JP2011234414A - 遠隔制御システム、電子機器及び電子機器の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】遠隔制御システムにおいて、被制御側の通信装置と制御側の通信装置間の認証を可能にし、かつ、被制御側の通信装置の待機時消費電力を大幅に低減させる。
【解決手段】被制御側の通信装置１００と制御側の通信装置２００は、２通りの通信方法（１）、（２）で通信可能とし、通信方法（２）を用いる被制御側の送受信部１３０は待機時に電源供給を停止される。通信方法（１）を用いる被制御側の受信整流部１１０及び判定部１５０を、ダイオード接続のＭＯＳトランジスタ、カレントミラー回路又は相補型ＭＯＳトランジスタ回路により構成し、原理上の待機時消費電力をゼロにする。被制御側の通信装置１００から認証情報を含む起動制御信号を送り、判定部１５０が認証の成功を判定して初めて電源制御部１７０が送受信部１３０の電源を投入するように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は遠隔制御システム及び通信装置に係り、特に２以上の通信方法に対応する遠隔制御システム及び通信装置に関する。

制御側装置が被制御側装置を遠隔制御するシステムにおいては、一般に、いつ制御側装置から制御信号が送信されてくるかを被制御側装置は知ることができない。そのため、被制御側装置は制御信号の待機中も電源投入状態を維持しなければならず、消費電力低減又はバッテリー持続時間の観点から問題があった。

このような問題に対して、制御側装置及び被制御側装置が通常の遠隔制御用の通信系の他に起動制御用の通信系を備え、被制御側装置は待機中の消費電力が相対的に小さい方である起動制御用の通信系のみ電源投入状態を維持すると共に、起動後に通常の遠隔制御用の通信系の電源を投入して動作状態に移行するという技術が知られている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照。）。

上記の特許文献１によれば、情報処理装置（例えばパーソナルコンピュータ）が２の通信デバイス（例えば無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）及びブルートゥース）を備え、待機中（装置本体の電源がオフ状態）にあってはそのうちウェイクアップ（起動）動作の実行に必要な方だけに電源を供給することにより、無駄な電力消費を避けながらウェイクアップ動作を待機することができる。

上記の特許文献２によれば、オーディオ再生装置（例えばワイヤレス化ヘッドフォン）がワイヤレス通信部（例えば２．４ＧＨｚ帯を用いる無線通信手段）の他に、リモートコントロール装置から送信される電波を受信してウェイク信号を生成するウェイク起動部を備え、待機中はウェイク起動部だけに電源を供給することにより電力消費を抑えることができる。

被制御側装置が待機状態から動作状態に移行するための条件として、制御側に対して認証を求める場合が考えられる。このような要請に応える技術も、従来から知られている（例えば、特許文献３参照。）。

上記の特許文献３によれば、情報処理装置（例えばパーソナルコンピュータ）が情報処理用の第一電源、認証処理用の第二電源及び外部の認証キーとの間の送受信手段（例えばブルートゥース）を備え、初めに操作者が第二電源をオンにしてから認証キーを近づけて認証処理を行い、認証の成功後に第一電源をオンにして情報処理動作に入ることができる。

認証をともなう遠隔制御に関しては、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＲＦＩＤ）と呼ばれる非接触型自動認証技術の応用が考えられる。ＲＦＩＤのシステムは、相互に情報をやり取りする読み取り／書き込み装置（リーダ／ライタ）とＲＦＩＤタグから構成される。ＲＦＩＤタグは、アンテナに誘起された交流電流から、ＲＦＩＤタグ内の集積回路を駆動する直流電源の生成と、データ信号の復調とを行う。これらの処理を行うため、ＲＦＩＤタグは整流回路を必須の構成として備える。

整流回路は、ダイオードの整流特性を利用することにより、交流信号を直流信号に変換する。整流回路を半導体集積回路によって実現するためには、ソース端子（又はドレイン端子）とゲート端子とを互いに接続したいわゆるダイオード接続のＭｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＭＯＳ）トランジスタを整流ダイオードとして用いることが多い。

例えば、トリプルウェルによって基板とアイソレーションが取られているＮ型ＭＯＳトランジスタを用いた整流ダイオードでは、ドレイン端子およびソース端子はそれぞれＮ領域に接続され、ソース端子はトランジスタ下部のＰウェルに接続されたバックゲート端子にも接続される。これにより、ソース端子とドレイン端子との間にＰＮ接続が形成されたダイオード素子が構成される。

しかしながら、ダイオードにおいて整流特性を発現させるためには、ＰＮ接合端子間、すなわちソース端子とドレイン端子との間にＭＯＳトランジスタのしきい値（約０．７Ｖ）以上の電圧が印加される必要がある。これは、ＲＦＩＤタグにとっては、リーダ／ライタから送信された上記しきい値以下の微弱な信号を受信することができないことを意味する。このような受信可能電力の下限が存在するままでは、リーダ／ライタとＲＦＩＤタグとの間の通信可能な距離は高々数十ｃｍ程度に制限され、ＲＦＩＤタグの利便性と応用範囲が限定される。

