネルは７９０ＭＨｚから８６２ＭＨｚ、及び第４チャネルは８６０ＭＨｚから９６０ＭＨｚとする。

【0035】

励振素子１０７は、１／４波長で共振する直線状のモノポール・アンテナでグランド素子１１３に平行に延びている。励振素子１０７の開放端１０７ａは、放射素子１０９の垂直部１０９ａから所定の間隔が空くように長さを短くして電波干渉を抑制している。励振素子１０７は、放射素子１０９の全体の帯域の中心である基本周波数（８３２ＭＨｚ）の３次高調波の１／４波長で共振するように長さが設定されている。なお、本明細書においては、垂直と水平の方向はグランド素子１１３に対する方向を示すものとする。

【0036】

開放端１０７ａと反対側の位置における励振素子１０７には、電圧側の給電部１２１ａが形成されている。給電部１２１ａ、１２１ｂは、線ＷＡＮモジュール３０と同軸ケーブルで接続され、無線ＷＡＮモジュール３０から給電される。

【0037】

グランド素子１１３の一方の端部の近辺には、垂直に延びる放射素子１０９の垂直部パターン１０９ａが配置されている。垂直部パターン１０９ａとグランド素子１１３とは直接連絡しておらず、両者の間にはインピーダンス切替回路２０１が設けられている。インピーダンス切替回路２０１の周囲には図２に示すように複数の異なる静電容量のコンデンサが配置されている。インピーダンス切替回路２０１は、選択モジュール３１から選択信号を受け取って、垂直部パターン１０９ａとグランド素子１１３との間を異なる複数のコンデンサのいずれかと接続する。

【0038】

垂直部パターン１０９ａには水平部パターン１０９ｂが連絡している。水平部パターン１０９ｂは、グランド素子１１３に平行に開放端１０９ｄまで延びている。水平部パターン１０９ｂは、主体面１０３に対して９０度で交差する平面上に配置された水平延長部パターン１０９ｃを含む。なお、交差角度の９０度はノートＰＣに収納する際の最も好ましい例であり、水平延長部パターン１０９ｃが主体面１０３に対して９０度より大きな角度で交差する平面上に配置されていてもよい。

【0039】

水平延長部パターン１０９ｃは平坦な薄板状の導体で形成され、誘電体基板１０１の側面１０５に沿って配置されている。水平延長部パターン１０９ｃは、水平部パターン１０９ｂに半田で接続されている。水平延長部パターン１０９ｃは、グランド素子１１３に平行に水平部パターン１０９ｂの開放端１０９ｄよりさらに先にある開放端１０９ｅまで延びている。本実施例では別の部材として製作した水平延長部パターン１０９ｃと水平部パターン１０９ｂを半田で接続しているが、両者を一体化したパターンとして形成してから折り曲げるようにしてもよい。放射素子１０９はグランド素子１１３から開放端１０９ｅまでのパターンの長さとそのとき接続されるコンデンサの容量に応じた電気長で共振周波数が決まり、逆Ｌ型１／４波長モノポール・アンテナとして電磁波を放射又は受信する。

【0040】

水平部パターン１０９ｂは励振素子１０７と主体面１０３上で平行になるように配置されており静電結合及び電磁結合をして励振素子１０７から電磁波エネルギーを受け取る。放射素子１０９は、励振素子１０７が共振する３次高調波の周波数で共振する。放射素子１０９の垂直部パターン１０９ａのグランド素子１１３側の開放端から水平延長部パターン１０９ｃの開放端１０９ｅまでの長さは、放射素子１０９が放射する第４チャネルの基本周波数よりやや高い周波数の波長の１／４波長で共振するように設定されている。そして、接続するコンデンサの容量を増やすことで同調周波数をより低い方向にシフトさせる。

【0041】

グランド素子１１３にそれぞれ平行な２つのパターンがグランド素子１１３に対して垂直な方向からみたときに重なりあるように延びていることをオーバーラップしているという。水平部パターン１０９ｂと励振素子１０７は電気的に結合し電磁波エネルギーの送受が可能なように主体面１０３上にオーバーラップして配置されている。

【0042】

つぎに図６を参照して周波数シフト回路を説明する。周波数シフト回路は主として、インピーダンス切替回路２０１と５個のコンデンサで構成されている。コンデンサ２０３は、一端が垂直部パターン１０９ａに接続され他端がインピーダンス切替回路２０１に接続されている。コンデンサ２０５ａ〜２０５ｄは、それぞれ一端がインピーダンス切替回路２０１に接続され他端がグランド素子１１３に接続されている。インピーダンス切替回路２０１の内部は、コンデンサ２０３と４つのコンデンサ２０５ａ〜２０５ｄの中から選択したいずれかのコンデンサを接続するマルチプレクサで構成されている。

