JP2015008425A - 通信装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】 複数の通信方式を利用可能な装置において、使用電力を低減すること。【解決手段】 定期的に所定の信号を送信して他の装置との通信を行う第1の通信機能と、電界または磁界を発生させることにより他の装置との通信を行う第2の通信機能とを有する通信装置は、第2の通信機能の通信可能範囲に相手装置が存在するかを判定し、相手装置がその通信可能範囲に存在すると判定した場合、所定の信号の送信を停止するように第1の通信機能を制御する。【選択図】 図1

Description

本発明は複数の通信方式を使用可能な場合の省電力技術に関する。
近年、携帯端末に、決済などに利用できる、NFC Forumで規定されているNFC(Near Field Communication)機能が搭載されることが増えてきている。一方、大容量のデータを送受信するために、携帯端末が、例えばIEEE802.11標準に準拠した無線LAN通信の機能を有することも増えている。
このとき、これらの無線通信機能を常にオンにしておくと、消費電力が増大してしまうという問題があった。これに対し、特許文献1には、無線LANの接続設定に必要な通信を、NFCによって行うことで、無線LAN機能の電力消費を抑える技術が記載されている。また、特許文献2には、近接無線通信機能による電力消費を抑えるために、その無線通信機能より低い消費電力の接近検出機能を通信装置に設け、他の装置に近接したことを検出した場合に無線通信機能をスリープ状態から復帰させる技術が記載されている。さらに、特許文献3には、無線LAN通信を行わない間の消費電力を低減するために、無線LAN機能を原則としてスリープ状態とし、データ通信が必要な場合に、低消費電力の無線通信を用いて相手装置の無線LAN機能を起動させることが記載されている。
特開2008−283590号広報 特開2010−028753号広報 特開2007−306201号広報
しかしながら、特許文献3に記載の技術では無線LANによる通信機能を起動するために、常に低消費電力の無線通信による通信が可能な状態にしておかなければならないという課題があった。すなわち、低消費電力の無線通信が通信可能な状態にあることを前提として、無線LANによる通信機能はスリープ状態となっているのであって、低消費電力の無線通信の状態のことについては何ら考慮されていなかった。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の通信方式を利用可能な装置における省電力技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明による通信装置は、定期的に所定の信号を送信して他の装置との通信を行う第1の通信手段と、電界または磁界を発生させることにより他の装置との通信を行う第2の通信手段とを有する通信装置であって、前記第2の通信手段の通信可能範囲に相手装置が存在するかを判定する判定手段と、前記相手装置が前記通信可能範囲に存在すると判定した場合、前記所定の信号の送信を停止するように前記第1の通信手段を制御する制御手段と、を有する。
本発明によれば、複数の通信方式を利用可能な装置において、使用電力を低減することが可能となる。
無線通信システムの構成例を示す図。 第1の通信装置(STA)の構成例を示すブロック図。 第2の通信装置(AP)の構成例を示すブロック図。 STAの第1の処理を示すフローチャート。 STAの第2の処理を示すフローチャート。 STAの第3の処理を示すフローチャート。 STAの第4の処理を示すフローチャート。 APの第1の処理を示すフローチャート。 APの第2の処理及び第4の処理を示すフローチャート。 APの第3の処理を示すフローチャート。 STAとAPとが実行する処理の流れを示す第1のシーケンス図。 STAとAPとが実行する処理の流れを示す第2のシーケンス図。 STAとAPとが実行する処理の流れを示す第3のシーケンス図。
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
(システム構成)
図1に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。無線通信システムは、例えば、図1に示すように、第1の通信装置(STA100)、第2の通信装置(AP120)、及び第3の通信装置(STA140)を含む。本実施形態においては、STA100とAP120は、無線LANによる第1の通信機能と、NFC(Near Field Communication)による第2の通信機能とを有し、互いを相手装置として通信を行う。なお、APは、無線LAN通信におけるアクセスポイントを、STAは、無線LAN通信におけるステーション(端末)を、それぞれ示す。
STA100及びAP120は、例えばIEEE802.11標準に準拠した第1の通信機能を用いて、互いに通信することができる。なお、STA140及びAP120は、第1の通信機能を用いて無線により通信を行ってもよいし、例えば他のAPを介して、有線によりSTA140とAP120との間の通信が確立されてもよい。
AP120は、NFC機能により、電界又は磁界を発生させて、STA100との間の通信と、STA100への電力の供給との少なくともいずれかを行うことができる。同様に、STA100は、NFC機能により、AP120が発生させた電界又は磁界により、AP120との間の通信と、AP120から供給される電力の受電との少なくともいずれかを行うことができる。なお、STA100は、NFC機能を用いて電界又は磁界を発生させてAP120との通信又は給電を行うことが可能であってもよく、AP120は、STA100が発生させた電界又は磁界を用いて通信または受電を行うことが可能であってもよい。なお、NFC機能は、特に断りがない限り、NFC Forumの規格に準拠するものとする。