出願人は、このような問題に対して、整流回路の受信可能電力を下げてリーダ／ライタとＲＦＩＤタグとの間の通信可能な距離をある程度伸長できるようにする技術を開発し、特許出願している（例えば、特許文献４又は特許文献５参照。）。

上記の特許文献４は、上述したダイオード接続のＭＯＳトランジスタにおいて、ゲート端子及びソース端子間にバイアス電圧を印加することにより、整流回路入力におけるしきい値電圧を低下させる技術を開示したものである。

上記の特許文献５は、上述したダイオード接続のＭＯＳトランジスタにおいて、ゲート端子及びソース端子間にバイアス電圧を維持するための充電動作を節減し、かつ、ＭＯＳトランジスタのしきい値電圧のばらつきに影響されることなく利得を保つことができるように構成する技術を開示したものである。

特開２００４−０３８２９５号公報（第２、８、９ページ、図３） 特開２００６−０４８８５３号公報（第２、６、７ページ、図３） 特開２００４−０７０８４９号公報（第２、４、５ページ、図２） 特開２００６−０３４０８５号公報（第２、６、７ページ、図１） 特開２００６−１６６４１５号公報（第２、５、６ページ、図１）

上述した特許文献１に記載された従来の技術によれば、情報処理装置の待機中に２の通信デバイス（例えば無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）及びブルートゥース）のうち一方だけに電源が供給される。しかし、待機中の消費電力（待機電力）が低い方のブルートゥースであっても、待機電力に寄与する電流（待機電流）の値は１００マイクロアンペア（μＡ）のオーダーに上り、さらなる低減の余地がある。

上述した特許文献２に記載された従来の技術によれば、待機電流は例えば６０μＡ程度である（段落「００２８」参照。）。この値から見て、さらなる低減の余地がある。上述した特許文献３は、第二電源のみをオンにした状態での待機電流又は待機電力の数値例を具体的に示すものではない。しかし、同様の技術を遠隔制御に応用した場合には第二電源を常時オン状態に保つことが必要であるから、上述したように１００μＡ程度の待機電流を問題にする場合には無視できないと考えられる。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、遠隔制御システムにおいて待機中の被制御側装置の待機電流（待機電力）の値を、従来よりも大幅に低減することを目的とする。出願人が先に特許文献４又は特許文献５に開示した整流回路の技術は、上記の目的を達成するための要素技術として活用し得るものと考えられる。

上記目的を達成するために、本発明の遠隔制御システムは、制御側装置と、前記制御側装置から第１の通信方法又は第２の通信方法により待機又は起動を制御される被制御側装置を含んでなる遠隔制御システムにおいて、前記制御側装置は、時間的な振幅の推移によって認証情報を表した起動制御信号を、前記被制御側装置に対して前記第１の通信方法により送信することができる第１の制御通信手段と、前記被制御側装置に対して前記第２の通信方法により、待機制御信号を送信することができる第２の制御通信手段を備え、前記被制御側装置は、前記起動制御信号を受信して整流し増幅することができる受信整流手段と、前記受信整流手段の整流信号出力に含まれた前記認証情報を予め記憶した識別情報と対比して、認証の成否を判定することができる判定手段と、前記第２の通信方法により送受信することができる被制御側送受信手段と、前記判定手段から前記認証の成功を表す信号を受けて前記被制御側送受信手段に対して電源を投入して動作状態に移行させ、前記被制御側送受信手段が受信した前記待機制御信号を受けて前記被制御側送受信手段に対して電源の供給を停止して待機状態に移行させる電源制御手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明の通信装置は、外部装置から第１の通信方法又は第２の通信方法により待機又は起動を制御される通信装置において、時間的な振幅の推移によって認証情報を表すと共に、前記外部装置が前記第１の通信方法により送信する起動制御信号を、受信して整流し増幅することができる受信整流手段と、前記受信整流手段の整流信号出力に含まれた前記認証情報を予め記憶した識別情報と対比して、認証の成否を判定することができる判定手段と、前記第２の通信方法により送受信することができる送受信手段と、前記判定手段から前記認証の成功を表す信号を受けて前記送受信手段に対して電源を投入して動作状態に移行させ、前記送受信手段が受信した前記待機制御信号を受けて前記送受信手段に対して電源の供給を停止して待機状態に移行させる電源制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、遠隔制御システムにおいて待機中の被制御側装置の待機電流（待機電力）の値を、従来よりも大幅に低減することができる。

本発明の実施例１に係る遠隔制御システムの構成を表すブロック図。 実施例１に係る被制御側の通信装置の受信整流部の構成を表すブロック図。 実施例１に係る受信整流部に含む整流部の構成の一例を表す結線図。 実施例１に係る受信整流部に含む電流発生増幅部及び電流電圧変換部の構成の一例を表す結線図。 （ａ）乃至（ｆ）は、実施例１に係る電流電圧変換部の構成を複数例示する結線図。 （ａ）及び（ｂ）は、実施例１に係る被制御側の通信装置の判定部の構成を表すブロック図。 実施例１に係る遠隔制御システムの、制御側及び被制御側の通信装置間の送受信のシーケンスを表す図。 本発明の実施例２に係る遠隔制御システムの構成を表すブロック図。 本発明の実施例３に係る遠隔制御システムの、制御側及び被制御側の通信装置間の送受信のシーケンスを表す図。 実施例３に係る遠隔制御システムにおいて、図９に表したシーケンスの一部を変更した例を表す図。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

