JP2007122642A - メモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents

メモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】無線通信機能付きのメモリ・カードと、メモリ・カードを装着するメモリ・ホストと、メモリ・カードと無線通信する無線ホストからなる通信システムを提案する。
【解決手段】メモリ・カードは、装着中のメモリ・ホストに設定されているパワーオフ・タイマ値を取得する機能を備え、複数のメモリ・ホスト上で使用するという状況下であっても、使用環境毎に適当なリフレッシュ動作時間を設定する。この結果、無駄なリフレッシュ動作による無線ホストとのデータ通信速度の低下や短時間の通信途絶など上位アプリケーションにおける障害の原因を排除する。
【選択図】 図10

Description

本発明は、情報機器に着脱自在に装着して用いられるメモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、無線通信機能を備え、装着中の情報機器(メモリ・ホスト)からの給電により駆動し、メモリ・ホスト並びに無線接続される無線ホストの双方からアクセスが可能なメモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
さらに詳しくは、本発明は、メモリ・ホストが所定の時間間隔でオート・パワーオフを実行する場合に、メモリ・ホストのパワーオフ・タイマをリフレッシュすることによりパワーオフを回避して無線ホストとの無線通信用の電力を確保するメモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、無線ホストとの無線データ伝送のパフォーマンスの低下を抑制しながらリフレッシュ動作を行なうメモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
昨今の技術革新に伴い、パーソナル・コンピュータ(PC)やPDA(Personal Digital Assistant)、デジタル・カメラ、ポータブル・メディア・プレーヤといった、テキストや画像、音声などさまざまなデータ・コンテンツを扱う情報機器が開発され市販されている。また、この主の情報機器の多くは、メモリ・カードやUSBメモリなどカートリッジ式のメモリ装置を着脱自在に装着するためのカード・スロットやコネクタを備えている。メモリ・カードには、「MEMORYSTICK(登録商標)」や「SD(Secure Digital)カード」など複数の規格があるが、以下では、着脱式のメモリ装置のことを総じて「メモリ・カード」と呼ぶことにする。
例えば、デジタル・カメラにおいては、撮像画像をJPEG(Joint Picture Experts Group)若しくはMPEG(Moving Picture Experts Group)などの所定のファイル・フォーマットに符号化した後、メモリ・カードに保存する。そして、これらの画像ファイルをパーソナル・コンピュータなどの他の情報機器に移動し、画質調整や再符号化などの画像処理を行なったり、データベース若しくはアルバムなどの形式で画像管理を行なったりすることができる。あるいは、テレビ受像機に転送して撮影画像を大きく表示してみたり、プリンタに画像ファイルを転送してプリントアウトを行なったりすることにより写真として楽しむことができる。
ここで、メモリ・カード上の画像やその他のデータを機器間で移動する方法として、メモリ・カードを抜き取って移動先の機器に装着するのが一般的であるが、メモリ・カード自体が無線通信機能を内蔵し(例えば、特許文献1を参照のこと)、近距離無線通信によりデータの送受信を行なうという方法も考えられる。後者の場合、メモリ・カードは、デジタル・カメラなどのメモリ・ホストと電気的に接続してデータを授受する有線通信手段の他に、パーソナル・コンピュータなどの無線ホストとデータを送受信する近距離無線通信手段を備えている。メモリ・カードは、装着中のメモリ・ホストからの給電により駆動し、メモリ・ホスト並びに無線接続される無線ホストの双方からのメモリ・アクセスが可能となる。
図13には、無線通信機能付きメモリ・カードの構成例を示している。同図において、参照番号10は無線通信機能付きメモリ・カード、参照番号11はデジタル・カメラなどのメモリ・ホスト、参照番号2はデータ転送先のプリンタ、あるいはデータ出力先のテレビ・モニタなどの無線ホストである。
無線通信機能付きメモリ・カード10には、メモリ・カードとしての基本的な機能であるフラッシュ・メモリ6、メモリ制御部7、ホスト機器11とのインターフェース部8が装備されている。そして、例えばBluetooth通信のような無線部4と、通信制御部5がメモリ・カード11に付加されている。通信制御部5は、無線通信の通信プロトコルの制御を行なう。アンテナは、無線通信機能付きメモリ・カード10側には参照番号3として、外部機器2側には参照番号9として実装される。
ホスト機器11は、通常は、インターフェース部8、メモリ制御部7を介して、フラッシュ・メモリ6にデータを格納したり、読み出したりするアクセス動作を行なう。一方、外部機器2がフラッシュ・メモリ6内の画像を引き出す場合には、外部機器2は、アンテナ3、無線部4、通信制御部5、インターフェース部8、メモリ制御部7を介して、フラッシュ・メモリ6から目的とするデータを読み出す。
ここで、メモリ・カード10内のフラッシュ・メモリ6、メモリ制御部7、無線部4、通信制御部5といった回路モジュールは、インターフェース部8経由で供給されるホスト機器11からの駆動電力によって動作することができる。他方、ホスト機器11は、デジタル・カメラなどバッテリ駆動機器の場合、一般に、パワーオフ・タイマが消滅する所定の時間間隔でパワーオフするというオート・パワーオフ機能若しくは省電力機能を備えている。このため、メモリ・カード10が無線ホストと無線通信動作中であっても、デジタル・カメラのオート・パワーオフにより無線ホストとのデータ伝送が途絶するという問題がある。
これに対し、メモリ・ホストが所定の時間間隔でオート・パワーオフ機能を有効に作動させている場合に、メモリ・ホストのパワーオフ・タイマが消滅する前にリフレッシュすることによりパワーオフを回避して、無線ホストとの無線通信用の電力をメモリ・ホストから確保することができる。
情報機器の多くは、キーボードやマウスなどの入出力機器の状態変化、あるいはメモリ・カードなどの外部インターフェースにおけるデバイスの挿抜に起因して外部割込みが発生し、この外部割込みに応答してパワーオフ・タイマをリフレッシュするようになっている。そこで、メモリ・カードは、無線ホストと通信を一時中断し、挿抜検出(INS)信号を擬似的に発行するというプロセスにより、リフレッシュ動作を実現し、メモリ・ホストのパワーオフを回避することができる(例えば、本出願人に既に譲渡されている特願2005−236078号明細書を参照のこと)。
メモリ・カードは、無線通データ伝送中の電源停止を確実に回避するためには、リフレッシュ動作の時間間隔をメモリ・カード側で設定されるオート・パワーオフの時間間隔より短くする(すなわち、リフレッシュ・タイマ値をオート・パワーオフ・タイマ値より小さい値にする)必要がある。ところが、1つのメモリ・カードを着脱して複数のメモリ・ホスト上で使用するという状況下では、メモリ・ホスト毎に区々のパワーオフ・タイマ値が設定されていることが想定されていることから、メモリ・カード側では、使用されるメモリ・ホストのうち最も短いパワーオフ・タイマに対応する必要があり、数秒〜数十秒といったかなり短いリフレッシュ動作時間を設定せざるを得ない。
リフレッシュ動作時間が短いということは、メモリ・カードがリフレッシュ動作を実行する頻度が増加することを意味する。上述したようなメモリ・ホストに対する外部割込みを利用したリフレッシュ動作の場合、無線ホストとの無線データ通信を一旦停止して実施されるため、リフレッシュ動作の頻度の増加は、データ通信速度の低下や短時間の通信途絶を招き、それがこの通信手段を使用して実行される上位のアプリケーションで障害の原因となり得る。また、システム・ユーザの使い勝手の低下を誘発する(メモリ・カードを例えばオーディオ、静止画、動画などのアプリケーションに利用した場合は、音飛び、画像乱れ、動作速度低下、通信途絶などの原因となる)。
特開2001−77878号公報
本発明の目的は、無線通信機能を備え、装着中の情報機器(メモリ・ホスト)からの給電により駆動し、メモリ・ホスト並びに無線接続される無線ホストの双方からアクセスが可能な、優れたメモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
本発明のさらなる目的は、メモリ・ホストが所定の時間間隔でオート・パワーオフを実行する場合に、メモリ・ホストのパワーオフ・タイマをリフレッシュすることによりパワーオフを回避して、無線ホストとの無線通信用の電力をメモリ・ホストから確保することができる、優れたメモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
本発明のさらなる目的は、無線ホストとの無線データ伝送のパフォーマンスの低下を抑制しながら、メモリ・ホストのパワーオフ・タイマに対するリフレッシュ動作を行なうことができる、優れたメモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第1の側面は、
