特開 2024-1917 無線通信端末

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024001917

(43)【公開日】2024-01-11

(54)【発明の名称】無線通信端末

(51)【国際特許分類】

   H04W 88/02 20090101AFI20231228BHJP

   H01Q 3/24 20060101ALI20231228BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20231228BHJP

【ＦＩ】

H04W88/02 140

H01Q3/24

H04W16/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022100785

(22)【出願日】2022-06-23

(71)【出願人】

【識別番号】318012780

【氏名又は名称】ＦＣＮＴ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮丸 尚人

(72)【発明者】

【氏名】野呂 浩道

【テーマコード（参考）】

5J021

5K067

【Ｆターム（参考）】

5J021AA02

5J021AA09

5J021GA01

5J021GA08

5J021HA06

5K067AA35

5K067EE02

5K067EE34

5K067HH22

5K067KK02

5K067KK03

(57)【要約】

【課題】無線通信端末による頭部への入射電力密度を抑制する。
【解決手段】本無線通信端末は、ミリ波帯の電波を放射する第１のアンテナモジュールと、少なくとも一部の放射方向が上記第１のアンテナモジュールと重なるように設けられるとともに、通信時においては上記第１のアンテナモジュールよりもユーザーの頭部から離れた位置に配置されたミリ波帯の電波を放射する第２のアンテナモジュールと、制御部と、を備える。上記制御部は、上記第１のアンテナモジュールによって放射される第１方向への電波による通信を継続すると上記頭部への入射電力密度が規定値以上となる場合に、上記第２のアンテナモジュールによって放射される上記第１方向への電波を用いた通信に切り替える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ミリ波帯の電波を放射する第１のアンテナモジュールと、
少なくとも一部の放射方向が前記第１のアンテナモジュールと重なるように設けられるとともに、通信時においては前記第１のアンテナモジュールよりもユーザーの頭部から離れた位置に配置されたミリ波帯の電波を放射する第２のアンテナモジュールと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１のアンテナモジュールによって放射される第１方向への電波による通信を継続すると前記頭部への入射電力密度が規定値以上となる場合に、前記第２のアンテナモジュールによって放射される前記第１方向への電波を用いた通信に切り替える、
無線通信端末。

【請求項2】

前記第１のアンテナモジュール及び前記第２のアンテナモジュールの夫々は、ビームフォーミングによって電波の放射方向を変化させることができ、
前記制御部は、
前記第１のアンテナモジュールによる前記ビームフォーミングによって変化させる電波の放射方向と前記ビームフォーミングによって変化させる電波の放射方向の夫々における前記入射電力密度との第１の対応関係を参照して、前記第１のアンテナモジュールによって放射される前記第１方向への電波による通信を継続すると前記頭部への前記入射電力密度が前記規定値以上となるか否かを判定し、
前記規定値以上となると判定した場合には、前記第１のアンテナモジュールによる電波の放射方向と前記第２のアンテナモジュールによる電波の放射方向との第２の対応関係を参照して、前記第１方向と同一方向となる前記第２のアンテナモジュールによる電波の放射方向を特定し、特定した前記電波の放射方向に向けて前記第２のアンテナモジュールに電波を放射させる、
請求項１に記載の無線通信端末。

【請求項3】

前記規定値は、所定期間における前記入射電力密度の平均値であり、
前記制御部は、前記所定期間を所定の小区間に分割し、前記規定値以上となるか否かの判定を前記小区間毎に行う、
請求項２に記載の無線通信端末。

【請求項4】

スピーカーとマイクロフォンをさらに備え、
前記第１のアンテナモジュールは、前記マイクロフォンよりも前記スピーカーに近い位置に配置され、
前記第２のアンテナモジュールは、前記スピーカーよりも前記マイクロフォンに近い位置に配置される、
請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信端末。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信端末に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、第５世代移動通信システム（５Ｇ）や超広帯域無線通信（ＵＷＢ）等で、ミリ波等の高い周波数の電波のニーズが高まっている。このような高い周波数の電波は空間での減衰が大きいため、例えば、ビームフォーミングによって通信カバレッジの改善が図られる。ビームフォーミングによって電波の強度が高まることから、人体に対する電波の局所吸収を抑制する工夫が行われている。

【0003】

例えば、特許文献１では、複数用意したアンテナを送信電力に応じて切り替えるアンテナ装置が提案されている。また、特許文献２では、人体に対する電波の局所吸収が上限値を超えると判定された場合に、上限値を超えない撮像条件を算出するＭＲＩ装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－２８３３９３号公報