以下、図１乃至図７を参照して、本発明の実施例１を説明する。図１は、本発明の実施例１に係る遠隔制御システム１の構成を表すブロック図である。遠隔制御システム１は、制御される側（被制御側）の通信装置１００と、制御する側（制御側）の通信装置２００を含んで構成される。

通信装置２００は、第１制御通信部２１０（図示したアンテナを含む。）と、第２制御通信部２３０（図示したアンテナを含む。）を有している。通信装置１００は、受信整流部１１０（図示したアンテナを含む。）と、送受信部１３０（図示したアンテナを含む。）を有している。通信装置１００は、判定部１５０及び電源制御部１７０を有している。

通信装置２００の第１制御通信部２１０は、通信装置１００の受信整流部１１０に対して、定められた通信方法（以下、通信方法（１）という。図１では、実線の通信リンク記号で表す。）でデータを送信することができる。通信方法（１）は、例えば周波数１３メガヘルツ（ＭＨｚ）帯を使用するＲａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＲＦＩＤ）に係る通信方法であるが、これに限るものではない。なお、第１制御通信部２１０は、さらに通信方法（１）でデータを受信することができるように構成されてもよい。

通信装置２００の第２制御通信部２３０は、通信装置１００の送受信部１３０との間で、定められた通信方法（以下、通信方法（２）という。図１では、破線の通信リンク記号で表す。）でデータを送信又は受信することができる。通信方法（２）は、例えば無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、ブルートゥース又は赤外線通信に係る通信方法であるが、これらに限るものではない。

通信装置１００は、通信装置２００からの遠隔制御の対象である図示しない被制御サブシステムを含んでもよく、当該被制御サブシステムと電気的に接続されてもよい。通信装置２００は、通信装置１００に対する制御操作等を可能にする図示しない制御サブシステムを含んでもよく、当該制御サブシステムと電気的に接続されてもよい。

遠隔制御システム１の動作については後述するが、その概要は次の通りである。通信装置１００は、待機中に送受信部１３０（及び上記の被制御サブシステム）に対して電源の供給を停止している。通信装置２００の第１制御通信部２１０は、例えば上記の制御サブシステムにおいて通信装置１００の起動制御がされると、待機中の通信装置１００に対して認証情報を含む起動制御信号を送ることができる。通信装置１００の受信整流部１１０は、当該起動制御信号を受信して整流する。判定部１５０は、起動制御信号の整流出力から認証情報を抽出して認証の成否を判定する。電源制御部１７０は、上記の認証が成功したならば、送受信部１３０に対して電源を投入するように制御する。

その後、通信装置１００の送受信部１３０と通信装置２００の第２制御通信部２３０の間で、通信方法（２）によってデータの送受信を行うことができる。第２制御通信部２３０は、例えば上記の制御サブシステムにおいて通信装置１００の待機制御がされると、動作中の通信装置１００に対して通信方法（２）によって待機制御信号を送ることができる。通信装置１００の電源制御部１７０は、送受信部１３０を介して上記の待機制御信号を受けたならば、送受信部１３０（及び上記の被制御サブシステム）に対して電源の供給を停止するように制御する。

図２は、受信整流部１１０の構成を表すブロック図である。受信整流部１１０は、アンテナ１１１、整流部１１３、電流発生増幅部１１５及び電流電圧変換部１１７を有している。

図３は、整流部１１３の構成の一例を表す結線図である。整流部１１３は、N型ＭＯＳトランジスタＭＲ１、ＭＲ２を直列に接続して構成されている。N型ＭＯＳトランジスタＭＲ１、ＭＲ２は、それぞれゲート端子とソース端子が短絡されており、いわゆるダイオード接続の形態を取る。

N型ＭＯＳトランジスタＭＲ１のソース端子とN型ＭＯＳトランジスタＭＲ２のドレイン端子は互いに接続され、結合コンデンサＣ１を介してアンテナ１１１に接続される。N型ＭＯＳトランジスタＭＲ１のドレイン端子とN型ＭＯＳトランジスタＭＲ２のソース端子の間に、平滑コンデンサＣ２が設けられる。

上記の構成により、互いに接続されたN型ＭＯＳトランジスタＭＲ１のソース端子とN型ＭＯＳトランジスタＭＲ２のドレイン端子は、アンテナ１１１によって受信された通信方法（１）に係る高周波信号の入力端をなす。当該入力端に高周波信号が入力されると、N型ＭＯＳトランジスタＭＲ１のドレイン端子からソース端子へ、さらにN型ＭＯＳトランジスタＭＲ２のドレイン端子からソース端子へ半波電流が流れ、平滑コンデンサＣ２の２端子間に出力電圧が発生する。