メモリと、
最後に外部割込み事象が発生してから所定のパワーオフ時間間隔が経過した後にパワーオフするメモリ・ホストと有線接続する有線通信部と、
無線ホストと無線接続する無線通信部と、
前記有線通信部において外部割込み事象を発生させて前記メモリ・ホストのパワーオフ時間をリフレッシュするリフレッシュ動作手段と、
前記有線通信部を介して装着されるメモリ・ホスト、又は前記無線通信部を介した前記無線ホストとの通信状態に応じて、リフレッシュ動作の起動を制御するリフレッシュ動作制御手段と、
を具備することを特徴とするメモリ・カードである。
本発明は、デジタル・カメラやパーソナル・コンピュータなどの情報機器すなわちメモリ・ホストに装着して用いられるメモリ・カードに関する。本発明に係るメモリ・カードは、無線通信機能を備え、装着中の情報機器(メモリ・ホスト)からの給電により駆動し、メモリ・ホスト並びに無線接続される無線ホストの双方からアクセスが可能となる通信システムを構成することができる。
一般的な情報機器で構成されるメモリ・ホストは、所定の時間間隔でオート・パワーオフを実行する省電力機能を備えている。このため、メモリ・カードが無線ホストとデータ伝送中であるにも拘らず、無線通信動作を関知しないメモリ・ホストがオート・パワーオフすることにより、データ伝送が途絶するという問題がある。これに対し、メモリ・カードがリフレッシュ動作を行ないメモリ・ホストのパワーオフを回避することにより、無線ホストとの無線通信用の電力をメモリ・ホストから確保することができる。リフレッシュ動作は、例えば、メモリ・ホストが外部割込みに応答してパワーオフ・タイマをリフレッシュするという仕組みを利用して、メモリ・カードが擬似的な外部割込みを発行することにより行なわれる。
メモリ・カードは、無線通データ伝送中の電源停止を確実に回避するためには、リフレッシュ動作の時間間隔をメモリ・ホスト側で設定されるパワーオフ・タイマの値より小さい値にする必要がある。1つのメモリ・カードを着脱して複数のメモリ・ホスト上で使用するという状況下では、使用されるメモリ・ホストのうち最も短いパワーオフ・タイマに対応する必要があり、数秒〜数十秒といったかなり短いリフレッシュ動作時間を設定せざるを得ない。
リフレッシュ動作時間が短いということは、メモリ・カードがリフレッシュ動作を実行する頻度が増加することを意味する。メモリ・ホストに対する外部割込みを利用したリフレッシュ動作は無線ホストとの無線データ通信を一旦停止して実施されるため、リフレッシュ動作の頻度の増加はデータ通信速度の低下や短時間の通信途絶を招き、上位のアプリケーションで障害の原因となり得るという問題がある。
これに対し、本発明に係るメモリ・カードは、装着中のメモリ・ホストに設定されているパワーオフ・タイマ値を取得する機能を備えているので、複数のメモリ・ホスト上で使用するという状況下であっても、使用環境毎に適当なリフレッシュ動作時間を設定することができる。この結果、無駄なリフレッシュ動作による無線ホストとのデータ通信速度の低下や短時間の通信途絶といった、上位アプリケーションにおける障害の原因を排除することができる。
メモリ・カードは、無線ホストとの協働的動作により、パワーオフ・タイマ値を取得する機能を実現することができる。この場合、通常動作モードとリフレッシュ時間調整モードという2つの動作モードが定義される。
通常動作モードでは、メモリ・カードは、所定のリフレッシュ時間間隔でメモリ・ホストのパワーオフ・タイマに対するリフレッシュ動作を行ないながら、無線ホストとの無線接続状態(若しくは無線通信が可能な状態)を維持する。
そして、ユーザからの指示などによりリフレッシュ時間調整モードに移行すると、メモリ・カードはリフレッシュ動作を強制的に停止するとともに、その時点でのリフレッシュ・タイマ値を無線ホストに送信する。一方、無線ホスト側では、測定用のカウンタを起動させて、リフレッシュ・タイマ値を受信した以降の経過時間を測定する。
その後、オート・パワーオフの時間間隔が経過した時点でメモリ・ホストがパワーオフすると、メモリ・ホストからメモリ・カードへの電源供給を停止し、これに伴いメモリ・カードの無線通信動作も停止する。無線ホストは、無線接続が切断されることによりパワーオフのタイミングを検出すると、リフレッシュ時間調整開始時のリフレッシュ・タイマ値と、該調整処理を開始した以降に計測された測定カウンタ値とを加算して、メモリ・ホストのオート・パワーオフ・タイマ値を求めることができる。そして、このオート・パワーオフ・タイマ値から所定のマージン時間Xを減じて、新しいリフレッシュ・タイマ値を決定することができる。
無線ホストは、メモリ・カードとの無線通信路を再接続すると、新しいリフレッシュ・タイマ値を通知する。メモリ・カードは、この新しいリフレッシュ・タイマ値に基づくリフレッシュ時間間隔でリフレッシュ動作を起動することになる。
他方、メモリ・カードがメモリ・ホストに対してリフレッシュ動作を実行する場合、メモリ・カードと無線ホスト機器が無線接続中は、無線データの往来がなくてもそのリフレッシュ動作によりメモリ・ホストのオート・パワーオフ機能が働かず、メモリ・ホストの不要な電池消耗が発生するという問題がある。あるいは、メモリ・ホストは、メモリ・カードを装着中、そのリフレッシュ動作により、メモリ・ホストのオート・パワーオフ機能が働かず、メモリ・ホストの不要な電池消耗が発生してしまう。
この種の問題の対策として、メモリ・カードは、無線接続中、一定時間以上メモリ・ホストからメモリ・カードへのアクセスが無く、且つ無線データ通信が行なわれない場合に、自動的に無線接続を切断するとともに、リフレッシュ動作を停止するようにすればよい。このような機能は、メモリ・カードだけでなく、無線ホストにも装備しておくことが好ましい。
また、メモリ・カードは、一定時間以上メモリ・ホストからメモリ・カードへのアクセスが無く、且つ無線ホストからの無線接続要求がないことを条件として、自身のリフレッシュ動作を停止するようにすればよい。
また、本発明の第2の側面は、メモリ・ホストに装着して用いられるとともに、無線ホストと無線通信する無線通信機能付きのメモリ・カードに対する制御をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ・可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、前記メモリ・ホストは最後に外部割込み事象が発生してから所定のパワーオフ時間間隔が経過した後にパワーオフするオート・パワーオフ機能を備えており、前記コンピュータ・システムに対し、
前記メモリ・ホストにおけるパワーオフ時間間隔を取得するパワーオフ時間間隔取得手順と、
該取得したパワーオフ時間間隔に基づいてリフレッシュ時間間隔を決定するリフレッシュ時間間隔決定手順と、
該決定したリフレッシュ時間間隔毎に前記メモリ・ホストに対して外部割込み事象を発生させてパワーオフ時間をリフレッシュするリフレッシュ動作手順と、
を実行させることを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
本発明の第2の側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第2の側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによって、コンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、本発明の第1の側面に係るメモリ・カードと同様の作用効果を得ることができる。
本発明によれば、無線通信機能を備え、装着中のメモリ・ホストからの給電により駆動し、メモリ・ホスト並びに無線接続される無線ホストの双方からアクセスが可能な、優れたメモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
また、本発明によれば、メモリ・ホストが所定の時間間隔でオート・パワーオフを実行する場合に、メモリ・ホストのパワーオフ・タイマをリフレッシュすることによりパワーオフを回避して、無線ホストとの無線通信用の電力をメモリ・ホストから確保することができる、優れたメモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
また、本発明によれば、無線ホストとの無線データ伝送のパフォーマンスの低下を抑制しながら、メモリ・ホストのパワーオフ・タイマに対するリフレッシュ動作を好適に行なうことができる、優れたメモリ・カード及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
本発明に係るメモリ・カードは、装着中のメモリ・ホストに設定されているパワーオフ・タイマ値を取得する機能を備えているので、複数のメモリ・ホスト上で使用するという状況下であっても、使用環境毎に適当なリフレッシュ動作時間を設定することができ、無駄なリフレッシュ動作による無線ホストとのデータ通信速度の低下や短時間の通信途絶といった、上位アプリケーションにおける障害の原因を排除することができる。
また、本発明に係るメモリ・カードは、無線ホストとの無線接続が確立している期間であっても一定時間以上無線データの往来がないときや、無線接続が切断されているときには、リフレッシュ動作を停止するので、メモリ・ホストは無用なリフレッシュ動作によりオート・パワーオフが妨げられることはなくなり、不要なバッテリの消耗を回避することができる。