本実施形態では、STA100がAP120に近接することにより、NFC機能の通信可能範囲に存在することとなると、STA100及びAP120は、無線LANによる第1の通信機能をスリープ状態に移行させるように制御する。なお、ここでのスリープ状態とは、STA100において無線LANの機能をオフにする状態であり、また、AP120が定期的にビーコンのような所定の信号を送信せず、さらに、STA100におけるビーコンの受信機能をも停止する状態である。すなわち、STA100は、無線LAN機能をスリープ状態に移行させることにより、ビーコンを待ち受けるための定期的な起動をも行わないため、無線LANに関する電力消費を大きく削減することができる。また、STA100は、装置全体を制御する制御部をもスリープ状態にすることで、NFC通信機能のみが駆動可能な状態としておく。そして、NFC通信機能は、AP120が供給する電力で駆動することにより、装置全体としての電力消費を大幅に削減し、場合によってはゼロにすることが可能となる。
無線LANのスリープ状態への移行後に、STA100がNFC機能の通信可能範囲に存在しなくなると、STA100及びAP120は、無線LANによる第1の通信機能のスリープ状態を解除して、無線LANによる通信を起動するように制御する。また、スリープ状態への移行後に、例えばSTA140からSTA100へ宛てたデータがAP120に届くと、AP120は、NFC機能を用いて、送信すべきデータがあることをSTA100へ通知する。そして、STA100とAP120とは、無線LAN通信機能をスリープ状態から起動させ、そのデータの送信及び受信を行う。そして、データの送受信後に、なおもAP120のNFC機能の通信可能範囲にSTA100が存在する場合は、無線LAN機能をスリープ状態へと移行させる。
これにより、STA100及びAP120は、AP120のNFC機能の通信可能範囲内にSTA100が存在するか否かに応じて、無線LAN通信機能のスリープ状態への移行又はスリープ状態からの起動を行うことが可能となる。また、無線LAN通信機能がスリープ状態にあるときには、NFCによる通信が可能であることとなるため、送信すべきデータが存在する場合に、NFC機能によって、そのデータの存在を相手装置へ通知することが可能となる。以下では、このような処理を行う各装置、及び実行される処理について詳細に説明する。
(STA100の構成)
図2に、第1の通信装置(STA100)の構成例を示す。STA100は、例えば、タイマ111、蓄電部112、及びAP120も同様の機能を有する共通部110を有する。なお、共通部110は、制御部101、記憶部102、データ処理部103、操作部104、出力部105、電源部106、無線LAN機能部107、及びNFC部108を有する。各機能部は、バス109及び他の配線113〜115により、図2に示すように接続される。
制御部101は、記憶部102に記憶される制御プログラムを実行する機能部であり、例えば、CPUなどにより構成される。記憶部102は、制御部101が実行する制御プログラム、及び制御のためのデータ等を記憶する。記憶部102は、不揮発性のROMや揮発性のRAMなどにより構成される。記憶部102に記憶された制御プログラムを制御部101が実行することにより、後述する各制御が実行される。データ処理部103は、信号処理、演算、及び計時などを実行する。操作部104は、利用者の操作を検出する機能部であり、ボタン、マウス、タッチパネルなどからなる。出力部105は、ディスプレイ及びスピーカ出力などにより構成される。電源部106は、STA100の各機能部に電力を供給する。
無線LAN機能部107は、無線LAN通信を実行するための機能部であり、例えば、無線LANに関する制御機能を内蔵するLSIやアンテナなどからなるモジュールである。NFC部108は、NFC通信を実行するための機能部であり、例えば、NFCに関する制御機能を内蔵するLSIやアンテナなどからなるモジュールである。
タイマ111は、NFC部108において、相手装置から確認信号(例えばNFCポーリング)を受信したことによって初期化(リセット)され、リセット後に経過した時間を測定する。そして、タイマ111は、計測した経過時間が所定値を超えた場合に、制御部101に割り込み信号を与える。蓄電部112は、例えばコンデンサにより構成され、NFC部108によって受電した電力を蓄積して、タイマ111を継続動作させる。
(AP120の構成)
図3に、第2の通信装置(AP120)の構成例を示す。AP120は、例えば、有線通信部121、AP機能部122及び共通部110を有する。有線通信部121は、Ethernet(登録商標)を用いて通信を行う。AP120が例えばネットワークに有線接続され、そのネットワークから信号を受信する場合、有線通信部121においてその信号が受信される。AP機能部122は、STA100には存在しないアクセスポイントとしての機能を実行するための機能部である。なお、共通部110の各機能は、STA100と共通である。
STA100の制御部101は、電力を消費しないスリープ状態と、電力を消費するアウェイク状態とを遷移して動作する。STA100の制御部101は、スリープ状態において、イベントや割り込みなどを受けると、アウェイク状態に遷移する。その際、STA100の制御部101は、例えば、設定情報を読み込むことで、スリープ状態に入る直前の状態に復旧することができる。
STA100においては、無線LAN機能部107についても、制御部101と同様に、スリープ状態とアウェイク状態がある。なお、無線LAN機能部107は、スリープ状態においては、通信用の高周波回路を停止するため、信号の受信及び送信を行うことができなくなる。さらに、一般のdoze状態は、周期タイマに応じて受信回路を動作させるが、以下で説明するスリープ状態では、そのようなタイマ動作も実行されないものとする。すなわち無線LAN機能部107は、自発的に高周波回路を動作させる機能を有さず、他の機能部から起動させられることによりアウェイク状態になるものとする。