このとき、N型ＭＯＳトランジスタＭＲ１のドレイン端子は上記の出力電圧のプラス側（＋側）出力端に当り、電流発生増幅部１１５の入力段に接続される。また、N型ＭＯＳトランジスタＭＲ２のソース端子は上記の出力電圧のマイナス側（−側）出力端に当り、接地される。

整流部１１３は、２個のＰ型ＭＯＳトランジスタを直列に接続して構成されてもよい。その場合は、一方のＰ型ＭＯＳトランジスタのドレイン端子と他方のＰ型ＭＯＳトランジスタのソース端子が互いに接続されてアンテナ１１１からの高周波信号の入力端をなす。また、一方のＰ型ＭＯＳトランジスタのソース端子は上記の出力電圧の＋側出力端に当り、後段の電流発生増幅部１１５の電源電圧を与えられる。他方のＰ型ＭＯＳトランジスタのドレイン端子は上記の出力電圧の−側出力端に当り、電流発生増幅部１１５の入力段に接続される。

上述したように、整流部１１３の後段に当る電流発生増幅部１１５の入力段の構成により、＋側出力端を電流発生増幅部１１５に接続して−側出力端を接地するか、又は＋側出力端に電流発生増幅部１１５の電源電圧を与えて−側出力端を電流発生増幅部１１５に接続するかを選択する。

図３に示したように整流部１１３には電源電圧が与えられず、入力端に高周波信号が印加されない限りN型ＭＯＳトランジスタＭＲ１、ＭＲ２には電流が流れないから、待機時の整流部１１３の消費電力は原理的に（「リーク電流等の微小な値を除いて」の意。以降において同じ。）ゼロである。この点は、２個のＰ型ＭＯＳトランジスタを直列に接続して整流部１１３を構成する場合も同じである。

図４は、電流発生増幅部１１５及び電流電圧変換部１１７の構成の一例を表す結線図である。電流発生増幅部１１５は、N型ＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２及びＰ型ＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ４を有する。N型ＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２は、１段目のカレントミラー回路を構成する。Ｐ型ＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ４は、２段目のカレントミラー回路を構成する。N型ＭＯＳトランジスタＭ１のドレイン端子及びソース端子は、それぞれ、図３を参照して説明した整流部１１３の＋側出力端及び−側出力端に接続される。

電流発生増幅部１１５の入力段を図４に示したように構成する場合には、整流部１１３の＋側出力端を電流発生増幅部１１５に接続すると共に−側出力端を接地する。このような接続により、整流部１１３の＋側出力端の正電圧がN型ＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２からなる１段目のカレントミラー回路の電流に変換される。この電流は、さらにＰ型ＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ４からなる２段目のカレントミラー回路によって増幅される。

なお、図４に示したのとは逆に、電流発生増幅部１１５の１段目及び２段目のカレントミラー回路を、それぞれＰ型ＭＯＳトランジスタの対及びＮ型ＭＯＳトランジスタの対で構成することもできる。その場合は、整流部１１３の＋側出力端に電流発生増幅部１１５の電源電圧を与えると共に−側出力端を電流発生増幅部１１５に接続することによって、１段目及び２段目のカレントミラー回路を同様に動作させることができる。

１段目のカレントミラー回路には、整流部１１３からの電圧入力がない限り電流が流れない。また、２段目のカレントミラー回路には、１段目のカレントミラー回路からの電流入力がない限り電流が流れない。したがって、待機時の電流発生増幅部１１５の消費電力は原理的にゼロである。なお、カレントミラー回路をさらに多段連結して増幅度を高めることもできるが、その場合でも待機時の電流発生増幅部１１５の消費電力は原理的にゼロである。

図４においては、電流電圧変換部１１７に対する電源電圧の供給ラインが破線で表されている。これは、後述するように電流電圧変換部１１７の構成によっては電源電圧の供給を必要としないからである（図５（ａ）の場合を参照。）。

図５（ａ）乃至（ｆ）は、電流電圧変換部１１７の構成を複数例示する結線図である。図５（ａ）は、電流電圧変換部１１７の入力端と接地電位の間に抵抗ＲＶ１を設けた例を表す。電流発生増幅部１１５から出力された電流は電流電圧変換部１１７の入力端から抵抗ＲＶ１に流れ込み、接地電位を基準として抵抗ＲＶ１の両端に発生する電圧が電流電圧変換部１１７の出力端に得られる。図５（ａ）のように構成された電流電圧変換部１１７の消費電力は、入力電流がなければ原理的にゼロである。

図５（ｂ）は、ダイオード接続されたＮ型ＭＯＳトランジスタＭＶ１とドレイン端子に抵抗ＲＶ２を接続したＮ型ＭＯＳトランジスタＭＶ２によりカレントミラー回路を構成する例を表す。電流発生増幅部１１５から出力された電流は当該カレントミラー回路で増幅され、電源電圧を基準として抵抗ＲＶ２の両端に発生する電圧が電流電圧変換部１１７の出力端に得られる。図５（ｂ）のように構成された電流電圧変換部１１７の消費電力は、入力電流がなければ原理的にゼロである。