【0043】

それぞれのコンデンサの容量は、コンデンサ２０３は２００ｐＦ、コンデンサ２０５ａは１．５ｐＦ、コンデンサ２０５ｂは２．４ｐＦ、コンデンサ２０５ｃは４．７ｐＦ、コンデンサ２０５ｄは６．８ｐＦとしている。コンデンサ２０３は、放射素子１０９に流れる直流成分を遮断する目的で挿入している。コンデンサ２０５ａ〜コンデンサ２０５ｄは、放射素子１０９の容量性のリアクタンスを調整して、同調周波数をシフトさせる。

【0044】

端子２５１ａ、２５１ｂは選択モジュール３１に接続される。端子２５１ｃ、２５１ｄにはインピーダンス切替回路２０１を動作させるための直流電源が接続される。端子２５１ａ〜２５１ｄは、誘電体基板１０１の図示しない主体面１０３上のパターン及びビアで接続された裏面のパターンによりインピーダンス切替回路２０１及びグランド素子１１３に接続される。なお、この周波数シフト回路にはさらに抵抗やコンデンサが接続されるが、動作の説明には必要がないため図からは省略している。

【0045】

インピーダンス切替回路２０１は、端子２５１ａ、２５１ｂで選択モジュール３１から受け取った選択信号に基づいて、コンデンサ２０５ａ〜２０５ｄから選択したいずれかのコンデンサとコンデンサ２０３を接続する。その結果、垂直部パターン１０９ａとグランド素子１１３との間はコンデンサ２０３とコンデンサ２０５ａ〜２０５ｄのいずれかのコンデンサの直列回路で接続されることになる。

【0046】

コンデンサ２０５ａ〜２０５ｄは、容量が大きくなるほど放射素子１０９の同調周波数を低い方にシフトさせる。コンデンサ２０５ａは第４チャネルに対応し、コンデンサ２０５ｂは第３チャネルに対応し、コンデンサ２０５ｃは第２チャネルに対応し、コンデンサ２０５ｄは第１チャネルにそれぞれ対応する。

【0047】

つぎに、アンテナ１００の挙動を説明する。給電点１２１ａ、１２１ｂに同軸ケーブルを接続して無線ＷＡＮモジュール３０から高周波電圧を給電する。無線ＷＡＮを利用するときは、無線ＷＡＮモジュール３０が例えば第１チャネルを選択するための制御信号を選択モジュール３１に送出し、無線モジュール３１は、無線ＷＡＮモジュール３０から出力される制御信号と人感センサ１７から出力される検出結果（例えば、近接不検出「０」）とに基づいて選択信号を生成して端子２５１ａ、２５１ｂに送る。インピーダンス切替回路２０１は、垂直部パターン１０９ａをコンデンサ２０５ｄでグランド素子１１３に接続する。

【0048】

無線ＷＡＮモジュール３０は、給電点１２１ａ、１２１ｂに高周波電圧を給電する。励振素子１０７は共振し、水平部パターン１０９ｂに電磁結合及び静電結合で電磁波エネルギーを供給する。放射素子１０９は、コンデンサ２０５ａから開放端１０９ｅまでの電気的な長さにおいて、水平部パターン１０９ｂが受け取った電磁波エネルギーにより共振する。

【0049】

図７は、ユーザがタブレットＰＣ１を操作するときの人体とアンテナ１００の位置関係を説明するための図である。ユーザがタブレットＰＣ１を操作する場合には、人体が（１）〜（４）に位置する場合がある。（２）〜（４）の状態では、人体がアンテナ１００に近接していないので、アンテナ利得が大きくなるような周波数特性を選択する。（１）の状態では、人体がアンテナ１００に近接しているので、アンテナ利得が低くなるような周波数特性を選択して、人体に対するＳＡＲの影響を低減させる。

【0050】

図８及び図９を参照して、アンテナ１００に人体が近接した場合にＳＡＲを低減する処理を説明する。図８は、アンテナ１００に関連するソフトウェア及びハードウェアの機能構成を示す概略図である。図９は、アンテナ１００の周波数特性とアンテナ利得の関係を説明するための図である。

【0051】

図８において、ＨＤＤ２９（図４参照）に格納された無線ＷＡＮアプリケーション５１、ＯＳ５２、無線ＷＡＮドライバ５３は、タブレットＰＣ１が起動されるとメイン・メモリ２４に読み込まれ、ＣＰＵ２１によって実行される。無線ＷＡＮアプリケーション５１は、ＯＳ５２上で動作するアプリケーション・プログラムであり、メイン・メモリ５１に常駐して以下に説明する処理の中心的な役割を果たす。なお、無線ＷＡＮアプリケーション５１と各デバイス・ドライバの間のデータもしくはコマンドの送受信には、ＯＳ５２が介在する。