なお、以下では、STA100の無線LAN機能部107はスリープ状態となるが、AP120の無線LAN機能部107は、ビーコンの定期的な送信を停止するものの、スリープ状態とならないものとして説明する。しかしながら、AP120の無線LAN機能部107もスリープ状態に移行させて、AP120の消費電力のさらなる削減を図ってもよい。
(STA100の動作)
STA100が実行する処理は、大きく4つに別れる。第1の処理は「初期設定からスリープ状態に移行するまでの処理」、第2の処理は「スリープ状態における定常処理」、第3の処理は「受信データ発生時の処理」、第4の処理は「NFC離脱検出とその対応処理」である。以下では、これらの4つの処理について、それぞれ図4〜図7を用いて説明する。
(1.初期設定からスリープ状態に移行するまでの処理)
第1の処理の動作を図4に示す。なお、図4の処理の開始時において、STA100は、NFC部108を双方向通信モードで動作させると共に、無線LAN機能部107は受信可能状態であるものとする。また、STA100の制御部101は、各機能部からのイベントを待ち受けるアイドル状態となっているものとする。
なお、NFC部108は、双方向通信モードにおいて、自ら電磁結合を発生させて相手装置と通信する動作と相手装置へ給電する動作との少なくともいずれかを行うことができる。NFCの双方向通信モードは、アクティブモード、又はリーダ/ライタモードとも呼ばれる。なお、NFC部108は、パッシブモードで動作することもできる。NFC部108は、パッシブモードにおいて、相手装置が発生させた電磁結合エネルギーによって駆動し、通信と受電との少なくともいずれかを行うことができる。なお、パッシブモードは、タグ/カードエミュレーションモードとも呼ばれる。
処理が開始されると、STA100は、まず、スリープ状態の初期設定をおこなう(S401)。この初期設定とは、NFCポーリングの方法やNFC離脱の時間的条件を無線LAN機能部107とNFC部108とに設定することを含む。なお、無線LAN機能部107及びNFC部108は、制御部101と同等な制御機能を備えているものとする。すなわち、無線LAN機能部107及びNFC部108は、制御部101によって、いったん初期化された後は、制御部101からの指示を受けることなく動作可能であるものとする。
初期設定後、制御部101は、NFC部108を用いて、相手装置が近接しているかを判定する(S402)。相手装置の近接を検知すると(S402でYES)、STA100は、自らが有する「NFCビーコン機能」と「NFC離脱検出機能」とに関する情報を相手装置(AP120)に通知する(S403)。例えば、STA100は、これらの機能を有していること、及び実行可能な条件(パラメータ)等をAP120に通知する。同時に、相手装置に対してNFCビーコン動作を実行するように要求する。
ここで、「NFCビーコン機能」とは、NFC部108がパッシブモードで動作しているときに、相手装置からNFC部108を介して無線LANデータの存在通知を受けて、それを無線LAN機能部107または制御部101に通知する機能である。なお、NFCによってデータが存在することを通知する方法には、例えば、以下の2つの方法がある。第1の方法は、ある特定のタグタイプやカードモードへのアクセス自体が、無線LANデータの存在を示す、というものである。また、第2の方法は、カードモード動作の特定領域に特定値を書き込むことが、データの存在を示す、というものである。NFCビーコン機能を有するAPは、通常の無線LANのビーコンに含まれる情報のうち、少なくともTIM(Traffic Indication Map)をNFC通信によって相手装置(STA)へ通知する。TIMとは、パワーセーブ中の端末に、送信すべきデータが有ることを通知する情報要素である。また、「NFC離脱検出機能」は、NFC部108がパッシブモードで動作していて、制御部101がスリープ状態で動作している場合に、NFCによるアクセスが一定時間存在しないときに、制御部101をアウェイク状態に戻す機能のことである。
STA100は、NFCビーコン機能とNFC離脱検出機能とに関する情報をAP120に通知した後、AP120がNFCビーコン動作の要求を受け入れたかを判定する(S404)。例えば、STA100は、AP120からの通知によって、NFCビーコン動作の要求が受け入れられたかを判定する。
AP120がNFCビーコン動作の要求を受け入れない場合(S404でNO)は、STA100は、無線LANによるビーコン通知へ対応し(S411)、処理を終了する。この場合は、STA100は、AP120のNFC部108の通信可能範囲内にSTA100自身が存在するかを判定できないため、無線LAN機能をスリープ状態に移行させない。これにより、STA100は、AP120とのNFCによる通信が可能であることを条件に、無線LAN機能部107をスリープ状態へと移行させることができ、無線LAN機能部107の制御をNFCによって実行できることを確実にすることができる。すなわち、NFCによる無線LAN機能部107の状態制御を行うことを前提としておきながら、NFCによる通信ができないという状況が発生することを防ぐことができる。
一方、AP120がNFCビーコン動作の要求を受け入れた場合(S404でYES)は、NFC・コネクション・ハンドオーバ(HO)の手順を実行する(S405)。NFC・コネクション・ハンドオーバとは、NFC Forumで規定されている手順であり、NFC通信を確立している2つの通信装置が、NFCによる通信を無線LAN等の他の無線通信機能による通信へと移行することである。以下では、この処理や手順を、単にハンドオーバ、またはHOとも呼ぶ。
その後、STA100は、AP120との間で無線LANの接続設定を実行する(S406)。なお、すでに無線LANの接続が確立されている場合は、この手順は省略されてもよい。そして、接続設定の終了後、STA100は、AP120との間で無線LANの接続が確立されている状態において、無線LAN通信機能をスリープ状態に移行させることをAP120に通知する(S407)。なお、この時、STA100は、AP120との接続に用いる無線LAN機能部107の情報を記憶部102に保持しておく。このように、STA100は、無線LAN機能部107をスリープ状態へ移行させる前に、AP120との間で接続設定をしておくことにより、スリープ状態から起動した直後に無線LANによる通信を行うことが可能となる。なお、スリープ状態への移行通知には、無線LANとNFCとのいずれを用いてもよい。