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
A.システム構成
図1には、本発明の第1の実施形態に係る無線伝送システムの構成を模式的に示している。本システムは、デジタル・カメラ101と、無線通信機能付きメモリ・カード110と、無線読取装置102と、テレビ106と、赤外線リモコン108で構成される。
無線通信機能付きメモリ・カード110は、デジタル・カメラ101の専用メモリ・スロットなど(図示しない)に収容され、コネクタ部112経由で接続されている。コネクタ部112は、無線通信機能付きメモリ・カード110とデジタル・カメラ101との有線通信インターフェースを構成し、例えば、MEMORYSTICK(登録商標)や、PCカード、USBなどいずれかの標準的なインターフェース仕様に準拠するものとする。
デジタル・カメラ101は、「メモリ・ホスト」に相当し、無線通信機能付きメモリ・カード110を着脱自在に収容して、撮像した画像データを無線通信機能付きメモリ・カード110に保存する。デジタル・カメラ101側からは、コネクタ部112経由で、撮像画像のフラッシュ・メモリ114への書き込みや、フラッシュ・メモリ114に格納した画像などのデータの読み出しを行なうことができる。また、無線通信機能付きメモリ・カード110は、このコネクタ部112経由でデジタル・カメラ101から駆動電力が供給されている。
また、無線通信機能付きメモリ・カード110は、無線通信インターフェースとしての無線部115を備えている。無線部115は、送信部116及び受信部117を含み、無線読取装置102との間で無線伝送を行なうことができる。例えば、無線読取装置102からは制御信号103が無線送信され、これに応答して、デジタル・カメラ101内の無線通信機能付きメモリ・カード110からは、JPEGの画像データなどの応答信号104が無線送信される。
無線部115に適用される無線通信インターフェースとして、例えば無線LANの標準規格であるIEEE802.11や、Bluetooth通信、あるいは反射波伝送などを利用することができる。但し、メモリ・カード110と無線ホストとの無線データ伝送の詳細については後述に譲る。
無線読取装置102には、ビデオ・ケーブル105経由でテレビ106の外部ビデオ入力端子に接続されており、無線読取装置102及びテレビ106は「無線ホスト」に相当する機能を提供する。具体的には、無線読取装置102は、無線通信機能付きメモリ・カード110に格納されている画像データを無線読取装置102が無線伝送により取得すると、これをビデオ・ケーブル105経由でテレビ106の外部ビデオ入力端子にビデオ出力してテレビ106の画面上に表示出力する。
また、無線読取装置102は、自装置の動作状態などを表示する表示部120を備えている。例えば、表示部120は、ユーザに対して、メモリ・カード110から無線伝送によりデータを受信していることを示す。
テレビ106並びに無線読取装置102は、赤外線受光部107及び109をそれぞれ備えており、赤外線コマンドを受光し、コマンドに応じた装置動作を実行する。また、赤外線リモコン108は、テレビ106や無線読取装置102に対する制御コマンドを、赤外線からなる制御信号118として赤外線受光部107に与えることができる。赤外線リモコン108は、テレビ106に対する制御コマンドであるビデオのチャネル切り換え制御や音量調整などの一般的な操作コマンドに加え、無線読取装置102による無線通信動作の制御コマンド、さらに無線読取装置102を介してデジタル・カメラ101内の無線通信機能付きメモリ・カード110へのアクセスを指示するための制御コマンドなどを備えている。
例えば、ユーザは、赤外線リモコン108を利用して、無線読取装置102に対し、デジタル・カメラ101内の無線通信機能付きメモリ・カード110からの画像データの読み取りとテレビ106へのビデオ出力を指示するとともに、テレビ106に対して、ケーブル105からライン入力された画像データの表示出力を指示することができる。
続いて、無線通信機能付きメモリ・カード110の内部構成について詳解する。図1に示すように、無線通信機能付きメモリ・カード110は、アンテナ111と、無線部115と、フラッシュ・メモリ114と、メモリ/通信制御部113と、コネクタ部112で構成される。
フラッシュ・メモリ114は、電気的に消去書き換えが可能な不揮発性の半導体メモリ装置であり、無線通信機能付きメモリ・カード110におけるメモリ空間の実体である。
無線部115は、送信部116と受信部117で構成され、例えばISM(Industrial,Scientific and Medical(産業科学医療)バンド)と呼ばれる2.4GHz帯を利用した無線伝送を行なう。送信部116では、送信データを符号化、変調処理を施した後、アナログ信号に変換して無線信号にアップコンバートしてアンテナ111から無線伝送路に送出する。また、受信部117では、アンテナ111で受信した無線信号をダウンコンバータ並びにデジタル信号への変換を行ない、さらに復号化・復調処理して受信データの解析を行なう。
メモリ/通信制御部113は、フラッシュ・メモリ114に対するアクセス動作を制御する。メモリ・ホストとしてのデジタル・カメラ101は、メモリ/通信制御部113によるメモリ・アクセス制御の介在により、撮像画像をフラッシュ・メモリ114へ書き込んだり、フラッシュ・メモリ114に格納した画像データの読み出しを行なったりする。
また、メモリ/通信制御部113は、無線部115による無線通信動作の制御を行ない、無線部115で接続される外部機器からフラッシュ・メモリ114へのアクセスに介在する。したがって、無線ホストとしての無線読取装置102は、アンテナ111及び無線部115を経由して、メモリ/通信制御部113にメモリ・アクセス要求を行ない、無線通信を利用してフラッシュ・メモリ114にアクセスすることができる。
また、メモリ/通信制御部113は、メモリ・ホストに対するリフレッシュ動作を実行するが、この点の詳細については後述に譲る。
無線通信機能付きメモリ・カード110は、コネクタ部112経由でメモリ・ホストとしてのデジタル・カメラ101から駆動電力が供給されており、この供給電力を用いてメモリ/通信制御部113によるフラッシュ・メモリ114へのアクセス動作や無線部115による無線通信動作を駆動することができる。
本実施形態に係るメモリ・カード110は、有線通信路と無線通信路の双方からフラッシュ・メモリ114へアクセスすることができ、これらのアクセス要求が競合するという問題がある。そこで、メモリ/通信制御部113は、いずれかのアクセス動作を択一的に行なうことで、メモリ・アクセス要求を円滑に行なうことを保証するようにしている。具体的には、無線部115により外部機器との無線通信動作を行なっている間は、メモリ/通信制御部113は、ホスト機器としてのデジタル・カメラ101からフラッシュ・メモリ114へのアクセスを禁止するようにしている。また、コネクタ112経由でデジタル・カメラ101からフラッシュ・メモリ114へデータ伝送が行なわれている期間は、無線部115経由でのフラッシュ・メモリ114へのアクセス動作を禁止する。
また、無線部115における無線伝送路は、有線インターフェースと相違し、処理中の通信が途切れる危険があるという問題がある。そこで、本実施形態では、メモリの破壊を防止するために、メモリ/通信制御部113は、無線部115からはフラッシュ・メモリ114への読み出し要求のみを受理し、書き込み要求を許可しないようにしている。
図2には、図1の無線通信機能付きメモリ・カード110からJPEG若しくはMPEGなどの画像データを受信する無線読取装置102の機能構成を模式的に示している。
無線読取装置200(102)は、無線通信機能付きメモリ・カード110への制御信号103の送信と、無線通信機能付きメモリ・カード110から伝送されてきた信号104の受信及び復調を行なう。また、受信データがJPEGやMPEGなどの画像データである場合には、そのデコード処理が必要になる。このため、無線読取装置200は、2.4GHz帯(前述)のアンテナ201と、送受信動作に応じてアンテナ201を択一的に接続するアンテナ・スイッチ202と、受信部203と、送信部204と、通信制御部205、JPEGデコーダ206を備えている。
この他、無線読取装置200には、赤外線リモコン108からの制御信号118を受信するための赤外線受光部209(107)が付加されており、赤外線リモコン108からの制御信号を受信し、通信制御部205に指示を与える。例えば、ユーザは、赤外線リモコン108を利用して、無線読取装置102に対し、デジタル・カメラ101内の無線通信機能付きメモリ・カード110からの画像データの読み取りとテレビ106へのビデオ出力を指示することができる。
無線読取装置200からメモリ・カード110に対して制御信号を送信するためには、通信制御部205から送信部204に対してQPSKなどの1次変調されたベースバンド信号を与える。送信部204では、この変調信号を2.4GHz帯にアップコンバート並びに増幅され、アンテナ・スイッチ202経由でアンテナ201より送出する。
一方、上述した無線通信機能付きメモリ・カード110では、メモリ/通信制御部113が、送信データをフラッシュ・メモリ114から読み取ってQPSK変調のベースバンド信号に変換する。そして、送信部116で2.4GHz帯に変換し、アンテナ111から送信する。