【特許文献2】特開２０１５－０５８２９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、アンテナの指向性が考慮されないことからビームフォーミングによって指向性を可変とする技術に適用することは難しい。また、特許文献２に記載の技術では、Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ（ＳＡＲ）を計測する計測部を備えることとなるため、小型かつ軽量化が進められる無線通信端末に適用することは困難である。

【0006】

開示の技術の１つの側面は、無線通信端末による頭部への入射電力密度を抑制することができる無線通信端末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】

開示の技術の１つの側面は、次のような無線通信端末によって例示される。本無線通信端末は、ミリ波帯の電波を放射する第１のアンテナモジュールと、少なくとも一部の放射方向が上記第１のアンテナモジュールと重なるように設けられるとともに、通信時においては上記第１のアンテナモジュールよりもユーザーの頭部から離れた位置に配置されたミリ波帯の電波を放射する第２のアンテナモジュールと、制御部と、を備える。上記制御部は、上記第１のアンテナモジュールによって放射される第１方向への電波による通信を継続すると上記頭部への入射電力密度が規定値以上となる場合に、上記第２のアンテナモジュールによって放射される上記第１方向への電波を用いた通信に切り替える。

【発明の効果】

【0008】

本無線通信端末は、無線通信端末による頭部への入射電力密度を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係るスマートフォンの一例を示す図である。

【図2】図２は、ビームフォーミングによって指向性を変化させた場合における放射パターンを例示する図である。

【図3】図３は、ビームフォーミングによって指向性を変化させた場合における電界分布を例示する図である。

【図4】図４は、アンテナモジュールのカバレッジを模式的に示す図である。

【図5】図５は、パッチアンテナの法線方向が直交するように２つのアンテナモジュールを実装した無線端末のカバレッジを模式的に示す図である。

【図6】図６は、スマートフォンを点とみなした場合におけるアンテナモジュールのカバレッジを模式的に示す図である。

【図7】図７は、スマートフォンを用いて通話が行われている状態の一例を示す図である。

【図8】図８は、実施形態に係るスマートフォンのハードウェア構成の一例を示す図である。

【図9】図９は、実施形態に係るスマートフォンの処理ブロックの一例を示す図である。

【図10】図１０は、管理データベースに格納される対応管理テーブルの一例を示す図である。

【図11】図１１は、制御部によって作成されるＰＤ管理テーブルの一例を示す図である。

【図12】図１２は、単位時間「２」のＰＤが特定された状態のＰＤ管理テーブルの一例を示す図である。

【図13】図１３は、実施形態における制御部の処理フローの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜実施形態＞
以下に示す実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。実施形態に係る無線通信端末は、例えば、以下の構成を備える。本実施形態に係る無線通信端末は、ミリ波帯の電波を放射する第１のアンテナモジュールと、少なくとも一部の放射方向が上記第１のアンテナモジュールと重なるように設けられるとともに、通信時においては上記第１のアンテナモジュールよりもユーザーの頭部から離れた位置に配置されたミリ波帯の電波を放射する第２のアンテナモジュールと、制御部と、を備える。

【0011】

そして、上記制御部は、上記第１のアンテナモジュールによって放射される第１方向への電波による通信を継続すると上記頭部への入射電力密度が規定値以上となる場合に、上記第２のアンテナモジュールによって放射される上記第１方向への電波を用いた通信に切り替える。

【0012】

上記無線通信端末によれば、ユーザーの頭部から第１のアンテナモジュールよりも離れた位置に配置された第２のアンテナモジュールによって放射される上記第１方向への電波を用いた通信に切り替えられる。そのため、本無線通信端末によれば、頭部への入射電力密度を抑制することができる。また、上記無線通信端末は、アンテナモジュールが切り替えられても通信の方向を上記第１方向で維持することができる。なお、無線通信端末としては、例えば、スマートフォン、フィーチャーフォン及びウェアラブル端末を挙げることができる。