図５（ｃ）は、図５（ｂ）における抵抗ＲＶ２を、ゲート端子に接地電位等の固定電位を与えたＰ型ＭＯＳトランジスタＭＶ３で置き換え、いわゆるアクティブ負荷として利用する例を表す。図５（ｃ）のように構成された電流電圧変換部１１７の消費電力は、入力電流がなければ原理的にゼロである。

図５（ｄ）は、上記のアクティブ負荷に当るＰ型ＭＯＳトランジスタＭＶ３のゲート電圧を入力電流値に応じて変化させることにより、抵抗ＲＶ３の両端に得られる電圧振幅を拡大するように構成された例を表す。そのために、入力側においてＮ型ＭＯＳトランジスタＭＶ４とのカレントミラー構成を追加し、電源側においてＰ型ＭＯＳトランジスタＭＶ５、ＭＶ６からなるカレントミラー回路を設けている。図５（ｄ）のように構成された電流電圧変換部１１７の消費電力は、入力電流がなければ原理的にゼロである。

図５（ｅ）は、図５（ｄ）における抵抗ＲＶ３を、ゲート端子に電源電圧等の固定電位を与えたＮ型ＭＯＳトランジスタＭＶ７で置き換え、アクティブ負荷として利用する例を表す。図５（ｅ）のように構成された電流電圧変換部１１７の消費電力は、入力電流がなければ原理的にゼロである。

図５（ｆ）は、図５（ｄ）における抵抗ＲＶ３を、ダイオード接続されたＮ型ＭＯＳトランジスタＭＶ８で置き換え、アクティブ負荷として利用する例を表す。図５（ｆ）のように構成された電流電圧変換部１１７の消費電力は、入力電流がなければ原理的にゼロである。

受信整流部１１０は、以上述べたように、２のＭＯＳトランジスタが直列に接続されて構成された整流部１１３と、カレントミラー回路又は相補型ＭＯＳトランジスタ回路から構成された電流発生増幅部１１５及び電流電圧変換部１１７を有してなる。すなわち、整流部１１３への入力がなければ待機電流（待機電力）が原理的にゼロであるように、受信整流部１１０を構成することができる。

図６（ａ）及び（ｂ）は、判定部１５０の構成を２通り例示する結線図である。図６（ａ）において、判定部１５０は、同期回路１５１、フリップフロップ（ＦＦ）１５３、１５４、１５５、判定回路１５６及びメモリ１５７を有している。図６（ａ）の構成は、通信装置１００の待機中も判定部１５０に電源が供給されていることを前提としている。

同期回路１５１は例えば位相ロックループ（ＰＬＬ）を有し、電流電圧変換部１１７の出力レベルの変動周期に同期して予め定められた周波数とタイミングを持つクロック信号を発生するように構成される。例えば起動制御信号に所定のプリアンブルが付与されているとき、電流電圧変換部１１７の出力レベルは当該プリアンブルの信号波形に対応してある周期で変動し、同期回路１５１は、この周期に同期してクロック信号を発生することができる。同期回路１５１は、当該クロック信号をＦＦ１５３乃至１５５に供給する。

ＦＦ１５３乃至１５５は、上記のクロック信号に基づきシフト動作するシフトレジスタを構成する。例えば起動制御信号にプリアンブルに続いて認証情報が付与されている（起動制御信号が、時間的な振幅の推移によって認証情報を表している。）とき、電流電圧変換部１１７の出力レベルは当該認証情報が表された信号波形に対応して変動する。この変動の履歴がＦＦ１５３乃至１５５に順次シフトされ、あるタイミングにおいて認証情報を表す並列データが判定回路１５６に渡される。

メモリ１５７には、予め識別情報が書き込まれている。判定回路１５６は、上記の認証情報を表す並列データをメモリ１５７に書き込まれた識別情報と対比し、一致が検出されれば認証が成功したと判定して、認証の成功を表す信号を電源制御部１７０に送る。判定回路１５６は、上記の認証情報と識別情報の一致が検出されなければ、認証の成功を表す信号を出力しない。電源制御部１７０は、判定回路１５６から上記の認証の成功を表す信号を受けて、送受信部１３０に対して電源を投入するように制御する。

図６（ｂ）は、判定部１５０の他の構成例を図示している。図６（ｂ）の同（ａ）との相違は、判定部１５０が付加的電源制御部１５８をさらに有する点である。図６（ｂ）の構成は、通信装置１００の待機中に判定部１５０に電源が供給されていないことを前提としている。

付加的電源制御部１５８は、通信装置１００の待機中に電流電圧変換部１１７から与えられた信号をトリガとして、判定部１５０の上述した各構成１５１乃至１５７に対して電源を投入するように制御する。付加的電源制御部１５８は、上述した受信整流部１１０の各段と同様に、通信装置１００の待機中は原理的に消費電力がゼロであるように構成することができる。なお、メモリ１５７は不揮発性メモリとする。

