JP2008005211A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無線通信の開始前に認証を必要とする通信装置であって、消費電力を低減することのできる通信装置を提供する。
【解決手段】 ノートＰＣ１１との認証処理が終わっていないときには、バッテリ１０９からの電力供給を制限し、必要の無いブロックである無線通信部１０４、有線アソシエーション部１０５、センサ部１０７、データ生成部１０８への電力供給を行わない。認証処理が完了すると、マウス１０とノートＰＣ１１とは、お互いに信頼できる装置同士として認識され、無線通信部１０４を利用したワイヤレスＵＳＢを行えるようになる。よって、システム制御部１０１を成す電力制御部１０１ｂは、マウス１０を構成する全ブロックに電力を供給するようになる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、他の通信装置と有線及び無線で通信する通信装置に関する。

近年、例えば無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）等の無線通信方式が広く普及しつつあるが、これらの中には、無線通信を開始する前に、通信相手機器との相互認証処理が必要な通信方式がある。

例えば、有線ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インタフェースをＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）の論理層上に拡張したワイヤレスＵＳＢでは、通信相手機器と認証処理を行い、認証が完了したデバイスとしか接続できないようになっている。

尚、ワイヤレスＵＳＢでは、有線のＵＳＢケーブルで通信相手機器と一度接続し、当該有線通信接続によって認証を行う方法と、ワイヤレスＵＳＢ以外のプロトコルを利用した無線通信接続によって認証を行う方法とが考えられている。

一方、通信開始前に認証が必要な無線通信装置の消費電力を低減する手法もいくつか考えられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、基地局から受信するビーコンを受信可能であり、且つアソシエーション処理部をオフ状態にしておくレイジーモードと、アソシエーション処理部をオン状態とするアフェイクモードとを備える無線通信装置が開示されている。当該無線通信装置は、基地局からのビーコンを受信すると、レイジーモードからアウェイクモードに切り替わる。
特開２００５−０６４８５７号公報

しかしながら、特許文献１記載の手法は、ビーコンを受信するために、認証前も常に無線通信に必要なアンテナや受信処理部、送信処理部等を起動させておく必要がある。このような無線通信を行うことができない場合にもアンテナや無線通信モジュール等の無線通信部に電力を供給すると、バッテリの使用可能時間が短くなるので、環境保護やユーザの利便性の観点から好ましくない。

そこで本発明は、無線通信の開始前に認証を必要とする通信装置であって、消費電力を低減することのできる通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の通信装置は、予め認証処理が必要な無線通信方式で他の通信装置と無線により通信する通信装置であって、有線により前記他の通信装置と通信する有線通信部と、前記他の通信装置との前記有線通信部による通信で、前記他の通信装置との認証を行う認証処理部と、前記認証処理部による認証後、前記他の通信装置と前記無線通信方式で無線により通信する無線通信部と、前記認証処理部による認証前は、前記無線通信部に電力を供給しないバッテリとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、無線通信の開始前に認証を必要とする通信装置であって、消費電力を低減することのできる通信装置を提供する。

以下、本発明の通信装置について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の通信装置の実施例に係るワイヤレスマウスが使用される無線通信システムの構成を示す図である。本無線通信システム１は、マウス１０と、ノートＰＣ１１とから構成される。

本実施例のマウス１０とノートＰＣ１１とは、ＵＷＢ上で動作するワイヤレスＵＳＢにより無線通信する。マウス１０はセンサを有しており、当該センサで検出した移動量をワイヤレスＵＳＢによりノートＰＣ１１へ送信する。

ここでワイヤレスＵＳＢは、予め認証処理（アソシエーション）を行い、認証が完了した機器としか通信することができない。本実施例では、マウス１０とノートＰＣ１１とはＵＳＢケーブル等を利用した有線通信で認証を行い、当該認証処理が終了した場合にワイヤレスＵＳＢにより通信を行うものとする。

マウス１０がノートＰＣ１１との認証処理が終了していない場合には、マウス１０はワイヤレスＵＳＢで通信することはできないので、電力消費低減を図るべく、内蔵するバッテリから無線通信部その他の構成への電力供給を制限する。

尚、本実施例ではマウス１０とノートＰＣ１０とはワイヤレスＵＳＢにより通信を行うが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮ等の他の無線通信方式を利用しても良い。