無線読取装置200(102)側では、この変調信号をアンテナ・アンテナ201で受信し、アンテナ・スイッチ202を経由し、受信部203で受信され、通信制御部205で元のデータに復調される。アンテナ・スイッチ202の接点は、送信時には位置aへ、受信時には位置bに、通信制御部205より切り替えられる。
通信制御部205で復調されたデータは、JPEGデコーダ部206で、JPEGデータからアナログAV信号(例えばNTSC信号)に変換され、接続されたテレビ106でその画像を見ることが可能となる。
また、通信制御部205は、無線通信機能付きメモリ・カード110との通信制御も行ない、送信部204を介して、送達確認情報などの制御信号の送信を行なう。通信制御部205は、メモリ・カード110から無線伝送によりデータを受信しているステータスを表示部207(120)に示すことができる。
図3には、本実施形態に係る無線伝送システムにおける、制御シーケンスを示している。図示の制御シーケンスは、デジタル・カメラ101並びにこれに装着されている無線通信機能付きメモリ・カード110、無線読取装置102、テレビ若しくはその他のモニタ・ディスプレイ106、ユーザによって操作される赤外線リモコン108間における通信動作で構成される。
デジタル・カメラ101上では、撮像する度に撮像画像のフラッシュ・メモリ114への書き込みを行なう。また、撮像した画像をビューア(図示しない)上で表示するときには、フラッシュ・メモリ114に格納した画像などのデータの読み出しを行なう。
ここで、ユーザは、デジタル・カメラ101で撮像した画像をテレビ106で観たいときには赤外線リモコン108の操作を行なう。
赤外線リモコン108は、ビデオ切り換え信号をテレビ106に送る。この赤外線コマンドに応答して、テレビ106は、受信画像の表示モードから外部ビデオ入力モードになる。
赤外線リモコン108は続いて、表示要求信号を無線読取装置102に送る。これに応答して、無線読取装置102は、無線通信機能付きメモリ・カード110に転送要求信号を送る。
無線通信機能付きメモリ・カード110は、転送要求信号を受信すると、フラッシュ・メモリ114へのアクセスの競合を回避するために、デジタル・カメラ101側からコネクタ部112経由でのアクセスを禁止する。そして、内部のフラッシュ・メモリ114から画像データ104を読み出し、無線読取装置102に送る。
無線読取装置102は、画像データを無線通信により受信すると、これを復調し、さらにJPEGデコード並びにアナログ・ビデオ信号への変換を行なった後、ケーブル105経由でテレビ106にビデオ出力する。
あるいは、赤外線リモコン108は、表示要求信号ではなく、どのような画像ファイルが保存されているかを要求する情報要求信号を無線読取装置102に送る。この場合、無線読取装置102は、無線通信機能付きメモリ・カード110に情報要求信号を転送し、無線通信機能付きメモリ・カード110からは画像ファイルの一覧を記述した画像情報信号が返信される。そして、テレビ106上にはファイルのリストが表示され、ユーザは、このファイル一覧から改めて表示要求を行なうことができる。
通信制御部205は、データ受信中には、表示部207を点灯させ、ユーザに電子機器101の操作を避けるように促す。
図3に示したシーケンス例では、1枚の画像の転送としたが、この内容は、一覧表示、拡大、縮小、回転などの画像処理の制御でも勿論、構わない。また、ビデオ切り換え信号と表示開始信号と兼用することにより、ビデオ切り換え信号の送信は省略することができる。
B.メモリ・カードと外部機器間の反射波通信を利用したデータ伝送
無線機能付きメモリ・カード110は、デジタル・カメラ101などのメモリ・ホストとは独立して無線通信動作が可能であり、無線読取装置102などの無線ホストからメモリ・カード110内のフラッシュ・メモリ114を読み取る機能を設けられている。無線通信機能付きメモリ・カード110と無線読取装置102とを接続する無線通信インターフェースとして、例えば無線LANの標準規格であるIEEE802.11や、Bluetooth通信、反射波伝送などを利用することができる。
ここで、無線LANは本来コンピュータでの利用を前提として設計・開発されたものであり、モバイル系機器に搭載する場合はその消費電力が問題となる。現在市販されているIEEE802.11bの無線LANカードの多くは、送信時に800mW以上、受信時に600mW以上の消費電力がある。この消費電力は、バッテリ駆動のポータブル機器にとっては、負担が大きい。無線LAN機能を近距離限定で動作させて、その送信電力を小さくしても、消費電力は大幅には低下することができない。また、Bluetooth通信に関しては、伝送速度が最大でも720kbpsと低速度であり、昨今の高画質化した画像伝送には時間がかかり不便である。
他方、反射波伝送では、反射波読取器側から無変調搬送波を送信し、反射器側におけるアンテナ負荷インピーダンスの切り替え操作などに基づいて反射波に対する反射波に変調を施してデータの送信を行なう。反射器側ではキャリア発生源が不要であることから、低消費電力でデータ伝送動作を駆動することができる。具体的に言えば、反射器側でアンテナの負荷インピーダンスを変化させるためのアンテナ・スイッチは一般的にガリウム砒素やCMOSのICで構成され、その消費電力は数10μW以下である。すなわち、反射器から反射波読取器への一方向伝送では、数10μWでデータ伝送が可能であり、これは、一般的な無線LANの平均消費電力と比較すると、圧倒的な性能差である(例えば、特開2005−64822号公報を参照のこと)。
反射波伝送は、特に、反射器を搭載した機器から反射波読み取り器を搭載した機器への一方向の送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において特に有効と考えられる。したがって、デジタル・カメラなどのバッテリ駆動のモバイル機器に情報格納用端末装置を搭載した場合であっても、データ転送動作時の消費電力を節減することで、バッテリ寿命を大幅に延ばすことができる。例えば、メモリ・カード110に無線通信機能として反射器を搭載し、無線ホストが備える反射波読取器から送出される無変調搬送波に対する変調反射波として読取データを返信することができる。
反射器からの反射波信号によるデータ伝送動作は、無線ホストとしての無線読取装置102側の制御下で実現することができ、メモリ・カード110を収容するメモリ・ホストとしてのデジタル・カメラ101の制御が介在しない。言い換えれば、デジタル・カメラ101側では、反射波伝送における通信プロトコルのバージョン変更などに伴うデバイス・ドライバのインストールやアップデートといった問題から完全に解放される。
以下では、反射波伝送システムを適用した場合における、無線通信機能付きメモリ・カード110側の無線部115と、無線ホストとしての無線読取装置200(102)の構成について、詳細に説明する。
図4には、無線通信機能付きメモリ・カード110側の無線部115の構成を示している。図示の無線部115は、アンテナ111と、アンテナ・スイッチ410と、アンテナ負荷411と、バンド・パス・フィルタ412と、ASK検波部413とで構成される。本実施形態では、無線電波の周波数としてISMと呼ばれる2.4GHz帯を用いる。
例えば、フラッシュ・メモリ114内に保存されている画像データの転送を行なう場合、無線部115の送信部116は、反射波伝送システムにおける反射器として動作する。すなわち、メモリ/通信制御部113によってフラッシュ・メモリ114から読み出された画像データを受け取ると、データのビット・イメージに従ってアンテナ111に接続されたアンテナ・スイッチ410のオン/オフ動作を行なう。例えば、データが1のときはアンテナ・スイッチ410をオンに、データが0のときオフとする。
図示の通り、アンテナ・スイッチ410がオンのときは、アンテナ111は50Ωのアンテナ負荷411で終端され、オフのときは、アンテナ111はオープンとなる。この動作は、転送先としての無線読取装置102(反射波読取器)から到来する電波(無変調搬送波)に対して、オンのときは終端、オフのときは反射の振る舞いをすることで、反射波を変調する。そして、転送先では、送信電波の反射を検出することによって画像データを読み取ることができる。すなわち、画像データは、基本的に、アンテナ・スイッチ410のオン/オフ操作に伴うアンテナ負荷インピーダンスの変動によって生じる転送先からの電波の反射波として送信されることになる。このような通信方法は「バックスキャッタ方式」とも呼ばれる。無線部115からの反射波信号は、ASK変調波と等価である。但し、反射波伝送方式においては、ASK変調以外に、PSK、又はFSK変調方式を適用することも可能である(例えば、本出願人に既に譲渡されているWO 2005/36767号公報には、QPSK変調処理を取り入れたバックスキャッタ方式の通信システムについて開示されている)。
アンテナ・スイッチ410は一般的にガリウム砒素やCMOSのICで構成され、その消費電力は数10μW以下である。したがって、上述した通信方式によれば、超低消費の無線画像伝送を実現することができる。
バンド・パス・フィルタ(BPF)412並びにASK検波部413は、転送先からASK変調された送達確認信号の受信時に用いるが、この2つのブロックは、伝送の送達確認を行なわない一方向の伝送であれば不要となる。一方、送達確認が行なわれる場合、その制御は、メモリ/通信制御部113で行なわれる。