付加的電源制御部１５８の制御により、判定部１５０の上述した各構成１５１乃至１５７に対して電源が投入された後の動作は、既に図６（ａ）を参照して説明したとおりであるから説明を省略する。

図７を参照して、遠隔制御システム１の全体の動作を説明する。図７は、遠隔制御システム１の全体の動作に対応する通信装置１００と通信装置２００の間の送受信のシーケンスを表す図である。図７の左側に、制御側に当る通信装置２００の各構成（第１制御通信部２１０、第２制御通信部２３０及び図１に図示しない制御サブシステム）が位置する。図７の右側に、被制御側に当る通信装置１００の各構成（受信整流部１１０及び判定部１５０、送受信部１３０及び電源制御部１７０、並びに図１に図示しない被制御サブシステム）が位置する。

また、図７の上方から下方へ向かって時間が経過するものとする。図７に表す状態、送受信又は処理の個々の動作に対し、「ステップ」又は「シーケンス」を意味する符号S及び一連番号を付して（例えば「待機状態」を「Ｓ０」のように表して）区別する。

通信装置１００が待機状態にある（Ｓ０）間に、通信装置２００の制御サブシステムにおいて通信装置１００に対する起動制御がなされ、第１制御通信部２１０に伝達される（Ｓ１）。第１制御通信部２１０は通信方法（１）により、通信装置１００に対して認証情報を含む起動制御信号を送る（Ｓ２）。

通信装置１００の受信整流部１１０は当該起動制御信号を受信して整流及び増幅し、受信した認証情報に基づき判定部１５０が認証の成否を判定する（Ｓ３）。認証が成功すると、認証の成功を表す信号が電源制御部１７０に送られ（Ｓ４）、電源制御部１７０が送受信部１３０に対して電源を投入するように制御することにより送受信部１３０が起動される（Ｓ５）。

送受信部１３０は、起動後に通信方法（２）により、通信装置２００に対して送受信部１３０の起動応答の信号を送る（Ｓ６）。通信装置２００の第２制御通信部２３０は当該起動応答の信号を受信して、次に通信方法（２）により被制御サブシステムに対する起動指示の信号を送る（Ｓ７）。このとき、第２通信制御部２３０は起動応答の信号の到来を待っていれば済み、被制御側装置のサーチ等を実行する必要がないので、通信装置２００の消費電力低減の意味から好都合である。

通信装置１００の送受信部１３０は上記の起動指示の信号を受信して、被制御サブシステムに伝達する（Ｓ８）。被制御サブシステムは当該起動指示の信号を受けて起動され（Ｓ９）、送受信部１３０を介して通信装置２００に対して起動応答の信号を送る。当該起動応答の信号は第２制御通信部２３０により受信されて、制御サブシステムに伝達される（Ｓ１０）。

その後、制御サブシステムは第２制御通信部２３０を、被制御サブシステムは送受信部１３０をそれぞれ介して、互いに双方向通信を行うことができる（Ｓ１１）。なお、送受信部１３０の起動に続いて直ちに被制御サブシステムを起動するようにして、上記の送受信部起動応答（Ｓ６）及び被制御サブシステム起動指示（Ｓ７）を省くこともできる。

その後、通信装置２００の制御サブシステムにおいて通信装置１００に対する待機制御がなされ、第２制御通信部２３０に伝達される（Ｓ１２）。第２制御通信部２３０は通信方法（２）により、通信装置１００に対して待機制御信号を送る（Ｓ１３）。通信装置１００の送受信部１３０が当該待機制御信号を受信すると、電源制御部１７０が被制御サブシステムの電源及び送受信部１３０の電源を停止するように制御する（Ｓ１４、Ｓ１５）。その結果、通信装置１００は最初の待機状態（Ｓ０）に戻る。

以上に述べたように、通信装置１００の待機中は、送受信部１３０及び被制御サブシステムの消費電力は電源供給が停止されているからゼロであり、受信整流部１１０の消費電力はその回路構成により原理上ゼロである。残る判定部１７０の消費電力についても、付加的電源制御部１５８を用いて待機中の値をゼロにすることができる。従って従来技術による場合に比べ、通信装置１００の待機電力を大幅に低減させる（例えば、通信可能距離１〜１０ｍを保ちながら１μＡ以下とする。）ことが可能である。

図３に示した受信整流部１１０の初段である整流部１３０は、入力回路がダイオード接続のＭＯＳトランジスタからなるために、その感度がＰＮ接合の順バイアス電圧によって制限される。この点を改善するには、出願人が前述した特許文献４又は特許文献５に開示した技術を用いることができる。その場合は待機中の消費電力がいく分増加するから、受信感度と待機電力の兼ね合いを考慮してバイアス電圧の値を選ぶことが望ましい。

本発明の実施例１によれば、遠隔制御システムにおける被制御側装置の起動信号受信回路が原理的に待機電力をほとんど消費しないように構成することによって、起動制御における認証を可能にしつつ、待機電力を従来技術による場合より大幅に低減させることができる。