【0013】

以下、図面を参照して上記無線通信端末をスマートフォンに適用した実施形態についてさらに説明する。図１は、実施形態に係るスマートフォン１００の一例を示す図である。図１では、筐体１１０内に配置されるアンテナモジュール１Ａ、アンテナモジュール１Ｂ及びアンテナモジュール１Ｃも点線で例示される。スマートフォン１００は、可搬型の無線通信端末である。また、スマートフォン１００は、携帯電話端末でもある。スマートフ
ォン１００は、筐体１１０、スピーカー２１及びマイクロフォン２２、アンテナモジュール１Ａ、アンテナモジュール１Ｂ、アンテナモジュール１Ｃを備える。アンテナモジュール１Ａ、アンテナモジュール１Ｂ、アンテナモジュール１Ｃを総称して、アンテナモジュール１とも称する。また、図１において、マイクロフォン２２からスピーカー２１に向かう方向を＋Ｙ方向、アンテナモジュール１Ｂからアンテナモジュール１Ｃに向かう方向を＋Ｘ方向とする。

【0014】

スピーカー２１は、音を出力する。スピーカー２１は、例えば、スマートフォン１００を用いた通話において通話相手からの音を出力する。マイクロフォン２２は、音の入力を受け付ける。マイクロフォン２２は、例えば、スマートフォン１００を用いた通話において、ユーザーの声の入力を受け付ける。例えば、スピーカー２１がユーザーの耳に押し当てられた状態でスマートフォン１００を用いた通話が行われる。

【0015】

アンテナモジュール１は、ミリ波帯の電波を用いて通信を行うアンテナモジュールである。アンテナモジュール１には、板状に形成されたパッチアンテナが複数設けられる。アンテナモジュール１Ａは、スピーカー２１付近に配置される。また、アンテナモジュール１Ｂ、１Ｃは、マイクロフォン２２付近に配置される。アンテナモジュール１Ａは、主に＋Ｙ方向に向けて電波を放射する。アンテナモジュール１Ｂは、主に－Ｘ方向に向けて電波を放射する。アンテナモジュール１Ｃは、主に＋Ｘ方向に向けて電波を放射する。アンテナモジュール１Ａは、「第１のアンテナモジュール」の一例である。アンテナモジュール１Ｂは、「第２のアンテナモジュール」の一例である。

【0016】

アンテナモジュール１は、複数のパッチアンテナから放射される電波の位相を制御することで、アンテナモジュール１の指向性を変化させるビームフォーミングが可能である。図２は、ビームフォーミングによって指向性を変化させた場合における放射パターンを例示する図である。また、図３は、ビームフォーミングによって指向性を変化させた場合における電界分布を例示する図である。図３Ａでは０度方向、図３Ｂでは１５度方向、そして図３Ｃでは３０度方向に指向性を変化させた場合の電界分布が例示される。ビームフォーミングによってアンテナモジュール１の指向性が変化するとともに、アンテナモジュール１から放射される電波による電界分布も変化する。すなわち、ビームフォーミングによって強い電界が生じる領域が変化する。

【0017】

図４は、アンテナモジュール１のカバレッジを模式的に示す図である。図４では、アンテナモジュール１から放射される電波を楕円で模式的に示す。図４では、楕円５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３によってビームフォーミングによってアンテナモジュール１の指向性を１５度ずつ変化させた場合が例示される。なお、楕円５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３を総称して、楕円５００とも称する。図４では、楕円５００の長さによって等価等方放射電力（ＥＩＲＰ）の強さが例示され、楕円５００の向きによってメインローブの指向性が例示される。また、アンテナモジュール１の実際のカバレッジは球状となるが、図４では簡易的に平面でアンテナモジュール１のカバレッジを例示する。

【0018】

図４を参照すると理解できるように、アンテナモジュール１は、ビームフォーミングによって１８０度の方向にメインローブの指向性を変化させることができる。以下の表１は、楕円５００の夫々について入射電力密度（ＰＤ）を模式的に示す表である。以下の表の「ＩＤ」は、図４における符号５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３に対応する。また、表１では、各楕円５００のＰＤを「Ｐ１」から「Ｐ１３」としている。

【表1】

【0019】

ビームフォーミングによってアンテナモジュール１のメインローブの指向性を変化させた場合、図４の楕円５０７及び表１によって例示されるように、設けられたパッチアンテナの法線方向におけるＥＩＲＰが最も強い。また、図４の楕円５０１、５１３及び表１によって例示されるように、設けられたパッチアンテナの水平方向におけるＥＩＲＰが最も弱い。

