JP2018195871A - 携帯通信機および通信システム - Google Patents
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Abstract
Description
UHF通信を双方向化した通信システムの場合、携帯通信機は常時受信確認動作を保つ必要がある。ブルートゥース・ローエナジーの通信回路で双方向化した通信システムの場合も、携帯通信機は、固定通信機と通信接続を確立するため、通信接続がない状態においても、間欠的に通信動作をする必要がある。いずれにしても双方向通信を実現すると、消費電力は増大してしまう。一般的に携帯通信機は、小型の電池を搭載するため、消費電力の増加は、電池寿命の短縮という問題を抱えており、携帯通信機全体の消費電力削減が不可欠となっている。そのため、携帯通信機の不必要な待ち受け時の消費電力を削減する方法が提案されている。
を備える、携帯通信機等にある。
また以下において、ブルートゥース・ローエナジー(Bluetooth Low Energy)は、無線PAN技術であるデジタル機器用の近距離無線通信規格の1つであるブルートゥース(Bluetooth)の仕様における、バージョン4.0の呼称であり、以下ではBLEと省略して記載されることもある。
図1が示す本実施の形態1では、携帯通信機1は、ユーザが保持する通信機であって、BLEによる双方向通信を行うBLE通信回路10と、
BLE無線信号を送受信するための携帯通信機BLEアンテナ13と、
携帯通信機1の静止動作を検出する静止動作判定回路12と、
静止動作状態に基づいて、BLE通信回路10を制御する携帯機側の通信制御装置11と、
電力を供給する電池14を備えている。
双方向通信を行うBLE通信回路20と、
BLE無線信号を送受信するための固定通信機BLEアンテナ22と、
BLE通信回路20を制御する固定機側の通信制御装置21を備えている。
制御対象機器3は、固定通信機2が受信するデータに応じて制御される対象機器で、車両の場合は、ドアやエンジンなどの車載機器に相当する。
固定通信機2が例えば車載機器である制御対象機器3を制御するものであり、携帯通信機1が固定通信機2との間で前記制御対象機器3の制御に関する制御データの無線通信を行う。
なお、通信制御装置11は例えばCPUを含み、携帯通信機1に設けられたスイッチによるスイッチ信号SWSに従ってオン、オフされる(以下同様)。
図2が示す本実施の形態2では、図1が示す本実施の形態1をベースとして、携帯通信機1には、さらに固定通信機2から送信される通信距離の短いLF信号を受信するためのLF受信アンテナ15と、LF信号を処理するLF受信回路16を備えている。
図3が示す本実施の形態3では、携帯通信機1は、ユーザが保持する通信機であって、UHF帯の無線信号を利用した双方向UHF通信回路17と、
UHF無線信号を送受信するための携帯通信機UHFアンテナ18と、
携帯通信機1の静止動作を検出する静止動作判定回路12と、
静止動作状態に基づいて、双方向UHF通信回路17を制御する携帯機側の通信制御装置11と、
電力を供給する電池14を備えている。
双方向UHF通信回路25と、
UHF無線信号を送受信するための固定通信機UHFアンテナ26と、
双方向UHF通信回路25を制御する固定機側の通信制御装置21を備えている。
制御対象機器3は、固定通信機2が受信するデータに応じて制御される対象機器で、車両の場合は、ドアやエンジンなどの車載機器に相当する。
携帯通信機1が固定通信機2と通信圏内にあるか否かは、携帯通信機1から固定通信機2に向けてUHF帯の確認信号を送信し、これを受けた固定通信機2が、携帯通信機1へ返信するUHF応答信号を受信するか否かで判別できる。この発明では、この応答信号の有無で通信圏内、圏外の判定を行う。携帯通信機1が静止状態(SCO)になりかつそのときUHF通信圏外であれば、明らかに携帯通信機1はUHF受信処理をする必要はない。また、携帯通信機1が移動中状態(MCO)に移行すれば、UHF通信圏内に侵入する可能性があるのでUHF受信処理を即座に再開する必要がある。静止動作判定回路12は、携帯通信機1の静止状態(SCO)とUHF通信圏の内外判定すなわち通信可能状態(CPO)か通信不可状態(CIP)かにもとづき双方向UHF通信回路17を制御できるため、携帯通信機1の電力消費を削減できる。
図4が示す本実施の形態4では、図3が示す本実施の形態3をベースとして、携帯通信機1には、さらに固定通信機2から送信される通信距離の短いLF信号を受信するためのLF受信アンテナ15と、LF信号を処理するLF受信回路16を備えている。
図5において、静止動作判定回路12は、
予め設定された一定の時間間隔で動きを検出する動作検出回路121と、