続いて、STA100の制御部101は、NFC部108をNFCビーコンに対応できるように設定する(S408)。そして、STA100の制御部101は、スリープ状態に移行するように無線LAN機能部107を制御する(S409)。そして、制御部101がスリープ状態に移行する(S410)。
(2.スリープ状態における定常処理)
この処理は、制御部101がスリープ状態に移行した後に、NFC部108、タイマ111、蓄電部112が実行する処理である。本処理について、図5を参照して説明する。本処理においては、タイマ111は、周期的にタイマを更新するように動作する(S412)。また、タイマ111は、タイムアウトのために設定された所定値に達するか否かを判定し(S413)、タイマ111の値が所定値を超えると(S413でYES)、制御部101に割り込みをかける。この後、本処理は、後述する第4の処理へと移行する。ここで、タイマの周期とタイムアウトの値は、無線LANをスリープ状態に移行させる前の初期設定(S401)の段階で設定されていてもよい。なお、タイマ111のタイムアウト値は、AP120のNFC部108の通信可能範囲に存在するかを確認する確認信号(NFCポーリング)を送信する時間間隔より長い値に設定される。これは、NFCポーリングが送信される時間間隔よりもタイムアウト値が短く設定されると、AP120のNFC部108の通信可能範囲にSTA100が存在していてもタイムアウトが発生してしまうからである。このため、STA100は、例えば、NFCポーリングが送信される時間間隔の情報をAP120から受信し、その受信した時間間隔の情報に基づいて、タイムアウト値を設定してもよい。
タイマ111の値が所定値以下である場合(S413でNO)は、続いて、NFC部108が、NFCポーリングを受信しているかを判定する(S414)。NFC部108は、NFCポーリングを受信していた場合(S414でYES)、NFCポーリングに対する応答を返す(S415)。ここで、応答とは、論理的な情報フレームであってもよいし、電磁界における単純なack信号であってもよい。さらに、NFC部108は、タイマ111のカウンタをリセットする(S416)。さらに、可能な場合は、NFC部108は、NFCポーリングにより受電した電力を蓄電部112に送り、蓄電部112を充電する。なお、蓄電部112に充電される電力は、例えば、NFCポーリングによって発生する電界の内、NFC部108を駆動してもなお余る電力である。この電力によって、タイマ111を継続的に動作させることができる。その後、NFC部108は、NFCビーコンを受信したかを確認し(S417)、受信していない場合(S417でNO)は、処理をS411へ戻す。一方、NFC部108は、NFCビーコンを受信している場合(S417でYES)は、処理を後述する第3の処理へと移行させる。
(3.受信データ発生時の処理)
この処理は、STA100に宛てられたデータが発生したときに、無線LANをスリープ状態から起動してそのデータをAP120から受信し、必要に応じてデータを送信した後に、再度無線LANをスリープ状態に移行させる処理である。本処理について、図6を参照して説明する。
この処理は、上述のS417において、NFCビーコンを受信した(S417でYES)ことを契機に開始される。NFC部108は、NFCビーコンを受信すると、無線LAN機能部107の起動のためのトリガを発行する(S418)。そして、その結果、無線LAN機能部107がスリープ状態からアウェイク状態に移行する(S419)。無線LAN機能部107は、アウェイク状態に移行すると、PS−PollフレームをAP120に送信する(S420)。この送信処理は、一般的な無線LAN通信において、ビーコンに含まれるTIMが、データが存在することを示している場合に実行される処理と同様である。すなわち、STA100は、PS−Pollフレームにより、STA100の無線LAN機能部107がスリープ状態から起動したことをAP120へと通知する。これにより、STA100は、無線LANによる通信が可能となったこと、そして、データの受信準備が整ったことをAP120に通知することができる。
PS−Pollフレームの送信後、無線LAN機能部107は、AP120からのデータを待ち受け(S421)、受信すべきデータを全て受信する(S422)。受信すべきデータが全て受信された後に、無線LAN機能部107は、制御部101に受信割り込みをかける(S423)。この割り込みに応じて、制御部101は、受信データの処理を実行する(S424)。そして、制御部101は、この処理の結果、送信すべきデータがあるかを判定し(S425)、送信すべきデータが存在する場合(S425でYES)は、無線LAN機能部107を使用して、そのデータを送信する(S426)。一方、送信すべきデータが存在しない場合(S425でNO)は、無線LANをスリープ状態へ移行させることをAPに通知する(S427)。その後、STA100は、処理を第1の処理(図4のS409)へと戻す。
(4.NFC離脱検出とその対応処理)
この処理は、スリープ時に、相手装置からNFCポーリングを受信しないままタイムアウトした場合に、無線LANをスリープ状態からアウェイク状態へと移行させる処理である。この処理は、図5のS413においてタイムアウトが発生した場合に実行される。本処理について、図7を参照して説明する。