【0020】

図５は、パッチアンテナの法線方向が直交するように２つのアンテナモジュール１Ａ、１Ｂを実装した無線端末のカバレッジを模式的に示す図である。図５では、図４と同様に、楕円の向き及び長さによってメインローブの指向性及びＥＩＲＰの強さを模式的に示す。ここで、アンテナモジュール１Ａの楕円５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３は、楕円５０１Ａ、５０２Ａ、５０３Ａ、５０４Ａ、５０５Ａ、５０６Ａ、５０７Ａ、５０８Ａ、５０９Ａ、５１０Ａ、５１１Ａ、５１２Ａ、５１３Ａとする。また、アンテナモジュール１Ｂの楕円５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３は、楕円５０１Ｂ、５０２Ｂ、５０３Ｂ、５０４Ｂ、５０５Ｂ、５０６Ｂ、５０７Ｂ、５０８Ｂ、５０９Ｂ、５１０Ｂ、５１１Ｂ、５１２Ｂ、５１３Ｂとする。

【0021】

基地局等のような遠方からこのような無線端末を見ると、基地局と無線端末との距離は無線端末の大きさに比して非常に大きいことから、当該無線端末を点とみなすことができる。その結果、図５に例示されるように、２つのアンテナモジュール１の一部のカバレッジが重なるように見えることになる。例えば、図５において、アンテナモジュール１Ａの楕円５０１Ａから５０７Ａは、アンテナモジュール１Ｂの楕円５０７Ｂから５１３Ｂと重なる。

【0022】

図１に例示するように、スマートフォン１００は３つのアンテナモジュール１を備えるが、基地局等のような遠方からスマートフォン１００を見ると、スマートフォン１００を点とみなすことができる。図６は、スマートフォン１００を点とみなした場合におけるアンテナモジュール１Ａ、１Ｂ、１Ｃのカバレッジを模式的に示す図である。図６では、図４と同様に、楕円の向き及び長さによってメインローブの指向性及びＥＩＲＰの強さを模式的に示す。また、アンテナモジュール１の実際のカバレッジは球状となるが、図６では簡易的に平面でアンテナモジュール１のカバレッジを例示する。図６では、さらに、指向性の範囲の夫々について主に通信に用いられるアンテナモジュール１も例示される。スマートフォン１００は、複数のアンテナモジュール１を備えることで、スマートフォン１００周囲の略全方向に対して電波を放射することができる。

【0023】

図４を参照して説明したように、アンテナモジュール１はビームフォーミングによって１８０度の方向にメインローブの指向性を変化させることができる。また、スマートフォン１００では、図５を参照して説明したように、アンテナモジュール１Ａのパッチアンテナの法線方向とアンテナモジュール１Ｂのパッチアンテナの法線方向とが直交し、アンテナモジュール１Ａのパッチアンテナの法線方向とアンテナモジュール１Ｃのパッチアンテナの法線方向とが直交するようにアンテナモジュール１が配置されることで、アンテナモジュール１Ａ、アンテナモジュール１Ｂ、アンテナモジュール１Ｃのカバレッジの一部は重なるようになる。

【0024】

ここで、スマートフォン１００の無線通信によるユーザーに対する電波の曝露量の上限は、例えば、電波法等の法令によって規定されている。曝露量は、例えば、総合照射比（ＴＥＲ）によって規定される。ＴＥＲは以下の（式１）によって定められる。

【数1】

【0025】

式１において、ＳＡＲは比吸収率を示し、ＳＡＲ_{Ｌｉｍｉｔ}はＳＡＲの許容値を示す。また、ＰＤは入射電力密度を示し、ＰＤ_{Ｌｉｍｉｔ}は電力密度の許容値を示す。電波法等の法令では、任意の６分間における平均のＴＥＲを１未満とすることが規定されている。

【0026】

式１において、「ＳＡＲ／ＳＡＲ_{Ｌｉｍｉｔ}」の項は６ＧＨｚ以下の周波数を用いる通信手段（例えば、ＬＴＥ、５Ｇのｓｕｂ６帯、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、ブルートゥース（登録商標、ＢＴ））による曝露量を示す。また、式１において、「ＰＤ／ＰＤ_{Ｌｉｍｉｔ}」の項は、６ＧＨｚを超える周波数を用いる通信手段（例えば、５Ｇのミリ波帯）による曝露量を示す。ＴＥＲを抑制するには、例えば、スマートフォン１００を用いた通話中において、ＰＤが高くなりやすい垂直方向のビームフォーミングを停止し、ＰＤを抑制しやすい水平方向のビームフォーミングに切り替えることが考えられる。しかしながら、このようにビームフォーミングを切り替えると、そのメインローブの指向性が異なるためにスマートフォン１００の通信性能が低下する虞がある。そのため、従来の技術では、ミリ波帯を用いた通信を停止することも行われていた。本実施形態では、ミリ波帯の電波を停止せずにＴＥＲを規定の範囲内に抑制する技術について説明する。