バンド・パス・フィルタ(BPF)412は、2.4GHz帯の周波数を通過させ、他の周波数帯を減衰される目的で使用される。送達確認を行なう場合に必要なASK検波部413の消費電力は30mW以下で実現することができる。
したがって、図4に示した無線通信装置において画像データなどのデータ伝送を行なうときの平均電力としては、送達確認方式の場合で10mW以下、一方向伝送では、数10μWでデータ伝送が可能である。
また、図5には、無線通信インターフェースとして反射波伝送を適用した場合における無線読取装置102のハードウェア構成を模式的に示している。
無線読取装置102は、反射器からの反射波信号を読み取るための反射波読取器として構成される。無線機能付きメモリ・モジュール110からの画像データは反射波で伝送されるため、無線読取装置102からは反射波を作り出すための無変調の搬送波を送信する必要がある。無線読取装置102は、2.4GHz帯のアンテナ201と、アンテナ・スイッチに代わるサーキュレータ502と、直交検波部504とAGCアンプ505からなる受信部503と、ミキサ508とパワー・アンプ507からなる送信部506と、周波数シンセサイザ509とを備えている。通信制御部205と、JPEGデコーダ206と、赤外線受光部209と、表示部207の構成並びに動作は上述と同様なので、ここでは説明を省略する。
送信部506から無変調搬送波を送信するためには、通信制御部205からミキサ508に対してある直流電圧を与えることにより実現される。送信する無変調搬送波の周波数は、通信制御部205から制御される周波数シンセサイザの周波数で決まる。本実施形態では、ISMと呼ばれる2.4GHz帯を用いている。ミキサ508から出力される無変調搬送波は、パワー・アンプ507にて所定のレベルまで増幅され、サーキュレータ502経由でアンテナ201より送出される。
無線通信機能付きメモリ・モジュール110からの反射波は、無線読取装置200から送信される周波数と同じである。この反射波は、アンテナ201で受信され、サーキュレータ502経由で上述した受信部503に入力される。すなわち、直交検波部504には、送信と同じローカル周波数が入力されるため、直交検波部504の出力には、無線部115で掛けられたASK変調波が現れることになる。但し、受信した信号はローカル信号と位相が異なるため、I軸信号とQ軸信号には、その位相差に応じた変調信号が現われる。
AGCアンプ部505では、最適値にゲインを制御され、その出力信号は、通信制御部205に渡される。通信制御部205では、I軸及びQ軸の各信号よりデジタル・データへの復調を行ない、正しいデータはJPEGでコーダ206により復号化される。その後、復号データは、例えばさらにアナログ・ビデオ信号に変換され、ケーブル105経由でテレビ106にビデオ出力される。あるいは、イメージをレンダリングしたデータがプリンタ(図示しない)へ出力され、用紙上に画像形成される。
無線通信機能付きメモリ・モジュール110からの受信データに対し送達確認を行なう場合、通信制御部205は、受信したパケット・データが正しければ肯定応答のACK(Acknowledgement)を、誤っていれば否定応答のNACK(Negative Acknowledgement)のデジタル・データをミキサ508に転送し、ASK変調をかける。データの正誤は、画像データ・パケットに付加されたCRC(Cyclic Redundancy Check)符号で判断する。
図6には、図4に示した無線通信機能付きメモリ・モジュール110の無線部115と図5に示した無線読取装置102間で反射波伝送による無線データ通信を行なうための制御シーケンスを示している。但し、図示の例では、両装置間で送達確認を行なうことを想定する。以下、この制御シーケンスについて説明する。
(ステップ1)
無線通信機能付きメモリ・モジュール110では、無線読取装置102から制御信号103を受信する、あるいはその他の手続きに従って、コネクタ部112を経由した有線通信モードから無線通信モードに設定される。
(ステップ2)
同様に、無線読取装置102では、赤外線リモコン108からの赤外線コマンドを受信する、あるいはその他に手続きに従って、データ受信待ちモードに設定される。
(ステップ3)
そして、無線読取装置102は、無線通信機能付きメモリ・モジュール110からの反射波信号を受信すべく、無変調搬送波を送信する。
(ステップ4)
無変調搬送波を受信した無線通信機能付きメモリ・モジュール110の無線部115は、反射波を用いて、データ送信要求を行なう。
(ステップ5)
データ送信要求を受信した無線読取装置102は、ASK変調により送信許可を送信する。
(ステップ6)
無線読取装置102は、データ送信要求されたデータ(例えば、画像データや、送信データ・ファイルの一覧データ)を受信すべく、無変調搬送波を送信する。
(ステップ7)
無変調搬送波を受信した無線通信機能付きメモリ・モジュール110の無線部115は、反射波の変調を利用して、パケット化されたデータの送信を行なう。
(ステップ8)
無線読取装置102は、受信したパケット・データが正しければ、ASK変調で肯定応答のACK(Acknowledgement)を送る。間違っていれば、否定応答のNACK(NegativeAcknowledgement)を送信する。ここで、データの正誤は、データ・パケットに付加されたCRC(Cyclic Redundancy Check)符号で判断することができる。無線読取装置102がACK又はNACKの送達確認信号を送信する際に、同一信号内に無線通信機能付きメモリ・モジュール110に対するコマンドを含めることも可能である。
以降、データの終了まで、ステップ6〜ステップ8の処理は繰り返し実行される。
上述した通信シーケンスでは、画像転送であることから、データの送達確認のため、双方向通信とした。但し、ビデオ・カメラなどのストリーミング・データの転送を行なう際には、一方向の伝送でも構わない。この場合、無線読取装置102からASK変調された送達確認信号は不要となることから、無線通信機能付きメモリ・モジュール110側もその受信が不要となり、さらなる低消費電力化を実現することができる。
図7には、TDD(時分割多重)方式を採用した反射波伝送システムの動作例を示している。本システムでは反射を利用するため、反射波読取器(この場合は無線読取装置102)側は、無変調搬送波送信して反射波を受信する区間と、自ら変調波によりデータ送信する区間を繰り返す。また、反射器(この場合は無線通信機能付メモリ・モジュール110)側では、無変調搬送波にデータを乗せた変調反射波として返信し、次に反射波読取器側からの変調波を受信するという動作を繰り返す。
反射波伝送システムは、反射器から反射波読取器へのアップワードの伝送速度の方が反射波読み取り器から反射器へのダウンワードの伝送速度よりも高速であるという非対称の伝送システムである。したがって、無線通信機能付きメモリ・モジュール110すなわち反射器側からの送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において、伝送効率が高まるとともに、低消費電力データ伝送を実現することができる。
C.メモリ・ホスト側の省電力機能への対応
既に述べたように、無線通信機能付きメモリ・カード110は、コネクタ部112経由でデジタル・カメラ101から駆動電力が供給されており、この供給電力を用いてメモリ/通信制御部113によるフラッシュ・メモリ114へのアクセス動作や無線部115による無線通信動作を駆動するようになっている。
一方、ホスト機器としてのデジタル・カメラ101はバッテリ駆動のため省電力機能を備えており、メモリ・スロットに収容するメモリ・カード110において最後にイベントが発生してからの経過時間を計時するタイマ(すなわちパワーオフ・タイマ)がタイムアウトしたことに応答して電源を自動的にオフにし、これに伴いコネクタ部112経由での給電も停止するようになっている。
このような状況下では、デジタル・カメラ101による制御の外でメモリ・カード110において無線伝送が行なわれている期間中に、パワーオフ・タイマがタイムアウトしてメモリ・カードへの給電が停止してしまう可能性がある。もし、通信中のメモリ・カード110の電源が途中で切断されると、通信も中断を余儀なくされ、その後復帰することができなくなる。
情報機器の多くは、外部割込みに応答してパワーオフ・タイマをリフレッシュするようになっている。ここで言う外部割込みは、例えば、キーボードやマウスなどの入出力機器の状態変化、あるいはメモリ・カードなどの外部インターフェースにおけるデバイスの挿抜に起因して発生する。そこで、本実施形態では、メモリ・カードが擬似的な外部割込みを発行してリフレッシュ動作を行なうことで、メモリ・ホストのパワーオフを回避して、無線ホストとの無線通信用の電力をメモリ・ホストから確保するようにしている。具体的には、メモリ・カードは、無線ホストと通信を一時中断し、挿抜検出(INS)信号を擬似的に発行するというプロセスにより、リフレッシュ動作を実施する。