ポーリングを受信できないままタイムアウトすると、制御部101の動作状態がスリープ状態からアウェイク状態へと戻る(S428)。アウェイク状態となった制御部101は、AP120のNFC部108の通信可能範囲から離脱した状態であることを認識し、無線LAN機能部107を、スリープ状態からアウェイク状態へと移行させる(S429)。そして、STA100は、無線LAN通信によって、NFCビーコン機能の無効の通知をAP120に送信する(S430)。そして、AP120は、この無効の通知を受信したことに応じて、ビーコンの送信を再開し、STA100は、AP120との間で無線LANによる接続を行うこととなる。これにより、STA100は、AP120とのNFCによる通信が可能であることを条件に、無線LAN機能部107をスリープ状態へと移行させることができ、無線LAN機能部107の制御をNFCによって実行できることを確実にすることができる。
なお、AP120のNFC部108の通信可能範囲から離脱したことを認識する方法は、例えば以下の2つがある。第1の方法は、制御部101は、スリープ状態からアウェイク状態に戻ったときに、タイマ111で測定された時間を読み出して判定することである。すなわち、制御部101は、スリープ状態からアウェイク状態に戻ったときに、測定された時間が所定値を超えている場合に、AP120のNFC部108の通信可能範囲から離脱したことを認識する。第2の方法は、制御部101が、無線LAN機能部107及びNFC部108の状態を確認する方法である。この場合、制御部101は、アウェイク状態に戻った際に、無線LAN機能部107がスリープ状態にあるときは、タイムアウトが発生したと判定する。
(AP120の動作)
続いて、図8〜図10を参照して、AP120が実行する処理について説明する。AP120が実行する処理は、STAが実行する処理と同様に、大きく4つに別れる。第1の処理は「端末がスリープ状態に移行するまでの処理」、第2の処理は「端末がスリープ状態にある場合の定常処理」、第3の処理は「端末宛のデータを受信した時の処理」、第4の処理は「NFC離脱検出とその対応処理」である。この処理は、特に断りがない限り、AP120の制御部101が実行する。
(1.端末がスリープ状態に移行するまでの処理)
本処理について、図8を参照して説明する。AP120は、まず、NFC部108の通信可能範囲に相手装置(STA100)が存在するかを検出する(S801)。そして、通信可能範囲に存在するSTA100との間でNFC通信を実行し、「NFCビーコン機能」の能力の情報を取得する(S802)。
そして、STA100がNFCビーコン動作を要求している場合、AP120自身が有するNFCビーコンの方法とSTA100が有する方法とで一致するものがあるかを確認する(S803)。一致する方法が存在しない場合は、AP120は、NFCビーコン動作が可能ではないと判定し(S803でNO)、無線LANビーコンにより、無線LANの接続を行うことをNFC対向装置に通知し(S804)、処理を終了する。一方、AP120は、STA100とのNFCビーコン動作が可能であると判定した場合(S803でYES)、NFCビーコンの方法を通知する(S805)。
そして、AP120は、NFC・コネクション・ハンドオーバ(HO)手順を実行する(S806)。その後、AP120は、HO手順の内容に応じて、無線LANの接続設定を実行する(S807)。なお、すでに無線LANの接続設定が実行されている場合は、この手順は省略されてもよい。そして、接続設定の終了後、AP120は、STA100からのスリープ状態への移行通知を待ち受ける(S808)。なお、この時、AP120は、無線LAN機能部107のSTA100との接続情報を記憶部102に保持しておく。このように、STA100は、無線LAN機能部107をスリープ状態へ移行させる前に、AP120との間で接続設定をしておくことにより、スリープ状態から起動した直後に無線LANによる通信を行うことが可能となる。なお、移行通知の待ち受けは、制御部101が、無線LAN機能部107またはNFC部108を制御することによって実行される。
そして、AP120は、STA100からスリープ状態への移行通知を受信すると(S808でYES)、接続している無線端末がSTA100のみであることを確認し、定期的な無線LANビーコンの送信を停止する(S809)。なおスリープ状態への移行通知はNFC部108を介して実行されてもよいし、無線LAN機能部107を介して実行されてもよい。
(2.端末がスリープ状態の定常処理)
本処理について、図9を用いて説明する。AP120は、無線LANのビーコンの送出を停止(S809)した後に、本処理に移行し、定期的にNFCポーリング処理を動作させる(S810)。この定期的動作は、制御部101で動作するソフトウェアのプロセスまたはタスクとして起動されるもので、後述するS811の処理への移行のフローとは独立して動作するものである。
ポーリング処理においては、まず、周期タイマが起動される(S901)。制御部101は、例えば、データ処理部103によってこのタイマ機能を実現する。なお、STA100のタイマ動作との差異は、AP120の制御部101はスリープ状態に移行していないことである。そして、AP120は、NFCポーリングを送信し(S902)、このポーリングに対するSTA100の応答を待ち受ける(S903)。そして、AP120は、STA100から応答があった場合(S903でYES)は周期タイマをリセットし(S904)、続いて、後述の第3の処理を実行する。一方、AP120は、STA100からの応答がない間(S903でNO)は、タイムアウトになるかの確認を継続する(S905)。そして、周期タイマがタイムアウト値に達した場合は(S905でYES)、処理をS818に進め、後述の第4の処理を実行する。
(3.端末宛のデータ受信時の処理)
この処理について、図10を用いて説明する。この処理は、AP120において、STA100へ送信すべきデータが存在することとなった場合にAP120の制御部101によって実行される。なお、本実施形態では、図9のS810において、NFCポーリング応答を受信した場合に、本処理を実行するように説明するが、例えば、図8のS809の後、又は図9のS810の途中又は後に実行されてもよい。