以下、図８を参照して、本発明の実施例２を説明する。図８は、本発明の実施例２に係る遠隔制御システム２の構成を表すブロック図である。遠隔制御システム２は、制御される側（被制御側）の通信装置１０２と、制御する側（制御側）の通信装置２０２を含んで構成される。

通信装置２０２は、第１制御通信部２１２（図示したアンテナを含む。）と、第２制御通信部２３２（図示したアンテナを含む。）を有している。通信装置１０２は、受信整流部１１２（図示したアンテナを含む。）と、送受信部１３２（図示したアンテナを含む。）を有している。通信装置１０２は、判定部１５２及び電源制御部１７２を有している。

上述した第１制御通信部２１２、受信整流部１１２、判定部１５２及び電源制御部１７２は、それぞれ、実施例１で説明した第１制御通信部２１０、受信整流部１１０、判定部１５０及び電源制御部１７０と同じとし、説明を省略する。第１制御通信部２１２は、通信装置１０２の受信整流部１１２に対して、実施例１で説明した通信方法（１）（図８では、実線の通信リンク記号で表す。）でデータを送信することができる。

通信装置２０２の第２制御通信部２３２は、通信装置１０２の送受信部１３２との間で、搬送波周波数が相違する点を除いて通信方法（１）と同じ通信方法（以下、通信方法（１ａ）という。図８では、一点鎖線の通信リンク記号で表す。）でデータを送信又は受信することができる。

通信装置１０２は、通信装置２０２からの遠隔制御の対象である図示しない被制御サブシステムを含んでもよく、当該被制御サブシステムと電気的に接続されてもよい。通信装置２０２は、通信装置１０２に対する制御操作等を可能にする図示しない制御サブシステムを含んでもよく、当該制御サブシステムと電気的に接続されてもよい。

遠隔制御システム２の動作の概要は、次の通りである。通信装置１０２は、待機中に送受信部１３２に対して電源の供給を停止している。通信装置２０２の第１制御通信部２１２は、例えば上記の制御サブシステムにおいて通信装置１０２の起動制御がされると、待機中の通信装置１０２に対して認証情報を含む起動制御信号を送ることができる。

通信装置２０２は、上記の第１制御通信部２１２からの起動制御信号送信と同時に、第２制御通信部２３２からも異なる搬送波で同じ起動制御信号を送ることができるように構成されている。第１制御通信部２１２及び第２制御通信部２３２からそれぞれ送信された起動制御信号は、空間において合成されてビート波を形成し、その最大振幅を１搬送波の場合よりも拡大することができる。これは１搬送波の場合に受信整流部１１２の感度を向上させるのと等価であるから、受信整流部１１２の入力段におけるバイアス電圧の必要性を下げて、通信装置１０２の待機電力の低減に寄与することができる。

通信装置２０２において、予め、上記のビート波の時間的な振幅の推移によって認証情報を表すようにすることもできる。その場合通信装置１０２の判定部１５２は実施例１で説明したのと同様にして、第１制御通信部２１２及び第２制御通信部２３２からそれぞれ送信された起動制御信号の合成波の時間的な振幅の推移を検出し、受信した認証情報を抽出することができる。

本発明の実施例２によれば、起動制御信号を異なる搬送波に載せて同時に送信する方法により、被制御側の通信装置入力段の感度を等価的に高めて待機電力の低減にさらに寄与することができるという、付加的な効果が得られる。

以下、図９及び図１０を参照して、本発明の実施例３を説明する。本発明の実施例３に係る遠隔制御システムは、実施例１で説明した遠隔制御システム１と同じ構成を持つものとする。したがって、各構成には実施例１と同じ符号を付して表し、説明を省略する。また以下の説明においては、実施例１の説明において参照した各図も適宜参照する。

図９は、実施例３に係る遠隔制御システム１の全体の動作に対応する通信装置１００と通信装置２００の間の送受信のシーケンスを表す図である。図７と同じく、図９の左側に、制御側に当る通信装置２００の各構成（第１制御通信部２１０、第２制御通信部２３０及び制御サブシステム）が位置する。図９の右側に、被制御側に当る通信装置１００の各構成（受信整流部１１０及び判定部１５０、送受信部１３０及び電源制御部１７０、並びに被制御サブシステム）が位置する。図９の上方から下方へ向かって時間が経過するものとする。

遠隔制御システム１の図９における「Ｓ１」から「Ｓ１２」までの動作は、図７における動作と同じであるから説明を省略する。通信装置２００の第２制御通信部２３０は、制御サブシステムから通信装置１００に対する待機制御の指示を受けて、次回認証情報（次回ＩＤ）を生成する（Ｓ２１）。「次回ＩＤ」とは、通信装置１００が上記の待機制御の指示を受けていったん待機状態に入った後、次に起動制御信号を受けて起動されるときの認証情報である。第２制御通信部２３０は通信方法（２）により、通信装置１００に対して当該次回ＩＤを含む待機制御信号を送る（Ｓ２２）。

通信装置１００の送受信部１３０は上記の次回ＩＤを含む待機制御信号を受信して、次回ＩＤの情報を判定部１５０に渡す。判定部１５０は、当該次回ＩＤの情報を識別情報としてメモリ１５７に記憶する（Ｓ２６）。