【0052】

無線ＷＡＮドライバ５３は、無線ＷＡＮモジュール３０に対応したデバイス・ドライバである。無線ＷＡＮアプリケーション５１は、無線ＷＡＮドライバ５３を経由して無線ＷＡＮモジュール３０を制御することにより無線ＷＡＮへの接続、切断、及び再接続などを行うことができる。

【0053】

無線ＷＡＮモジュール３０は、無線ＷＡＮアプリケーション５１の指示に従って、チャネルを選択するための制御信号を選択モジュール３１に送出する。

【0054】

人感センサ１７は、アンテナ１００に人体が近接したか否かを検出し、検知結果（近接検出「１」、近接不検出「０」）を選択モジュール３１に出力する。人感センサ１７は、例えば、静電容量検出式のセンサであり、検出した静電容量が所定値以上の場合に、アンテナ１００に人体が近接しているとして、近接検出「１」を出力し、他方、検出した静電容量が所定値以上でない場合に、アンテナ１００に人体が近接していないとして、近接不検出「０」を出力する。なお、人感センサ１７として赤外線検出式のセンサを使用することにしてもよい。

【0055】

選択モジュール３１は、無線ＷＡＮモジュール３０から出力される制御信号と人感センサ１７から出力される検出結果とに基づいて選択信号を生成してアンテナ１００のインピーダンス切替回路２０１に出力する。選択モジュール３１は、例えば、論理回路やコントローラで構成することができる。なお、無線ＷＡＮモジュール３０が選択モジュール３１の機能を担うことにしてもよい。

【0056】

インピーダンス切替回路２０１は、選択モジュール３１から入力される選択信号に従って、アンテナ１００のインピーダンスを変化させることで、アンテナ１００の同調周波数を変化させることができる。ここでは、アンテナ１００のインピーダンスを変化させるために、接続するコンデンサを切り替えてそのインダクタンスを変更しているが、本発明はこれに限られるものではなく、他の方法を使用してインピーダンスを切り替えることにしてもよい。

【0057】

上記構成において、無線ＷＡＮアプリケーション５１、ＯＳ５２、無線ＷＡＮドライバ５３、無線ＷＡＮモジュール３０、選択モジュール３１、及びインピーダンス切替回路２０１は、アンテナ１００の利得を制御する利得制御部を構成する。

【0058】

図９において、横軸は周波数（第１〜第４チャネル）、縦軸はアンテナ利得［Ｇａｉｎ］を示している。アンテナ１００のインピーダンスは上述したように、４段階に切り替え可能となっており、アンテナ１００の周波数特性は、（ａ）〜（ｄ）の４つのポジションを取ることができる。

【0059】

つぎに、アンテナ１００の周波数特性の切替え動作を具体的に説明する。無線ＷＡＮモジュール３０は、第１チャネルを選択する場合は制御信号「００」を、第２チャネルを選択する場合は制御信号「０１」を、第３チャネルを使用する場合は制御信号「１０」を、第４チャネルを使用する場合は制御信号「１１」を選択モジュール３１に出力する。

【0060】

選択モジュール３１は、人感センサ１７の検出結果が近接不検出「０」の場合は、制御信号をそのまま選択信号としてインピーダンス切替回路２０１に出力する。他方、選択モジュール３１は、人感センサ１７の検出結果が近接検出「１」の場合は、制御信号「００」を「０１」、制御信号「０１」を「１０」、制御信号「１０」を「１１」、制御信号「１１」を「１０」に変更して、選択信号としてインピーダンス切替回路２０１に出力する。

【0061】

インピーダンス切替回路２０１は、選択信号が「００」の場合にはコンデンサ２０５ｄを選択する。これにより、アンテナ１００の周波数特性は（ａ）に示す特性となる。また、インピーダンス切替回路２０１は、選択信号が「０１」の場合にはコンデンサ２０５ｃは選択する。これにより、アンテナ１００の周波数特性は（ｂ）に示す特性となる。また、インピーダンス切替回路２０１は、選択信号が「１０」の場合にはコンデンサ２０５ｂを選択する。これにより、アンテナ１００の周波数特性は（ｃ）に示す特性となる。また、インピーダンス切替回路２０１は選択信号が「１１」の場合にはコンデンサ２０５ａを選択する。これにより、アンテナ１００の周波数特性は（ｄ）に示す特性となる。

【0062】

すなわち、人体の近接を検出していない状態では、選択したチャネルの中心周波数とアンテナ１００の同調周波数が一致するようにして、アンテナ利得が最大となるようにしているが、人体の近接を検出した場合は、ＳＡＲを低減するために、選択したチャネルの中心周波数とアンテナ１００の同調周波数が一致しないように周波数特性を切り替えて、アンテナ利得を低下させている。例えば、同図において、無線ＷＡＮモジュール３０が第２チャネルを選択した場合は、人体の近接が検出されない状態では、周波数特性（ｂ）を選択して、アンテナ利得が最大となるようにしているが、人体の近接を検出した状態では、周波数特性（ｃ）を選択して、アンテナ利得を低くしている。