例えば、コネクタ部112には、ホスト機器側からメモリ・カード110の挿抜を検出するための挿抜検出信号が含まれている。ホスト機器としてのデジタル・カメラ101は、挿抜検出信号上でメモリ・カード110の抜状態を検出すると給電を停止するが、挿状態で給電を開始するように構成されている。このような場合、メモリ・カード110側では、デジタル・カメラ101に設定されているパワーオフ・タイマがタイムアウトする前に、無線部115による無線通信動作を一時的に中断し、無線通信動作が一時中断しているときに、挿抜検出信号上で擬似的に抜状態を形成してデジタル・カメラ101からの給電を一旦停止させ、その後に挿状態に戻してデジタル・カメラ101からの給電を再開させることで、メモリ・カード110に対する給電の停止を回避することができる。
図8には、デジタル・カメラ101からメモリ・カード110への給電停止を回避するための仕組みを示している。
同図において、参照番号131は、デジタル・カメラ101から無線通信機能付きメモリ・カード110へ駆動電力を供給する電源供給ラインVccmである。
また、参照番号132は、メモリ・カード110のメモリ・スロットへの挿抜を検出するための挿抜検出信号INSである。
参照番号133は、グランド・ラインGNDであり、デジタル・カメラ101及びメモリ・カード110それぞれの内部でグランドに接続されている。
挿抜検出信号INSは、デジタル・カメラ101内では、参照番号134で示すプルアップ抵抗R1(100kΩ)を介して電源供給ラインVccmによりプルアップされている。また、挿抜検出信号INSは、メモリ・カード内では、参照番号135で示すプルダウン抵抗R2(1kΩ)を介してグランド・ラインGDNに接続されている。そして、R1>>R2として選択される。
このような場合、挿抜検出信号INSの信号レベルは、メモリ・カード110が挿入されていないときは、電源供給ラインVccmによりプルアップされてハイ・レベルとなり、メモリ・カードを挿入するとグランド・ラインGNDによりプルダウンされてロー・レベルとなる。したがって、デジタル・カメラ101側では、挿抜検出信号INSの信号レベルをモニタすることにより、メモリ・カード110の挿抜を検出することができる構成となっている。
デジタル・カメラ101側では、挿抜検出信号INSの信号レベルを基にメモリ・カード110の挿抜を検出する挿抜検出機能部と、コネクタ部112を介してメモリ・カード110側で最後に外部割込み事象が発生してからの経過時間を計時するタイマ機能部と、タイマのタイムアウトに応じて電源供給ラインVccmを介したメモリ・カード110への給電を停止するパワー・コントロール機能部を備えている。
また、メモリ・カード110内のメモリ/通信制御部113は、デジタル・カメラ101の介在しない、無線部115における無線データ通信を開始してからの経過時間を計時するタイマ機能部と、この経過時間に応じて挿抜検出信号INSの信号レベルを操作するINSコントロール機能部を備えている。INSコントロール機能部は、挿抜検出信号INSの信号レベルを操作することで、デジタル・カメラ101に対し、擬似的な抜状態及び挿状態を形成することができる。
以下では、デジタル・カメラ101にメモリ・カード110が挿入され、電源Vccmが供給されている状態で、無線部115による無線データ通信が行なわれるときの、メモリ/通信制御部113による処理動作について、図9を参照しながら説明する。
無線部115による無線データ通信が開始すると、メモリ/通信制御部113は、自身のタイマ機能部を起動して、開始からの経過時間を計時する。このときのメモリ/通信制御部113からのINS出力はロー・レベルであり、デジタル・カメラ101側ではメモリ・カード110の挿状態を正しく認識することができる。
メモリ/通信制御部113のタイマ機能部は、デジタル・カメラ101側で電源供給ラインVccmを介したメモリ・カード110への給電を停止するためのタイマ(例えば3分)よりも短く設定された2通りのタイムアウト値t1及びt2(但し、t1<t2)を持つ。
まず、t1が満了すると、メモリ/通信制御部113は、無線読取装置102側に通信中断通知を送り、無線通信動作を一時中断する。
次いで、t2が満了すると、メモリ/通信制御部113は、挿抜検出信号INSの信号レベルをハイに転じる。デジタル・カメラ101側では、挿抜検出信号INSのハイ・レベルを検出したことに応答して、メモリ・カード110が抜き取られたと擬似的に認識するので、所定時間が経過した時刻t3で電源供給ラインVccmをオフにする。
電源供給ラインVccmからの給電がなくなると、メモリ/通信制御部113は動作が停止する。この結果、挿抜検出信号INSは、プルダウン抵抗R2を介してグラントに接続されているので、その出力はロー・レベルに転じる。
デジタル・カメラ101は、挿抜検出信号INSの信号レベルがローになったことを検出すると、メモリ・カード110が再び挿入されたと擬似的に認識するので、時刻t4において無線通信機能付きメモリ・カード110への電源Vccmの供給を開始する。
次いで、時刻t5において、無線読取装置102側は、メモリ/通信制御部113に対して通信の再接続を要求し、これに応答して無線通信機能付きメモリ・カード110は無線通信動作を再開する。
このようにすることで、無線通信機能付きメモリ・カード110への電源は、一時オフとなるが、再度オンとなり、無線通信の一時中断並びに再開を行なうことができる。
ここで、メモリ・カードは、無線通データ伝送中の電源停止を確実に回避するためには、リフレッシュ動作の時間間隔をメモリ・カード側で設定されるパワーオフ・タイマの値より小さい値にする必要がある。ところが、1つのメモリ・カードを着脱して複数のメモリ・ホスト上で使用するという状況下では、メモリ・ホスト毎に区々のパワーオフ・タイマ値が設定されていることが想定されていることから、メモリ・カード側では、使用されるメモリ・ホストのうち最も短いパワーオフ・タイマに対応する必要があり、数秒〜数十秒といったかなり短いリフレッシュ動作時間を設定せざるを得ない。
リフレッシュ動作時間が短いということは、メモリ・カードがリフレッシュ動作を実行する頻度が増加することを意味する。上述したようなメモリ・ホストに対する外部割込みを利用したリフレッシュ動作の場合、無線ホストとの無線データ通信を一旦停止して実施されるため、リフレッシュ動作の頻度の増加は、データ通信速度の低下や短時間の通信途絶を招き、それがこの通信手段を使用して実行される上位のアプリケーションで障害の原因となり得る。また、システム・ユーザの使い勝手の低下を誘発する(メモリ・カードを例えばオーディオ、静止画、動画などのアプリケーションに利用した場合は、音飛び、画像乱れ、動作速度低下、通信途絶などの原因となる)。
そこで、本実施形態では、メモリ・カードに装着中のメモリ・ホストに設定されているパワーオフ・タイマ値を取得する機能を装備し、複数のメモリ・ホスト上で使用するという状況下であっても、使用環境毎に適当なリフレッシュ動作時間を設定するようにした。この結果、メモリ・カードは、無駄なリフレッシュ動作による無線ホストとのデータ通信速度の低下や短時間の通信途絶といった、上位アプリケーションにおける障害の原因を排除することができる。
メモリ・ホストからパワーオフ・タイマ値を取得する機能は、具体的には、メモリ・ホストがパワーオフするまでの時間を計測する機能によって実現することができる。
図10には、メモリ・カードと、メモリ・カードにアクセスするメモリ・ホスト並びに無線ホストからなる通信システムにおいて、メモリ・カードが、メモリ・ホストのオート・パワーオフの時間間隔を測定してリフレッシュ動作時間を取得するための動作例を示している。
以下で説明するメモリ・カードでは、通常動作モードとリフレッシュ時間調整モードという2つの動作モードが定義されているものとする。通常動作モードでは、メモリ・カードは、所定のリフレッシュ時間間隔でメモリ・ホストのパワーオフ・タイマに対するリフレッシュ動作を行ないながら、無線ホストとの無線接続状態(若しくは無線通信が可能な状態)を維持することができる。また、リフレッシュ時間調整モードでは、メモリ・カードと無線ホストの協働的な動作により、メモリ・カードを装着中のメモリ・ホストが持つパワーオフ・タイマ値を計測しこれに基づいてリフレッシュ時間間隔を調整する。
ユーザは、メモリ・ホスト(デジタル・カメラや携帯電話など)のカード用スロットに無線機能付きメモリ・カードを挿入するとともに、このメモリ・カードと無線通信を行なう無線ホストの電源を投入する(S1)。そして、メモリ・ホストに挿入されたメモリ・カードはリフレッシュ・タイマ(Rタイマ)値を読み込み、リフレッシュ・タイマを起動するとともに(S2)、メモリ・カードと無線ホストを通常の無線接続状態とする(S3)。この時点では、メモリ・カードが備えるリフレッシュ動作は通常通り機能しており、リフレッシュ・タイマが消滅する度に上述したリフレッシュ動作を起動してメモリ・ホストのパワーオフ・タイマをリセットする。
次に、メモリ・カードのリフレッシュ動作時間の最適化を行なう場合、ユーザがリモコン操作などにより無線ホストに対し、リフレッシュ時間調整モード実行の指令を出す(S4)。
無線ホストは、リフレッシュ時間調整モード実行の指令を受け取ると、メモリ・カードに対し無線通信路を介して調整モード・コマンドを送信する(S5)。
メモリ・カードは、調整モード・コマンドを受信すると(S6)、自身のリフレッシュ動作を停止するとともに(S7)、S2で起動したRタイマのその時点での積算値を無線通信路経由で無線ホストへ送信する(S8)。
無線ホストは、Rタイマ値を受信すると、測定用のカウンタを起動させて(S10)、Rタイマ積算値受信した後の経過時間を測定する。