続いて、電源制御部１７０が被制御サブシステムの電源を停止し（Ｓ２７）、かつ、送受信部１３０の電源を停止するように制御する（Ｓ２８）。その結果、通信装置１００は最初の待機状態（Ｓ０）に戻る。

上述したように、通信装置１００に対する待機制御を行う度に次回起動時の認証情報を更新するものとすれば、遠隔制御システム１の遠隔制御におけるセキュリティをさらに高めることができる。

図１０は、図９に表したシーケンスの一部を変更した例を表す図である。図７又は図９と同じく、図１０の左側に、制御側に当る通信装置２００の各構成（第１制御通信部２１０、第２制御通信部２３０及び制御サブシステム）が位置する。図１０の右側に、被制御側に当る通信装置１００の各構成（受信整流部１１０及び判定部１５０、送受信部１３０及び電源制御部１７０、並びに被制御サブシステム）が位置する。図１０の上方から下方へ向かって時間が経過するものとする。

遠隔制御システム１の図１０における「Ｓ１」から「Ｓ１３」までの動作は、図７における動作と同じであるから説明を省略する。通信装置１００の送受信部１３０は、通信装置２００から待機制御信号を受けて次回ＩＤを生成し（Ｓ２３）、判定部１５０に渡す。送信部１３０は生成した次回ＩＤを、通信方法（２）により通信装置２００に対して送信する（Ｓ２４）。通信装置２００は、受信した次回ＩＤを記憶し（Ｓ２５）、次に通信装置１００に対して起動制御信号を送るときの認証情報として用いることができるように準備する。

通信装置１００は、「Ｓ２４」の送信動作に続いて、図９を参照して説明したのと同じ「Ｓ２６」から「Ｓ２８」までの動作に移る。その結果として、通信装置１００は最初の待機状態（Ｓ０）に戻る。これらについては、説明を省略する。

図９又は図１０を参照して説明したように、次回ＩＤを制御側の通信装置２００が生成するとしても、又は被制御側の通信装置１００が生成するとしてもよい。

本発明の実施例３によれば、起動制御の度に認証情報を更新することにより、遠隔制御における通信のセキュリティを高めることができるという、付加的な効果が得られる。

以上の各実施例の説明において、通信装置の回路構成、各構成間の機能分担、動作シーケンスの細部等は例示であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。

１、２ 遠隔制御システム
１００、１０２、２００、２０２ 通信装置
１１０、１１２ 受信整流部
１１１ アンテナ
１１３ 整流部
１１５ 電流発生増幅部
１１７ 電流電圧変換部
１３０、１３２ 送受信部
１５０、１５２ 判定部
１５１ 同期回路
１５３、１５４、１５５ フリップフロップ
１５６ 判定回路
１５７ メモリ
１５８ 付加的電源制御部
１７０、１７２ 電源制御部
２１０、２１２ 第１制御通信部
２３０、２３２ 第２制御通信部

Claims (2)

1. 制御側装置と、前記制御側装置から第１の通信方法又は第２の通信方法により待機又は起動を制御される被制御側装置を含んでなる遠隔制御システムにおいて、
   前記制御側装置は、時間的な振幅の推移によって認証情報を表した起動制御信号を、前記被制御側装置に対して前記第１の通信方法により送信することができる第１の制御通信手段と、
   前記被制御側装置に対して前記第２の通信方法により、待機制御信号を送信することができる第２の制御通信手段を備え、
   前記被制御側装置は、前記起動制御信号を受信して整流し増幅することができる受信整流手段と、
   前記受信整流手段の整流信号出力に含まれた前記認証情報を予め記憶した識別情報と対比して、認証の成否を判定することができる判定手段と、
   前記第２の通信方法により送受信することができる被制御側送受信手段と、
   前記判定手段から前記認証の成功を表す信号を受けて前記被制御側送受信手段に対して電源を投入して動作状態に移行させ、前記被制御側送受信手段が受信した前記待機制御信号を受けて前記被制御側送受信手段に対して電源の供給を停止して待機状態に移行させる電源制御手段とを
   備えたことを特徴とする遠隔制御システム。
2. 外部装置から第１の通信方法又は第２の通信方法により待機又は起動を制御される通信装置において、
   時間的な振幅の推移によって認証情報を表すと共に、前記外部装置が前記第１の通信方法により送信する起動制御信号を、受信して整流し増幅することができる受信整流手段と、
   前記受信整流手段の整流信号出力に含まれた前記認証情報を予め記憶した識別情報と対比して、認証の成否を判定することができる判定手段と、
   前記第２の通信方法により送受信することができる送受信手段と、
   前記判定手段から前記認証の成功を表す信号を受けて前記送受信手段に対して電源を投入して動作状態に移行させ、前記送受信手段が受信した前記待機制御信号を受けて前記送受信手段に対して電源の供給を停止して待機状態に移行させる電源制御手段とを
   備えたことを特徴とする通信装置。

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