図２は、マウス１０の構成を示す図である。マウス１０は、システム制御部１０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、無線通信部１０４と、有線アソシエーション部１０５と、有線接続端子１０６と、センサ部１０７と、データ生成部１０８と、バッテリ１０９とを構成要素として有している。

システム制御部１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１ａやシステムバス、電力制御を行う電力制御部１０１ｂから構成される。

電力制御部１０１ｂは、有線アソシエーション部１０５内の有線通信部１０５ａを介してノートＰＣ１１から供給される電力や、バッテリ１０９が供給する電力を、マウス１０の各構成要素に供給するか、供給を遮断するか等の制御を行う。後に詳述するが、電力制御部１０１ｂは特に、ノートＰＣ１０との認証処理が終了しているか否かに応じて、供給の有無を切替える機能を有する。これにより消費電力を抑え、マウス１０の長時間動作を実現する。

ＲＯＭ１０２は、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体であり、各構成要素を制御するためのプログラムが格納されている。ＣＰＵ１０１ａは、ＲＯＭ１０２から当該プログラムを読出し、各種制御を行う。また、ノートＰＣ１１との認証処理により交換される秘密鍵は、ＲＯＭ１０２が記憶する。

ＲＡＭ１０３は、揮発性の記憶媒体である。ＲＡＭ１０３は、センサ部１０７から出力される移動量に係る検出データや、当該データに基づいてデータ生成部１０８により生成される、ノートＰＣ１１に送信するマウスデータを一時的に記憶する。

無線通信部１０４は、ＵＷＢ通信上でワイヤレスＵＳＢによりノートＰＣ１１と無線通信を行う通信部である。デジタルデータを変調して、アンテナから電波としてノートＰＣ１１へ送信、及びアンテナから受信した電波を復調してデジタルデータに戻す機能を有する。

有線アソシエーション部１０５は、ノートＰＣ１１と有線接続により通信し、認証処理を行う。
ここで認証処理（アソシエーション）とは、２つの装置が最初に接続する際に、両装置を相互認識させるための処理である。つまり、認証処理が終了した、既知の装置としか通信できないようにするための処理であり、その過程で秘密鍵を交換する処理等を行う。

有線アソシエーションとは、先述の認証処理を無線ではなく、ケーブルを使用して有線で行う方法である。有線で行う方法は、ユーザが自分の意思で接続したい装置同士をケーブルで繋ぐことになるので、ユーザにとってわかりやすい。更に、ケーブル間に解読するための装置がなければ、暗号鍵等を盗み見られる心配も無いため、無線を使用する場合と比べると安全性が高い。

有線アソシエーション部１０５は、このような有線アソシエーションを行う。有線アソシエーション部１０５は、有線通信部１０５ａとアソシエーションプロトコル部１０５ｂとから構成される。

有線通信部１０５ａは、有線接続端子１０６に接続された有線ケーブルでノートＰＣ１１と通信するものであり、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２Ｃ等がこれに相当する。本実施例では、有線通信部１０５ａは有線ＵＳＢによりノートＰＣ１１と通信する。

また本実施例の有線通信部１０５ａは、ノートＰＣ１１と有線接続されている場合には、電力制御部１０１ｂによる制御の下、ノートＰＣ１１から供給された電力を各構成要素へ供給する。このとき、バッテリ１０９は電力供給をせずに済むので、マウス１０の駆動時間を長くすることができる。特にバッテリ１０９が充電可能なものであれば、ノートＰＣ１１から供給された電力により、バッテリ１０９を充電することもできる。

アソシエーションプロトコル部１０５ｂは、有線通信部１０５ａを通じてノートＰＣ１１と通信し、認証処理を行う。アソシエーションプロトコル部１０５ｂがノートＰＣ１１との認証処理により交換した秘密鍵は、先述の通りＲＯＭ１０２が格納する。

センサ部１０７は、マウス１０がボール式マウスであれば例えばロータリエンコーダ、光学式マウスであれば例えばイメージセンサであり、移動量を検出する。センサ部１０７は、検出した移動量に係る検出データを出力し、当該データはシステム制御部１０１による制御の下、ＲＡＭ１０３に格納される。