一方、メモリ・カードにおいてはS7でリフレッシュ動作を停止しているため、メモリ・ホストが決定するオート・パワーオフの時間間隔が経過した時点(すなわち、パワーオフ・タイマがタイムアウトした時点)でパワーオフする。この結果、メモリ・ホストからメモリ・カードへの電源供給が停止し、これに伴いメモリ・カードの無線通信動作も停止するので、無線ホストとの無線接続が切断される(S11)。
無線ホストは、メモリ・カードとの無線接続が切断されたと判断すると(S11)、測定カウンタを停止する。そして、S8でリフレッシュ時間調整開始時のRタイマ値と開始した以降に計測された測定カウンタ値を加算して、現在のメモリ・ホストのオート・パワーオフ・タイマ値(=Rタイマ値+測定カウンタ値)を算出する。さらに、リフレッシュ動作の時間間隔をメモリ・カード側で設定されるオート・パワーオフの時間間隔より短くするために、ここで算出されたオート・パワーオフ・タイマ値から所定のマージン時間Xを減じて、リフレッシュ動作時間間隔=Rタイマ値tを決定する(S13)。
その後、無線ホストは、メモリ・カードとの無線通信路の再接続に備え、無線接続待機状態へ移行する(S14)。また、ユーザに対し、メモリ・ホストの再接続手順(すなわち電源再投入)実行を指示する(S15)。
ユーザによりメモリ・ホストの電源が再投入されると(S16)、メモリ・カードと無線ホストは自動的に無線接続を行なう(S17)。そして、無線ホストはS13で決定した(すなわちリフレッシュ時間調整モード下で新たに獲得した)Rタイマ値tを無線通信路経由でメモリ・カードに送信する(S18)。
メモリ・カードは、Rタイマ値を新しく受け取ったtに更新し(S19)、それ以降はこの新しいRタイマ値に基づくリフレッシュ時間間隔でリフレッシュ動作を起動することになる。
最後に、無線通信路を介し、メモリ・カードと無線ホストの間でRタイマ値の更新が正しく終了したことを確認すると(S20)、S4で開始されたリフレッシュ時間調整モードを終了し、通常動作状態へ移行する。
このように、メモリ・カードは、所定のパワーオフ時間間隔で省電力動作を行なうメモリ・ホストに対してパワーオフ・タイマがタイムアウトする前にリフレッシュ動作を実施することでパワーオフを回避して、無線ホストとの無線通信用の電力をメモリ・ホストから確保することができる。また、メモリ・カードは、無線ホストとの協働的動作により、装着中のメモリ・ホストに設定されているパワーオフ・タイマ値を取得する機能を備えているので、複数のメモリ・ホスト上で使用するという状況下であっても、使用環境毎に適当なリフレッシュ動作時間を設定することができる。この結果、無駄なリフレッシュ動作による無線ホストとのデータ通信速度の低下や短時間の通信途絶といった、上位アプリケーションにおける障害の原因を排除することができる。
なお、リフレッシュ・タイマ値更新時において、あらかじめメモリ・ホストのオート・パワーオフ時間間隔が判明している場合や、ユーザの任意の時間を設定する場合に備え、無線ホスト機器のユーザ・インターフェースに設定用モードを設けておくことが有効である。
また、無線通信機能付きのメモリ・カードと、メモリ・カードを装着するメモリ・ホストと、メモリ・カードと無線通信する無線ホストからなる通信システムにおいて、メモリ・カードがメモリ・ホストに対してリフレッシュ動作を実行する場合、メモリ・カードと無線ホスト機器が無線接続中は、無線データの往来がなくてもそのリフレッシュ動作によりメモリ・ホストのオート・パワーオフ機能が働かず、メモリ・ホストの不要な電池消耗が発生するという問題がある。あるいは、メモリ・ホストは、メモリ・カードを装着していると、そのリフレッシュ動作により、メモリ・ホストのオート・パワーオフ機能が働かず、メモリ・ホストの不要な電池消耗が発生してしまう。
この種の問題の対策として、メモリ・カードは、無線接続中、一定時間以上メモリ・ホストからメモリ・カードへのアクセスが無く、且つ無線データ通信が行なわれない場合に、自動的に無線接続を切断するし、リフレッシュ動作を停止するようにすればよい。このような機能は、メモリ・カードだけでなく、無線ホストにも装備しておくことが好ましい。
また、メモリ・カードは、一定時間以上メモリ・ホストからメモリ・カードへのアクセスが無く、且つ無線ホスト機器からの無線接続要求がないことを条件として、メモリ・カードのリフレッシュ動作を停止するようにすればよい。
図11には、一定時間以上メモリ・ホストからメモリ・カードへのアクセスが無く、且つ無線データ通信が行なわれない場合に、自動的に無線接続を切断するし、メモリ・カードのリフレッシュ動作を停止するための動作手順を示している。
ユーザは、メモリ・ホストのカード用スロットに無線機能付きメモリ・カードを挿入するとともに、このメモリ・カードと無線通信を行なう無線ホストの電源を投入する(S31)。そして、メモリ・ホストに挿入されたメモリ・カードはリフレッシュ・タイマ(Rタイマ)値を読み込み、リフレッシュ・タイマを起動するとともに(S32)、メモリ・カードと無線ホストを通常の無線接続状態とする(S33)。この時点では、メモリ・カードが備えるリフレッシュ動作は通常通り機能しており、リフレッシュ・タイマが消滅する度に上述したリフレッシュ動作を起動してメモリ・ホストのパワーオフ・タイマをリセットする。
無線ホストは、無線接続状態に入ると、データ受信割込みタイマを起動する(S34)。そして、メモリ・カードからのデータ受信割り込みがある度に(S35)、データ受信割込みタイマ値をリセットして、データ受信割込みタイマを再起動する(S36)。
ここで、メモリ・カードからのデータ受信割り込みがなく、データ受信割り込みタイマが消滅すると(S37)、無線ホストは、メモリ・カードに対して、リフレッシュ動作停止コマンドを無線通信路経由で送信する(S38)
メモリ・カードは、無線ホストからリフレッシュ動作停止コマンドを受信したことに応答して、リフレッシュ動作を停止する(S39)。そして、無線ホストとの間で、リフレッシュ動作停止確認を行なった後(S40)、無線通信路の切断処理を行なう(S41)。
無線ホストは、メモリ・カードとの無線通信路が切断されると、アイドル状態となる(S42)。また、メモリ・カードのリフレッシュ動作が停止した結果、メモリ・ホストは、本来のオート・パワーオフ機能が働くことになる。したがって、メモリ・ホストが決定するオート・パワーオフの時間間隔が経過した時点(すなわち、パワーオフ・タイマがタイムアウトした時点)でパワーオフする。この結果、メモリ・ホストからメモリ・カードへの電源供給を停止し、これに伴いメモリ・カードの無線通信動作も停止する(S43)。
また、図12には、一定時間以上メモリ・ホストからメモリ・カードへのアクセスが無く、且つ無線ホスト機器からの無線接続要求がないことを条件として、メモリ・カードのリフレッシュ動作を停止するための動作手順を示している。但し、以下で説明する動作例では、無線ホストは無線接続を確立する前にビーコン信号を報知するものとする。
ユーザがメモリ・ホストのカード用スロットに無線機能付きメモリ・カードを挿入すると、メモリ・カードはリフレッシュ・タイマ(Rタイマ)値を読み込み、リフレッシュ・タイマを起動する(S51)。この時点では、メモリ・カードが備えるリフレッシュ動作は通常通り機能しており、リフレッシュ・タイマがタイムアウトする度に上述したリフレッシュ動作を起動してメモリ・ホストのパワーオフ・タイマをリセットする。
また、メモリ・カードは、ビーコン受信割込みタイマを起動する(S52)。そして、無線ホストからのビーコン受信割り込みがある度に(S53)、ビーコン受信割込みタイマ値をリセットして、ビーコン受信割込みタイマを再起動する(S54)。
ここで、無線ホストからのビーコン受信割り込みがなく、ビーコン受信割り込みタイマがタイムアウトすると(S55)、無線ホストとは無線接続状態にはないと判断し、メモリ・カードはリフレッシュ動作を停止する(S56)
メモリ・カードのリフレッシュ動作が停止した結果、メモリ・ホストは、本来のオート・パワーオフ機能が働くことになる。したがって、メモリ・ホストが決定するオート・パワーオフの時間間隔が経過した時点(すなわち、パワーオフ・タイマがタイムアウトした時点)でパワーオフする。この結果、メモリ・ホストからメモリ・カードへの電源供給を停止し、これに伴いメモリ・カードの無線通信動作も停止する(S57)。
なお、反射波伝送システムにおいて、反射波伝送路上で無線データ通信を開始する際に反射波読取器がビーコン信号を送信する動作手順については、例えば本出願人に既に譲渡されている特願2004−177522に開示されている。この場合、データ送信先となる反射波読み取り器は、反射器と接続が確立する前に、所定時間だけ無変調搬送波を送信するようにする。具体的には、所定時間だけ無変調搬送波を送信した後に、ビーコン信号を送信する。これに対し、データ送信元である反射器側では、例えば受信したビーコン信号に含まれる識別符号の照合を行ない、照合結果が正しければ反射波伝送によるデータ通信を開始する。
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
メモリ・カードは無線ホストとの無線伝送として反射波伝送を利用することで、低消費電力化を実現することができるが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。IEEE802.11やBluetooth通信など、他の無線通信方式を採用する場合であっても、本発明を適用することによって、メモリ・カードはメモリ・ホストに対して適切にリフレッシュ動作を行なうことができる。