本処理においては、AP120は、STA100に宛てられたデータを待ち受ける(S811)。AP120は、STA100に宛てられたデータを受信すると(S811でYES)、NFC部108を用いて、STA100に向けてNFCビーコンを送信する(S812)。なお、図10においては、送信すべきデータを取得するまで待ち続ける場合の処理例を示しているが、送信すべきデータがない場合には、図9の処理に戻り、定期的なポーリング動作を繰り返すようにしてもよい。また、送信すべきデータが到来した場合にのみ図10のフローを実行するようにしてもよく、例えば、図9において、ポーリングに対する応答を受信した場合には、図10の処理に移行せず、S902からの処理を繰り返すようにしてもよい。
AP120は、ビーコン送信後に、STA100からのPS−Pollを待ち受ける(S813)。そして、AP120は、PS−Pollを受信すると(S813でYES)、無線LAN機能部107により、STA100宛のデータを送信する(S814)。この送信処理は、STA100宛のデータの全てが送信されるまで継続される。そして、AP120は、全てのデータを送信した後、STA100からのデータを待ち受け(S815)、データを受信した場合(S815でYES)、そのデータを宛先情報に従って転送し(S816)、処理をS817へと進める。一方、STA100からのデータを受信しない場合(S815でNO)、処理はS817へと進む。そして、AP120は、S815及びS816の処理を、STA100からスリープ状態への移行通知を受信するまで繰り返す(S817)。S817において、AP120は、STA100からのスリープ状態への移行の通知を受信した場合(S817でYES)、処理を例えば、図9のS810に戻し、NFCポーリング動作を再度実行する。なお、この場合、AP120は、処理をS811に戻して、STA100宛てのデータを待ち受けてもよい。
(4.NFC離脱検出とその対応処理)
この処理は、図9のS905において、制御部101がタイムアウトを検出したときの処理である。AP120は、図9に示すように、タイムアウトを検出すると(S905でYES)、NFC応答無しの処理を実行する(S818)。この処理は、例えば、出力部105を用いて、警告メッセージを出力することである。なお、AP120は、警告メッセージを出力せずに、無線LANビーコンの定期的な送出を再開し、無線LANによってSTA100と接続するようにしてもよい。
(システムの動作)
続いて、STA100とAP120との処理の流れを図11〜図13のシーケンス図を用いて説明する。図11及び図12は、STA100がAP120のNFC部108の通信可能範囲から離脱しなかった場合の処理についてのシーケンス図である。図13は、STA100がAP120のNFC部108の通信可能範囲から離脱したかを判定する処理についてのシーケンス図である。
まず、STA100がAP120のNFC部108の通信可能範囲から離脱しなかった場合の処理について図11及び図12を用いて説明する。処理が開始されると、STA100は、利用者のスリープ状態の設定操作を認識し、スリープ状態の設定を行う(F1001)。そして、STA100及びAP120は、NFCの近接状態を検出し(F1002)、NFCによる接続を確立する。その後、STA100は、「NFCビーコン機能」と「NFC離脱検出機能」の能力通知を行い(F1003)、AP120は、NFCビーコン機能の方式を決定し、STA100に通知する(F1004)。NFCビーコン機能の方式の通知後、AP120及びSTA100は、NFCのコネクション・ハンドオーバ(HO)手順を行い(F1005)、無線LAN接続設定を実行する(F1006)。
そして、STA100は、無線LAN接続設定の後に、スリープ状態への移行通知をAP120に送信する(F1007)。そして、AP120は、スリープ状態への移行通知を受信すると、無線LANのビーコンの送出を停止する(F1008)。一方、STA100は、スリープ状態への移行通知の送信後、NFCビーコン機能を有効にする(F1009)。なお、AP120のNFCビーコン機能は、F1004において、既に有効になっているものとする。その後、STA100は、無線LAN機能部107をスリープ状態へ遷移させ(F1010)、さらに、制御部101をスリープ状態に移行させる(F1011)。
この状態において、STA100は、制御部101及び無線LAN機能部107が機能を停止しており、NFCビーコン機能(及びタイマ111)のみが起動していることとなる。この場合、NFCビーコン機能をAP120が発生させる電界または磁界によって起動させることができると共に、タイマ111の起電力も、同様にNFC部108によってAP120から得ることができる。したがって、STA100は、電力を消費せずに、データを待ち受けることが可能となる。また、AP120は、無線LANのビーコンの送出を停止するため、消費電力を抑えることが可能となる。また、AP120においては、STA100との間で送信又は受信すべきデータがない限りは、無線LANの機能を停止する(スリープ状態とする)ことができる。したがって、AP120は、無線LANに関する電力を大幅に削減することが可能となる。
ここで、図12のように、STA100が制御部101及び無線LAN機能部107をスリープ状態に移行させた後に、AP120がSTA100宛のデータを受信した(F1012)ものとする。この場合、AP120は、STA100にNFCビーコンを送信する(F1013)。このNFCビーコンにより、STA100の無線LAN機能部107は、トリガがかけられる(F1014)ことによってアウェイク状態に移行し(F1015)、PS−Pollを送信する(F1016)。AP120は、PS−Pollを受信すると、STA100にデータを送信する(F1017)。STA100の無線LAN機能部107が受信データの終わりを検出する(F1018)と、STA100の制御部101がアウェイク状態に移行する(F1019)。その後、必要に応じて、STA100がAP120にデータを送信し(F1020)、STA100がデータを送信し終わったことを確認する(F1021)。その後、STA100は、無線LANのスリープ状態への移行通知をAP120に送信する(F1022)。そして、通知の後に、STA100の無線LAN機能部107がスリープ状態に移行し(F1023)、続いて、STA100の制御部101がスリープ状態に移行する(F1024)。