【0063】

図１０は、人感センサ１７の他の配置例を示す図である。上記実施の形態（図１参照）では、人感センサ１７をディスプレイ側筐体３のアンテナ１００近傍の端面１４に配置しているが、さらに、ディスプレイ側筐体３を折り畳んだ状態で、本体側筐体２の底面（裏面）のアンテナ１００に対向する位置に配置することにしてもよい。これにより、ユーザが膝にタブレットＰＣ１を載せて操作する場合にアンテナ１００に膝が近接したことを検出して、アンテナ１００の利得を低減することができる。

【0064】

また、上記実施の形態では、人体がアンテナ１００に近接しているか否かを判断するための判断部として人感センサ１７を使用する例を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、画面の表示方向を判別してアンテナ１００に人体が近接しているか否かを判断することにしてもよい。図１１は、ユーザがタブレットＰＣ１を操作するときの人体とアンテナ１００の位置関係の例を説明するための図である。例えば、（ａ）に示すような画面の表示方向の場合は、人体がアンテナ１００に近接している可能性が高いので、人体がアンテナ１００に近接していると判断してもよい。他方、（ｂ）〜（ｅ）に示すような画面の表示方向の場合は、人体がアンテナ１００に近接している可能性が低いので、人体がアンテナ１００に近接していないと判断してもよい。

【0065】

以上説明したように、本実施の形態によれば、筐体に無線通信用のチューナブルアンテナであるアンテナ１００を搭載したタブレットＰＣ１において、アンテナ１００の利得を制御する利得制御部と、アンテナ１００に人体が近接したか否かを判断する判断部と、を備え、利得制御部は、判断部がアンテナ１００に人体が近接したことと判断した場合には、アンテナ１００の利得が小さくなるように制御することとしたので、簡単な方法でＳＡＲの基準を満たすことが可能となる。付言すると、チューナブルアンテナは本来、小型の構成でワイドバンド化することを目的とするものであるが、本実施の形態では、アンテナ利得の調整にも流用している。

【0066】

また、利得制御部は、所望のチャネルの選択を指示する制御信号を出力する無線ＷＡＮモジュール３０と、無線ＷＡＮモジュール３０から出力される制御信号と人感センサ１７の検出結果とに基づいた選択信号を出力する選択モジュール３１と、選択信号に従ってアンテナ１００のインピーダンスを切り替えるインピーダンス切替回路２０１と、を備え、選択信号は、検出結果が人体の近接を示す場合は制御信号が指示するチャネルよりもアンテナ１００の利得が小さくなるチャネルの選択を指示する信号であり、検出結果が人体の近接を示さない場合は制御信号と同じ信号であることとしたので、小型のアンテナを使用して簡単な方法でＳＡＲの基準を満たすことが可能となる。

【0067】

なお、上記実施の形態では、無線ＷＡＮについて説明したが、本発明はこれに限られるわけではなく、無線ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）、ワンセグ、ＵＷＢ等の他の規格（他の周波数バンド）にも適用可能である。また、規格の異なる複数のチューナブルアンテナを搭載することにしてもよい。

【0068】

また、上記実施の形態では、携帯型情報処理装置としてコンバーチブル型のタブレットＰＣについて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、キーボードを内蔵しないピュアタブレット型のタブレットＰＣ、ＰＤＡ、携帯電話等にも適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0069】

以上のように、本発明に係る携帯型情報処理装置、そのアンテナ制御方法、及びコンピュータが実行可能なプログラムは、簡単な方法で電波に関する法令に定められる基準を満たす必要がある場合に有用である。

【符号の説明】

【0070】

１ タブレットＰＣ
２ システム側筐体
３ ディスプレイ側筐体
４ 連結部
１０ 入力部
１１ 入力表示パネル
１６ 表示方向回転ボタン
１７ 人感センサ
２１ ＣＰＵ
２２ ＣＰＵブリッジ
２３ Ｉ／Ｏブリッジ
２４ メイン・メモリ
２５ エンベデッド・コントローラ
２６ 電源装置
２７ Ｉ／Ｏコントローラ
２８ ビデオ・コントローラ
２９ ＨＤＤ
３０ 無線ＷＡＮモジュール
３１ 選択モジュール
５１ 無線ＷＡＮアプリケーション
５２ ＯＳ
５３ 無線ＷＡＮドライバ
１００ アンテナ
２０１ インピーダンス切替回路
２０５ａ〜ｄ コンデンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】