また、本明細書では、デジタル・カメラをメモリ・ホストとした実施形態を中心に説明してきたが、その他のバッテリ駆動機器やあるいは商用電源で駆動する情報機器をメモリ・ホストとして本発明を適用することもできる。また、情報機器に挿抜可能に装着され、且つ無線通信インターフェースを搭載して無線ホストと通信可能となるメモリ・カード以外の他の外付けデバイスに対しても、同様に本発明を適用することができる。
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る無線伝送システムの構成を模式的に示した図である。 図2は、図1の無線通信機能付きメモリ・カード110からデータを受信する無線読取装置102の機能構成を模式的に示した図である。 図3は、本発明に係る無線伝送システムにおける制御シーケンスを示した図である。 図4は、反射波伝送を利用した無線通信機能付きメモリ・カード110側の無線部115の構成を示した図である。 図5は、反射は伝送を利用した無線読取装置102のハードウェア構成を模式的に示した図である。 図6は、図4に示した無線通信機能付きメモリ・モジュール110の無線部115と図5に示した無線読取装置102間で無線伝送を行なうための制御シーケンスを示した図である。 図7は、TDD(時分割多重)方式を採用した反射波伝送システムの動作例を示した図である。 図8は、デジタル・カメラ101からメモリ・カード110への給電停止を回避するための仕組みを説明するための図である。 図9は、デジタル・カメラ101にメモリ・カード110が挿入され、電源Vccmが供給されている状態で、無線部115による無線データ通信が行なわれるときの、メモリ/通信制御部113による処理動作を説明するための図である。 図10は、メモリ・カードが、メモリ・ホストのオート・パワーオフの時間間隔を測定してリフレッシュ動作を実行する動作例を示した図である。 図11は、一定時間以上メモリ・ホストからメモリ・カードへのアクセスが無く、且つ無線データ通信が行なわれない場合に、自動的に無線接続を切断するし、メモリ・カードのリフレッシュ動作を停止するための動作手順を示した図である。 図12は、一定時間以上メモリ・ホストからメモリ・カードへのアクセスが無く、且つ無線ホスト機器からの無線接続要求がないことを条件として、メモリ・カードのリフレッシュ動作を停止するための動作手順を示した図である。 図13は、無線通信機能付きメモリ・カードの構成例(従来技術)を示した図である。
符号の説明
101…デジタル・カメラ
102,200…無線読取装置
105…ビデオ・ケーブル
106…テレビ
107,109…赤外線受光部
108…赤外線リモコン
110…無線通信機能付きメモリ・カード
111…アンテナ
112…コネクタ部
113…メモリ/通信制御部
114…フラッシュ・メモリ
115…無線部
116…送信部
117…受信部
120,207…表示部
201…アンテナ
202…アンテナ・スイッチ
203…受信部
204…送信部
205…通信制御部
206…JPEGデコーダ
209…赤外線受光部

Claims (11)

  1. メモリと、
    最後に外部割込み事象が発生してから所定のパワーオフ時間間隔が経過した後にパワーオフするメモリ・ホストと有線接続する有線通信部と、
    無線ホストと無線接続する無線通信部と、
    前記有線通信部において外部割込み事象を発生させて前記メモリ・ホストのパワーオフ時間をリフレッシュするリフレッシュ動作手段と、
    前記有線通信部を介して装着されるメモリ・ホスト、又は前記無線通信部を介した前記無線ホストとの通信状態に応じて、リフレッシュ動作の起動を制御するリフレッシュ動作制御手段と、
    を具備することを特徴とするメモリ・カード。
  2. 前記リフレッシュ動作制御手段は、前記メモリ・ホストにおけるパワーオフ時間間隔を取得するパワーオフ時間間隔取得手段と、該取得したパワーオフ時間間隔に基づいてリフレッシュ時間間隔を決定するリフレッシュ時間間隔決定手段を備え、該決定したリフレッシュ時間間隔毎に前記リフレッシュ動作を起動させる、
    ことを特徴とする請求項1に記載のメモリ・カード。
  3. 前記パワーオフ時間間隔取得手段は、前記無線ホストとの協働的動作によりパワーオフ時間間隔を取得する、
    ことを特徴とする請求項2に記載のメモリ・カード。
  4. 前記無線ホストからのリフレッシュ時間調整指示に応じてリフレッシュ動作を停止し、
    前記パワーオフ時間間隔取得手段は、リフレッシュ動作を停止してから前記メモリ・ホストのオート・パワーオフにより前記無線ホストとの無線通信が途切れるまでの測定時間を取得し、最後にリフレッシュ動作をしてからリフレッシュ時間調整指示に応じてリフレッシュ動作を停止するまでのリフレッシュ・タイマ値に前記無線ホストから得た測定時間を加算して、前記メモリ・ホストのパワーオフ時間間隔を算出し、
    前記リフレッシュ時間間隔決定手段は、該パワーオフ時間間隔から所定のマージン時間を減じてリフレッシュ時間間隔を決定する、
    ことを特徴とする請求項2に記載のメモリ・カード。
  5. 前記リフレッシュ動作制御手段は、前記無線ホストと無線接続中に一定時間以上前記メモリ・ホストからのアクセスが無く、且つ前記無線通信部で無線データ通信が行なわれない場合に、リフレッシュ動作を停止する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のメモリ・カード。
  6. 前記リフレッシュ動作制御手段は、一定時間以上前記メモリ・ホストからのアクセスが無く、且つ無線ホストからの無線接続要求がないときに、リフレッシュ動作を停止する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のメモリ・カード。
  7. メモリ・ホストに装着して用いられるとともに、無線ホストと無線通信する無線通信機能付きのメモリ・カードの制御方法であって、前記メモリ・ホストは最後に外部割込み事象が発生してから所定のパワーオフ時間間隔が経過した後にパワーオフするオート・パワーオフ機能を備えており、
    前記メモリ・ホストにおけるパワーオフ時間間隔を取得するパワーオフ時間間隔取得ステップと、
    該取得したパワーオフ時間間隔に基づいてリフレッシュ時間間隔を決定するリフレッシュ時間間隔決定ステップと、
    該決定したリフレッシュ時間間隔毎に前記メモリ・ホストに対して外部割込み事象を発生させてパワーオフ時間をリフレッシュするリフレッシュ動作ステップと、
    を具備することを特徴とするメモリ・カードの制御方法。
  8. 前記無線ホストからのリフレッシュ時間調整指示に応じてリフレッシュ動作を停止し、
    前記パワーオフ時間間隔取得ステップでは、リフレッシュ動作を停止してから前記メモリ・ホストのオート・パワーオフにより前記無線ホストとの無線通信が途切れるまでの測定時間を取得し、最後にリフレッシュ動作をしてからリフレッシュ時間調整指示に応じてリフレッシュ動作を停止するまでのリフレッシュ・タイマ値に前記無線ホストから得た測定時間を加算して、前記メモリ・ホストのパワーオフ時間間隔を算出し、
    前記リフレッシュ時間間隔決定ステップでは、該パワーオフ時間間隔から所定のマージン時間を減じてリフレッシュ時間間隔を決定する、
    ことを特徴とする請求項7に記載のメモリ・カードの制御方法。
  9. 前記無線ホストと無線接続中に一定時間以上前記メモリ・ホストからのアクセスが無く、且つ前記無線通信部で無線データ通信が行なわれない場合に、前記リフレッシュ動作ステップによるリフレッシュ動作を停止する、
    ことを特徴とする請求項7に記載のメモリ・カードの制御方法。
  10. 一定時間以上前記メモリ・ホストからのアクセスが無く、且つ無線ホストからの無線接続要求がないときに、前記リフレッシュ動作ステップによるリフレッシュ動作を停止する、
    ことを特徴とする請求項7に記載のメモリ・カードの制御方法。
  11. メモリ・ホストに装着して用いられるとともに、無線ホストと無線通信する無線通信機能付きのメモリ・カードに対する制御をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ・可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、前記メモリ・ホストは最後に外部割込み事象が発生してから所定のパワーオフ時間間隔が経過した後にパワーオフするオート・パワーオフ機能を備えており、前記コンピュータ・システムに対し、
    前記メモリ・ホストにおけるパワーオフ時間間隔を取得するパワーオフ時間間隔取得手順と、
    該取得したパワーオフ時間間隔に基づいてリフレッシュ時間間隔を決定するリフレッシュ時間間隔決定手順と、
    該決定したリフレッシュ時間間隔毎に前記メモリ・ホストに対して外部割込み事象を発生させてパワーオフ時間をリフレッシュするリフレッシュ動作手順と、
    を実行させることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
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