データ生成部１０８は、センサ部１０７により検出され、ＲＡＭ１０３に格納された移動量に係る検出データを、ノートＰＣ１１に送信するマウスデータに変換する。

バッテリ１０８は、電力制御部１０１ｂによる制御の下、マウス１０を構成する各構成要素に電力を供給するバッテリである。
図３は、本実施例に係る電力制御の流れを説明するための図である。尚、図３において、斜線を引いているブロックは電力が供給されていることを示す。
図３（ａ）は、マウス１０とノートＰＣ１１との認証前であって、マウス１０の電源スイッチ（図示せず）を入れた状態を示す図である。システム制御部１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３には、バッテリ１０９から電力が供給されている。システム制御部１０１を成す電力制御部１０１ｂは、ノートＰＣ１１との認証処理（アソシエーション）が終わっておらず、ＲＯＭ１０２内に秘密鍵がまだ格納されていない場合には、バッテリ１０９からの電力供給を制限し、必要の無いブロックである無線通信部１０４、有線アソシエーション部１０５、センサ部１０７、データ生成部１０８への電力供給を行わない。

このとき、図示しないＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などを設け、これを点灯、点滅等させることによりユーザに認証処理が終わっていないことを通知しても良い。

次に、図３（ｂ）は、マウス１０とノートＰＣ１１とをＵＳＢケーブル１２で接続し、認証処理を行う時の電力供給状態を示す図である。図３（ｂ）のようにマウス１０とノートＰＣ１１とをＵＳＢケーブル１２でユーザが接続すると、両装置の間で秘密鍵が交換され、認証処理（アソシエーション）が行われる。

また、マウス１０とノートＰＣ１１とのＵＳＢケーブル１２による有線接続時には、そのバスパワーを利用してノートＰＣ１１からマウス１０へと電力が供給される。このノートＰＣ１１から供給された電力は、有線アソシエーション部１０５を成す有線通信部１０５ａを介して入力され、システム制御部１０１を成す電力制御部１０１ｂによる制御の下、各ブロックへと供給される。このとき、電力制御部１０１ｂは、認証処理が済んでいないことを認識して、認証処理を実行するための最小限のブロックにのみ電力を供給する。図３（ｂ）の例では、システム制御部１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、有線アソシエーション部１０５に電力が供給されている。また、バッテリ１０９が充電式である場合には、バッテリ１０９への電力供給を行って、バッテリ１０９を充電してもよい。

図３（ｃ）は、マウス１０とノートＰＣ１１との認証処理が終了後のマウス１０の電力供給状態を示す図である。認証処理が完了すると、マウス１０とノートＰＣ１１とは、お互いに信頼できる装置同士として認識され、無線通信部１０４を利用したワイヤレスＵＳＢを行えるようになる。よって、システム制御部１０１を成す電力制御部１０１ｂは、マウス１０を構成する全ブロックに電力を供給するようになる。これにより、無線通信部１０４にも電力が供給されるようになるので、無線通信部１０４はワイヤレスＵＳＢによる無線通信をノートＰＣ１１との間で開始する。このとき、ＬＥＤを設けて、認証処理が終了したことをユーザにわかりやすく示すようにしても良い。

続いて、図４を参照しながら、マウス１０の処理の流れを説明する。図４は、マウス１０の処理の流れを示すフローチャートである。尚、図４のフローチャートの開始時点は、マウス１０の電源スイッチ（図示せず）を入れたときであるものとする。

ユーザがマウス１０の電源スイッチを入れると、バッテリ１０９からシステム制御部１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３に電力が供給される（Ｓ１０１）。このとき、図３（ａ）として示したように、システム制御部１０１ｂは、バッテリ１０９から供給される電力を、無線通信部１０４、有線アソシエーション部１０５、センサ部１０７、データ生成部１０８の各構成要素には供給しない制御を行う。

さらに、電力制御部１０１ｂは、ノートＰＣ１１との間の認証処理が終了しているか否かを確認する（Ｓ４０２）。もし、認証処理が終了している場合には（Ｓ４０２のＹｅｓ）、ノートＰＣ１１との間で交換した秘密鍵がＲＯＭ１０２に格納されており、マウス１０はノートＰＣ１１との間のワイヤレスＵＳＢによる無線通信が可能であるので、後述するＳ４０６に進む。

Ｓ４０２で、またノートＰＣ１１との間の認証処理が終了していない場合には（Ｓ４０２のＮｏ）、電力制御部１０１ｂは、有線接続端子１０６がＵＳＢケーブル１２でノートＰＣ１１に接続されているか否かを判断する（Ｓ４０３）。もしノートＰＣ１１と有線接続されていなければ、認証処理を行うことができないので、接続されるのを待つ（Ｓ４０３）。