続いて、STA100がAP120のNFC部108の通信可能範囲から離脱したかを判定する処理について図12を参照して説明する。この処理においては、まず、AP120がNFCポーリングをSTA100に送信し(F1025)、STA100は、ポーリング応答をAP120に送信する(F1026)。そして、この場合は、STA100は、AP120のNFC部108の通信可能範囲に存在すると考えられるため、STA100のタイマ111がリセットされる(F1027)。
ここで、STA100が、移動したこと等により、AP120のNFC部108の通信可能範囲から離脱し、NFC通信が途切れたとする(F1028)。この場合、AP120が送信したNFCポーリングは、STA100において受信されず、AP120は、STA100からの応答を受信しないこととなる(F1029)。このため、AP120は、タイマがタイムアウトすることにより、STA100からの応答がなかったことを確認し(F1030)、STA100が、AP120のNFC部108の通信可能範囲を離脱したことを検出する。一方、STA100では、NFCポーリングが届かないため、タイマ111が所定値を超えてタイムアウトが発生する(F1031)。すると、STA100の制御部101は、割り込みがかかる(F1032)ことにより、アウェイク状態へ遷移する(F1033)。また、STA100の無線LAN機能部107もアウェイク状態へと遷移する(F1034)。そして、STA100は、NFCビーコン機能の無効の通知をAP120へと送信し(F1035)、その後は、STA100及びAP120は、NFC通信がない場合の無線LAN通信を実行する場合と同様の処理を実行する(F1036)。すなわち、AP120は、無線LANビーコンの送出を再開し、STA100は、AP120との間で、無線LANによる接続を行う。
このように、STA100がAP120のNFC部108の通信可能範囲に存在する場合に、無線LANをスリープ状態とすることにより、NFCによる通信の可否と無線LANのスリープ状態への移行とをリンクさせることができる。このため、NFCによる通信ができない場合には、無線LANをスリープ状態とせずに、無線LANでの通信が可能な状態を維持することができる。また、NFCによる通信ができるときには無線LANをスリープ状態とすることにより、無線LANによる通信ができる状態を確保しながら、消費電力を抑えることが可能となる。さらに、無線LANがスリープ状態に移行した後は、NFCによる通信ができる場合には、送信すべきデータが生じた場合にのみスリープ状態を解除することで、電力効率の高い通信が可能となる。
なお、上述の各実施形態では、通信装置がNFCによる通信ができるときには、無線LANでのビーコンなどの、定期的に送信される信号の送信の停止、スリープ状態の遷移などにより消費電力を低減することについて説明した。しかしながら、各実施形態は例示のためのものであり、本発明はこれに限られない。例えば、通信装置がNFCによる通信ができるときに、ビーコン等の定期的に送信される信号以外の所定の信号の送信を停止するまたは制限することにより消費電力を低減するようにしてもよい。例えば、通信装置がNFCによる通信ができるときには、無線LANでのプローブリクエストやプロ―ブレスポンスなどの信号の送信を停止するまたは制限するようにしてもよい。
<<その他の実施形態>>
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (18)

  1. 定期的に所定の信号を送信して他の装置との通信を行う第1の通信手段と、電界または磁界を発生させることにより他の装置との通信を行う第2の通信手段とを有する通信装置であって、
    前記第2の通信手段の通信可能範囲に相手装置が存在するかを判定する判定手段と、
    前記相手装置が前記通信可能範囲に存在すると判定した場合、前記所定の信号の送信を停止するように前記第1の通信手段を制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする通信装置。
  2. 前記相手装置へ送信するデータが生じた場合に、前記第2の通信手段により、前記相手装置へ当該データを送信することを示す信号を送信する送信手段をさらに有し、
    前記通信装置は、前記第1の通信手段を介して前記データを送信することを示す信号に対する応答を前記相手装置から受信した場合、前記第1の通信手段を用いて前記相手装置へ前記データを送信する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記相手装置が前記通信可能範囲に存在する場合、前記第1の通信手段を用いた通信のために、当該相手装置との間で設定を行う設定手段を有し、
    前記制御手段は、前記設定の終了後に、前記所定の信号の送信を停止するように前記第1の通信手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の通信装置。
  4. 前記判定手段は、前記第1の通信手段が前記所定の信号の送信を停止した後に、前記第2の通信手段により定期的に確認信号を前記相手装置へ送信して、当該確認信号への応答を当該相手装置から受信することにより、前記相手装置が前記第2の通信手段の通信可能範囲に存在するかを判定する、
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の通信装置。
  5. 前記制御手段は、前記第2の通信手段の通信可能範囲に前記相手装置が存在しなくなった場合、前記所定の信号の送信を再開するように前記第1の通信手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の通信装置。