【0027】

ミリ波帯による通信を行いつつＴＥＲを規定値以下に抑制するには、ミリ波によるＰＤを抑制すればよい。そして、例えばアンテナモジュール１ＡにおいてＥＩＲＰとＰＤは比例関係にあることから、スマートフォン１００においてミリ波によるＰＤを抑制するには、ＰＤに代えてＥＩＲＰを抑制してもよい。

【0028】

図７は、スマートフォン１００を用いて通話が行われている状態の一例を示す図である。図７（Ａ）はユーザーの右斜め前方から見た状態を例示する。また、図７（Ｂ）は、ユーザーの上方から見た状態を例示する。通話が行われる場合、スマートフォン１００のスピーカー２１はユーザーの耳に当てられ、マイクロフォン２２はユーザーの口付近に位置することになる。そのため、スマートフォン１００を用いた通話時において、スピーカー２１の近傍に配置されたアンテナモジュール１Ａは、ユーザーの頭部の近くに位置することになる。一方で、アンテナモジュール１Ｂ、Ｃは、マイクロフォン２２の近傍に配置されることから、アンテナモジュール１Ａよりはユーザーの頭部から離れた場所に位置することになる。

【0029】

頭部の近くに位置するアンテナモジュール１ＡによるＰＤは、頭部から離れたアンテナモジュール１Ｂ及びアンテナモジュール１Ｃの夫々によるＰＤよりも大きなものとなる。また、頭部から離れた場所に位置するアンテナモジュール１Ｂ及びアンテナモジュール１Ｃの夫々によるＰＤは、頭部の近くに位置するアンテナモジュール１ＡによるＰＤよりも小さなものとなる。そのため、例えば、アンテナモジュール１Ａがビームフォーミングによって楕円５０７Ａに例示される方向（すなわち、最もＥＩＲＰが強い方向）に指向性を向けた場合、頭部に対するＰＤは特に大きなものとなる。

【0030】

ここで、スマートフォン１００において、例えば、アンテナモジュール１Ｂ、１Ｃは、ビームフォーミングによってＰＤが最も高い方向に指向性が向けられた状態であっても、
ＰＤの規定値以下となるような位置に配置される。このような位置は、例えば、スマートフォン１００の開発時における試験等で決定される。

【0031】

スマートフォン１００では、図５にも例示した通り、アンテナモジュール１Ａ、アンテナモジュール１Ｂ、アンテナモジュール１Ｃのカバレッジの一部は重なる。そこで、本実施形態では、あるアンテナモジュール１にとってＥＩＲＰが強い方向の通信に代えて、他のアンテナモジュール１における同一方向へのよりＥＩＲＰが弱い方向の通信を採用することで、ＰＤの低減を図る。

【0032】

図８は、実施形態に係るスマートフォン１００のハードウェア構成の一例を示す図である。スマートフォン１００は、ＣＰＵ１０１、主記憶部１０２、補助記憶部１０３、スピーカー２１、マイクロフォン２２、アンテナモジュール１Ａ、アンテナモジュール１Ｂ及びアンテナモジュール１Ｃを備える。ＣＰＵ１０１、主記憶部１０２、補助記憶部１０３、スピーカー２１、マイクロフォン２２、アンテナモジュール１Ａ、アンテナモジュール１Ｂ及びアンテナモジュール１Ｃは、接続バスＢ１によって相互に接続される。

【0033】

ＣＰＵ１０１は、マイクロプロセッサーユニット（ＭＰＵ）、プロセッサーとも呼ばれる。ＣＰＵ１０１は、単一のプロセッサーに限定される訳ではなく、マルチプロセッサー構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のＣＰＵ１０１がマルチコア構成を有していてもよい。ＣＰＵ１０１が実行する処理のうち少なくとも一部は、集積回路（ＩＣ）、その他のデジタル回路によって実行されてもよい。集積回路は、Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ（ＬＳＩ）、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）を含む。ＣＰＵ１０１は、プロセッサーと集積回路との組み合わせであってもよい。組み合わせは、例えば、マイクロコントローラーユニット（ＭＣＵ）、Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－ｃｈｉｐ（ＳｏＣ）、システムＬＳＩ、チップセットなどと呼ばれる。スマートフォン１００では、ＣＰＵ１０１が補助記憶部１０３に記憶されたプログラムを主記憶部１０２の作業領域に展開し、プログラムの実行を通じて周辺装置の制御を行う。これにより、スマートフォン１００は、所定の目的に合致した処理を実行することができる。主記憶部１０２及び補助記憶部１０３は、スマートフォン１００が読み取り可能な記録媒体である。