有線接続端子１０６がノートＰＣ１１に有線接続されていれば（Ｓ４０３のＹｅｓ）、図３（ｂ）に示したように、有線通信部１０５ａはノートＰＣ１１からのバスパワーの供給を受け、電力制御部１０１ａは当該電力の供給を制御する（Ｓ４０４）。

有線アソシエーション部１０５への電力の供給が開始されると、アソシエーションプロトコル部１０５ｂは、ノートＰＣ１１との間での認証処理を行い、秘密鍵の交換を行う（Ｓ４０５）。交換した秘密鍵は、システム制御部１０１による制御の下、ＲＯＭ１０２に格納される。

ノートＰＣ１１との間での認証処理が終了すると、電力制御部１０１ｂは図３（ｃ）に示したように、マウス１０を構成する全構成ブロックに電力の供給を開始する（Ｓ４０６）。これにより、無線通信部１０４にも電力が供給されるようになるので、無線通信部１０４は、システム制御部１０１による制御の下、ノートＰＣ１１との間でのワイヤレスＵＳＢによる無線接続処理を行った後、通信を開始する。通信が開始されると、ユーザはマウス１０を使用することができるようになり、マウスの移動量等に係るマウスデータが無線通信部１０４を介してノートＰＣ１１に送信されるようになる。

以上説明したように、本実施例に係るマウス１０は、認証処理が完了していない場合には、ユーザが電源スイッチを押してもバッテリや外部電源から全構成要素には電力が供給されず、通信相手であるノートＰＣ１１との認証処理が完了して初めて無線通信部１０４を初めとする全構成要素に電力が供給されるようになる。これにより、無線通信部１０４を使用した通信できないにも関わらず電力供給を行う場合と比べ、消費電力の抑制を図ることができる。

また、ケーブル１２を挿すと、認証処理（アソシエーション）後にマウス１０の全機能が動作、使用可能となるという感覚は、現行のＵＳＢの動作に類似しており、ユーザにとって感覚的にわかりやすい。

本発明の実施例１に係るマウスが使用される無線通信システムの構成を示す図。 本発明の実施例１に係るマウスの構成を示す図。 本発明の実施例１に係るマウスの電力制御の流れを説明するための図。 本発明の実施例１に係るマウスの処理の流れを示すフローチャート。

符号の説明

１０・・・マウス
１１・・・ノートＰＣ
１２・・・ＵＳＢケーブル
１０１・・・システム制御部
１０１ａ・・・ＣＰＵ
１０１ｂ・・・電力制御部
１０２・・・ＲＯＭ
１０３・・・ＲＡＭ
１０４・・・無線通信部
１０５・・・有線アソシエーション部
１０５ａ・・・有線通信部
１０５ｂ・・・アソシエーションプロトコル部
１０６・・・有線接続端子
１０７・・・センサ部
１０８・・・データ生成部
１０９・・・バッテリ

Claims (6)

1. 予め認証処理が必要な無線通信方式で他の通信装置と無線により通信する通信装置であって、
   有線により前記他の通信装置と通信する有線通信部と、
   前記他の通信装置との前記有線通信部による通信で、前記他の通信装置との認証を行う認証処理部と、
   前記認証処理部による認証後、前記他の通信装置と前記無線通信方式で無線により通信する無線通信部と、
   前記認証処理部による認証前は、前記無線通信部に電力を供給しないバッテリと
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 前記無線通信部は、ワイヤレスＵＳＢにより前記他の通信装置と通信すること
   を特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記有線通信部が前記他の通信装置と接続されている間、前記他の通信装置から電力供給を受けること
   を特徴とする請求項１記載の通信装置。
4. 移動量を検出するセンサ部
   をさらに備え、
   前記バッテリは、前記認証処理部による認証前は、前記センサ部に電力を供給せず、
   前記無線通信部は、前記センサ部が検出した移動量のデータを前記他の通信装置により送信すること
   を特徴とする請求項１記載の通信装置。
5. 前記バッテリは、前記認証処理部による認証後、装置全体に電力を供給すること
   を特徴とする請求項１記載の通信装置。
6. 起動後、前記他の装置との認証を終えているか否かを判断する判断部
   をさらに備え、
   前記バッテリは、前記他の装置との認証を終えている場合には前記無線通信部へ電力を供給し、前記他の装置との認証を終えていない場合には前記無線通信部への電力を供給しないこと
   を特徴とする請求項１記載の通信装置。

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