  6. 無線により他の装置との間で通信を行う第1の通信手段と、他の装置が発生させた電界または磁界により当該他の装置からの受電と当該他の装置との通信との少なくともいずれかを行う第2の通信手段とを有する通信装置であって、
    相手装置の第2の通信手段の通信可能範囲に前記通信装置が存在するかを判定する判定手段と、
    前記通信可能範囲に前記通信装置が存在すると判定した場合、前記第1の通信手段をスリープ状態に移行させるように制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする通信装置。
  7. 前記制御手段は、前記第2の通信手段により、前記相手装置からデータを送信することを示す信号を受信した場合、前記スリープ状態に移行した前記第1の通信手段を起動させ、
    前記通信装置は、前記第1の通信手段を用いて前記相手装置から前記データを受信する、
    ことを特徴とする請求項6に記載の通信装置。
  8. 前記通信装置は、前記第2の通信手段により前記相手装置からデータを送信することを示す信号に対する応答を、前記第1の通信手段を用いて前記相手装置へ送信する、
    ことを特徴とする請求項7に記載の通信装置。
  9. 前記判定手段は、さらに、前記相手装置が、当該相手装置の第2の通信手段の通信可能範囲に前記通信装置が存在するかを判定できるかを判定し、
    前記制御手段は、前記相手装置が当該相手装置の第2の通信手段の通信可能範囲に前記通信装置が存在するかを判定できる場合であって、前記通信装置が前記通信可能範囲に存在すると判定した場合に、前記第1の通信手段をスリープ状態に移行させるように制御する、
    ことを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の通信装置。
  10. 前記制御手段は、前記相手装置の第2の通信手段の通信可能範囲に前記通信装置が存在しなくなった場合、前記スリープ状態に移行した前記第1の通信手段を起動するように、前記第1の通信手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載の通信装置。
  11. 前記第1の通信手段がスリープ状態に移行した後に、前記第2の通信手段により前記相手装置から確認信号を受信したことに応じてリセットされるタイマであって、リセットの後に経過した時間を計測するタイマをさらに有し、
    前記判定手段は、前記タイマが計測した時間が所定値を超えた場合に、前記相手装置の第2の通信手段の通信可能範囲に前記通信装置が存在しなくなったと判定する、
    ことを特徴とする請求項10に記載の通信装置。
  12. 前記所定値は、前記相手装置が前記確認信号を定期的に送信する時間間隔より長く設定される、
    ことを特徴とする請求項11に記載の通信装置。
  13. 前記タイマは、前記受電により得られた電力で動作する、
    ことを特徴とする請求項11又は12に記載の通信装置。
  14. 前記通信可能範囲に前記通信装置が存在する場合、前記第1の通信手段を用いた通信のために、当該相手装置との間で設定を行う設定手段を有し、
    前記制御手段は、前記設定の終了後に、前記第1の通信手段が前記スリープ状態に移行するように当該第1の通信手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項6から13のいずれか1項に記載の通信装置。
  15. 定期的に所定の信号を送信して他の装置との通信を行う第1の通信手段と、電界または磁界を発生させることにより他の装置との通信を行う第2の通信手段とを有する通信装置の制御方法であって、
    判定手段が、前記第2の通信手段の通信可能範囲に相手装置が存在するかを判定する判定工程と、
    制御手段が、前記相手装置が前記通信可能範囲に存在すると判定した場合、前記所定の信号の送信を停止するように前記第1の通信手段を制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
  16. 無線により他の装置との間で通信を行う第1の通信手段と、他の装置が発生させた電界または磁界により当該他の装置からの受電と当該他の装置との通信との少なくともいずれかを行う第2の通信手段とを有する通信装置の制御方法であって、
    判定手段が、相手装置の第2の通信手段の通信可能範囲に前記通信装置が存在するかを判定する判定工程と、
    制御手段が、前記通信可能範囲に前記通信装置が存在すると判定した場合、前記第1の通信手段をスリープ状態に移行させるように制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
  17. 定期的に所定の信号を送信して他の装置との通信を行う第1の通信手段と、電界または磁界を発生させることにより他の装置との通信を行う第2の通信手段とを有する通信装置に備えられたコンピュータに、
    前記第2の通信手段の通信可能範囲に相手装置が存在するかを判定する判定工程と、
    前記相手装置が前記通信可能範囲に存在すると判定した場合、前記所定の信号の送信を停止するように前記第1の通信手段を制御する制御工程と、
    を実行させるためのプログラム。
  18. 無線により他の装置との間で通信を行う第1の通信手段と、他の装置が発生させた電界または磁界により当該他の装置からの受電と当該他の装置との通信との少なくともいずれかを行う第2の通信手段とを有する通信装置に備えられたコンピュータに、
    相手装置の第2の通信手段の通信可能範囲に前記通信装置が存在するかを判定する判定工程と、
    前記通信可能範囲に前記通信装置が存在すると判定した場合、前記第1の通信手段をスリープ状態に移行させるように制御する制御工程と、
    を実行させるためのプログラム。
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