【0034】

主記憶部１０２は、ＣＰＵ１０１から直接アクセスされる記憶部として例示される。主記憶部１０２は、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）及びＲｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）を含む。

【0035】

補助記憶部１０３は、各種のプログラム及び各種のデータを読み書き自在に記録媒体に格納する。補助記憶部１０３は外部記憶装置とも呼ばれる。補助記憶部１０３には、オペレーティングシステム（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、ＯＳ）、各種プログラム、各種テーブル等が格納される。外部装置等には、例えば、コンピューターネットワーク等で接続された、他の情報処理装置及び外部記憶装置が含まれる。なお、補助記憶部１０３は、例えば、ネットワーク上のコンピューター群であるクラウドシステムの一部であってもよい。

【0036】

補助記憶部１０３は、例えば、Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ、ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ、ＨＤＤ）等である。

【0037】

＜スマートフォン１００の処理ブロック＞
図９は、実施形態に係るスマートフォン１００の処理ブロックの一例を示す図である。スマートフォン１００は、制御部１１１及び管理データベース１１２を備える。スマートフォン１００は、主記憶部１０２に実行可能に展開されたコンピュータープログラムをＣＰＵ１０１が実行することで、上記スマートフォン１００の、制御部１１１及び管理データベース１１２等の各部としての処理を実行する。

【0038】

管理データベース１１２には、制御部１１１によるアンテナモジュール１の切替制御等に用いられる情報が格納される。管理データベース１１２は、例えば、補助記憶部１０３に記憶される。図１０は、管理データベース１１２に格納される対応管理テーブル１１２１の一例を示す図である。対応管理テーブル１１２１では、アンテナモジュール１Ａ、アンテナモジュール１Ｂ、アンテナモジュール１Ｃ夫々におけるメインローブの指向性の対応関係が格納される。

【0039】

対応管理テーブル１１２１は、「ＩＤ１」、「ＰＤ１」、「ＩＤ２」、「ＰＤ２」の各項目を含む。「ＩＤ１」には、アンテナモジュール１Ａのメインローブの指向性を示す情報（図１０の例では、楕円５００を示す情報）が格納される。「ＰＤ１」には、アンテナモジュール１ＡのＰＤを示す情報が格納される。「ＩＤ２」には、アンテナモジュール１Ｂのメインローブの指向性を示す情報が格納される。「ＰＤ２」には、アンテナモジュール１ＢのＰＤを示す情報が格納される。そして、対応管理テーブル１１２１では、アンテナモジュール１Ａとアンテナモジュール１Ｂの同一のメインローブの指向性を示す楕円５００が対応付けられる。なお、図１０では簡単のためアンテナモジュール１Ａとアンテナモジュール１Ｂにおけるメインローブの指向性の対応関係が格納されるが、対応管理テーブル１１２１ではアンテナモジュール１Ｃのメインローブの指向性についても対応付けられてよい。対応管理テーブル１１２１は、「第１の対応関係」及び「第２の対応関係」の一例である。

【0040】

制御部１１１は、アンテナモジュール１による通信を維持しつつ、ミリ波によるＰＤを規定値以下の範囲内に抑制できるように、アンテナモジュール１の切替を制御する。例えば、ＰＤの規定値が６分間の平均値で２ｍＷ／ｃｍ^２である場合には、例えば、６分を単位時間（０．６分）に１０等分し、各単位時間におけるＰＤの累積が２０ｍＷ／ｃｍ^２以下となればよいことになる。そこで、制御部１１１は、各単位時間におけるＰＤを管理するＰＤ管理テーブルを作成する。ＰＤの規定値を規定する６分間は、「所定期間」の一例である。単位時間は、「所定の小区間」の一例である。

【0041】

図１１は、制御部１１１によって作成されるＰＤ管理テーブル１１１１の一例を示す図である。制御部１１１は、「単位時間」、「ＩＤ」、「ＰＤ」の各項目を含む。「単位時間」には、６分間を１０分割した夫々の単位時間を示す情報が格納される。「ＩＤ」には、アンテナモジュール１のメインローブの指向性を示す情報が格納される。「ＰＤ」には、「ＩＤ」で示される指向性による通信におけるＰＤを示す情報が格納される。

【0042】

ここでは、アンテナモジュール１Ａによる楕円５０７Ａにメインローブの指向性を向けた通信が開始されたものとする。制御部１１１は、「単位時間」の「１」に対応する「ＩＤ」にアンテナモジュール１Ａの楕円５０７Ａを示す「５０７Ａ」を格納する。さらに、制御部１１１は、「単位時間」の「１」に対応する「ＰＤ」に、アンテナモジュール１Ａが楕円５０７Ａにメインローブの指向性を向けた場合におけるＰＤを示す値である「Ｐ７Ａ」を格納する。また、他の「単位時間」に対応する「ＰＤ」には、アンテナモジュール１Ｂによる最大のＰＤを示す「ＰＢＭＡＸ」を仮の値として格納する。「ＰＢＭＡＸ」は、上記表１を参照すると理解できるように、楕円５０７Ｂにメインローブの指向性を向けた場合におけるアンテナモジュール１ＢによるＰＤである。楕円５０７Ａにメインローブの指向性を向けた通信は、「第１方向への電波による通信」の一例である。

【0043】

制御部１１１は、単位時間「２」において許容されるＰＤを算出する。単位時間「１」において「Ｐ７Ａ」のＰＤが生じ、６分間において許容される累積のＰＤは「２０ｍＷ／ｃｍ^２」であり、単位時間「１」、「２」を除いた残りの単位時間の数は「８」であることから、単位時間「２」において許容されるＰＤは、「２０－Ｐ７Ａ－（ＰＢＭＡＸ×８）」で算出することができる。

【0044】

制御部１１１は、許容されるＰＤが「Ｐ７Ａ」より大きい場合には、単位時間「２」に対応するＩＤを「５０７Ａ」とする。また、制御部１１１は、許容されるＰＤが「Ｐ７Ａ」よりも小さい場合には、対応管理テーブル１１２１を参照して楕円５０７Ａと同一の指向性の楕円５１３Ｂを特定する。そして、制御部１１１は、単位時間「２」に対応するＩＤを特定した「５１３Ｂ」とする。ここでは、許容されるＰＤが「Ｐ７Ａ」より大きかったものとする。図１２は、単位時間「２」のＰＤが特定された状態のＰＤ管理テーブル１１１１の一例を示す図である。図１２の例では、単位時間「２」に対応するＩＤに「５０７Ａ」が格納されるとともに、「ＰＤ」には楕円５０７ＡのＰＤである「Ｐ７Ａ」が格納されている。

【0045】

制御部１１１は、単位時間「３」以降についても同様にＩＤの決定を行う。ここで、制御部１１１は、単位時間「１０」までのＩＤを決定し、次の単位時間「１１」についてのＩＤの決定を行うときには、単位時間「１」の「ＩＤ」及び「ＰＤ」の値を消去して、単位時間「１１」の情報が単位時間「１」の項目に格納される。そして、制御部１１１は、決定済みの単位時間「２」から「１０」までの「ＰＤ」を用いて、単位時間「１」のＩＤ（すなわち、単位時間「１１」のＩＤ）を決定すればよい。制御部１１１は、「制御部」の一例である。

【0046】

図１３は、実施形態における制御部１１１の処理フローの一例を示す図である。以下、図１３を参照して、制御部１１１の処理フローの一例について説明する。

【0047】

ステップＴ１では、制御部１１１は、アンテナモジュール１を用いた通信を開始する。ここでは、アンテナモジュール１の指向性が楕円５０７Ａに向けられた通信が開始されたものとする。

【0048】

ステップＴ２では、制御部１１１は、ステップＴ１で開始した通信を継続すると規定値を超えるか否かを判定する。超える場合（ステップＴ２でＹＥＳ）、処理はステップＴ４に進められる。超えない場合（ステップＴ２でＮＯ）、処理はステップＴ３に進められる。

【0049】

ステップＴ３では、制御部１１１は、次の単位時間におけるＰＤの上限を算出する。ステップＴ４では、制御部１１１は、対応管理テーブル１１２１を参照して、ステップＴ１で開始した通信と同一のメインローブの指向性であって、よりＰＤの低いアンテナモジュール１による通信に切り替える。

【0050】

＜実施形態の作用効果＞
本実施形態では、アンテナモジュール１Ａ、１Ｂ、１Ｃの少なくとも一部のカバレッジが重なるようにアンテナモジュール１Ａ、１Ｂ、１Ｃがスマートフォン１００に配置される。そして、アンテナモジュール１Ｂ、１Ｃは、ビームフォーミングによってＰＤが最も高い方向にメインローブの指向性が向けられた状態であっても、ＰＤの規定値以下となるような位置に配置される。そして、制御部１１１は、例えば、アンテナモジュール１Ａによるあるビームフォーミングの通信を継続するとＰＤの規定値を超えてしまうような場合に、よりＰＤの小さいアンテナモジュール１Ｂ、１Ｃによるメインローブの指向性が同一
のビームフォーミングへの通信に切り替える。そのため、本実施形態によれば、メインローブが同一指向性の通信を維持しつつ、ＰＤを規定値以下とすることができる。

【0051】

ここで、本実施形態では、ＰＤの規定値が６分平均で２ｍＷ／ｃｍ^２である場合に、当該６分を単位時間（０．６分）に分割し、分割した各単位時間におけるＰＤの累積が２０ｍＷ／ｃｍ^２以下となるように、制御部１１１によってアンテナモジュール１が選択されてもよい。すなわち、制御部１１１によって、単位時間毎にＰＤが規定値以上となるか否かの判定が実行され、規定値以上となる場合には通信に使用するアンテナモジュール１が切り替えられてもよい。そのため、本実施形態によれば、通信に使用されるアンテナモジュール１のメインローブの指向性が途中で（６分の間で）変化しても単位時間毎に判定が実行されることで、頭部に対するＰＤを規定値以下とすることができる。

【0052】

＜変形例１＞
以上説明した実施形態では、スマートフォン１００は３つのアンテナモジュール１を備えたが、スマートフォン１００が備えるアンテナモジュール１の数は３つに限定されない。スマートフォン１００は２つのアンテナモジュール１を備えてもよいし、４つ以上のアンテナモジュール１を備えてもよい。

【0053】

＜変形例２＞
アンテナモジュール１Ａを、スピーカー２１付近に配置できない場合、また、アンテナモジュール１Ｂ、１Ｃを、マイクロフォン２２付近に配置できない場合、アンテナモジュール１Ａはスマートフォン１００の短辺に備え、アンテナモジュール１Ｂ、１Ｃはスマートフォン１００の長辺に備えてもよい。

【0054】

以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0055】

１・・アンテナモジュール
１Ａ・・アンテナモジュール
１Ｂ・・アンテナモジュール
１Ｃ・・アンテナモジュール
２１・・スピーカー
２２・・マイクロフォン
５００・・楕円
５０１・・楕円
５０２・・楕円
５０３・・楕円
５０４・・楕円
５０５・・楕円
５０６・・楕円
５０７・・楕円
５０８・・楕円
５０９・・楕円
５１０・・楕円
５１１・・楕円
５１２・・楕円
５１３・・楕円
５０１Ａ・・楕円
５０２Ａ・・楕円
５０３Ａ・・楕円
５０４Ａ・・楕円
５０５Ａ・・楕円
５０６Ａ・・楕円
５０７Ａ・・楕円
５０８Ａ・・楕円
５０９Ａ・・楕円
５１０Ａ・・楕円
５１１Ａ・・楕円
５１２Ａ・・楕円
５１３Ａ・・楕円
５０１Ｂ・・楕円
５０２Ｂ・・楕円
５０３Ｂ・・楕円
５０４Ｂ・・楕円
５０５Ｂ・・楕円
５０６Ｂ・・楕円
５０７Ｂ・・楕円
５０８Ｂ・・楕円
５０９Ｂ・・楕円
５１０Ｂ・・楕円
５１１Ｂ・・楕円
５１２Ｂ・・楕円
５１３Ｂ・・楕円
１００・・スマートフォン
１０１・・ＣＰＵ
１０２・・主記憶部
１０３・・補助記憶部
１１０・・筐体
１１１・・制御部
１１１１・・ＰＤ管理テーブル
１１２・・管理データベース
１１２１・・対応管理テーブル
Ｂ１・・接続バス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】