動作検出回路121が出力する動作検出信号(MDS)を元に、静止状態(SCO)を示す静止検出信号(SCOS)または移動中状態(MCO)である動作状態を示す移動中状態検出信号(MCOS)を出力する静止判定回路122と、
動作のない静止判定期間(d1)を生成する長期間タイマー123
で構成される。
(a)は短期間タイマー1211の短期間タイマー出力STOおよび検出される加速度量ACA、
(b)は静止動作判定回路12の制御状態C12、
(c)は加速度検出回路1212の出力する動作検出信号MDS、
(d)は長期間タイマー123の長期間タイマー出力LTO、
(e)は静止判定回路122の出力する静止状態検出信号SCOS、
(f)は静止判定回路122の出力する移動中状態検出信号MCOS、
(g)はBEL通信回路10の通信動作C10、を示す。
図7において、静止動作判定回路12は、
予め設定された一定の時間間隔で動きを検出する動作検出回路121と、
動作検出回路121が出力する動作検出信号MDSを元に、静止状態(SCO)を示す静止検出信号(SCOS)または移動中状態(MCO)である動作状態を示す移動中状態検出信号(MCOS)を出力する静止判定回路122と、
動作のない図9の(d)の静止判定期間d1を生成する長期間タイマー123で構成される。
図5の静止動作判定回路12の構成との違いは、静止判定回路122と長期間タイマー123を、図7に静止判定制御部(静止判定制御回路)12aで示される個別のプロセッサで処理し、さらにこのプロセッサを通信制御装置11に組み込んだ構成としていることである。
その後、静止動作判定回路12に関し、ステップS5で動作状態を検出して移動中状態(MCO)に移行したか、またはLF受信回路16が実装された構成では、LF信号を受信した場合にステップS1へ戻って、BLE通信処理を再開する。
図1,2に示すブルートゥース・ローエナジー通信規格による通信回路10と、図5,7に示す加速度検出回路1212を備えたスマートフォン等のコンピュータの機能を併せ持った携帯電話に対し、図7に示す静止判定制御部12aを実装することで、携帯電話を固定通信機2と通信可能な携帯通信機1として利用可能となる。
10 BLE通信回路(携帯通信機BLE通信回路)、
11 通信制御装置(携帯機側通信制御装置)、
12 静止動作判定回路、
12a 静止判定制御部(静止判定制御回路)、
13 携帯通信機BLEアンテナ、
14 電池、15 LF受信アンテナ、16 LF受信回路、
17 UHF通信回路(携帯通信機UHF通信回路)、
18 携帯通信機UHFアンテナ、
20 BLE通信回路(固定通信機BLE通信回路)、
21 通信制御装置(固定通信機通信制御装置)、
22 固定通信機BLEアンテナ、
23 LF送信回路、24a−24d LF送信アンテナ、
25 UHF通信回路(固定通信機UHF通信回路)、
26 固定通信機UHFアンテナ、40 通信回路、121 動作検出回路、
122 静止判定回路、123 長期間タイマー、1211 短期間タイマー、
1212 加速度検出回路。
また、携帯通信機であって、固定通信機との間でデータを無線通信する携帯機側双方向通信回路と、前記固定通信機のLF送信回路が送信するLF帯信号を常時受信処理するLF受信回路と、前記携帯通信機の位置変化を電気信号に変換し、前記電気信号から前記携帯通信機の移動中状態と、設定期間長の間位置変化のない静止状態を判定する静止動作判定回路と、前記静止状態と判定された時に、前記固定通信機と通信不可状態にある場合は前記携帯機側双方向通信回路を停止させ、前記携帯機側双方向通信回路が停止状態の時に前記携帯通信機が移動中状態になったことが検出された場合、または前記LF受信回路が前記固定通信機のLF送信回路からのLF帯信号を受信した場合には、前記携帯機側双方向通信回路を起動させる携帯機側通信制御装置と、を備え、前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるBLE通信回路からなり、前記携帯機側通信制御装置が、前記BLE通信回路が、前記固定通信機側のBLE通信回路および、さらなる携帯端末のブルートゥース・ローエナジー通信規格による携帯端末側双方向通信回路の少なくとも一方と通信可能状態でありかつ通信接続状態である場合は、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、前記固定通信機側のBLE通信回路と前記携帯端末側双方向通信回路のいずれとも通信接続がない通信不可状態に移行した場合は、前記静止動作判定回路を起動する、携帯通信機にある。
Claims (12)
- 携帯通信機であって、
固定通信機との間でデータを双方向で無線通信する携帯機側双方向通信回路と、
前記携帯通信機の位置変化を電気信号に変換し、前記電気信号から前記携帯通信機の移動中状態と、設定期間長の間位置変化のない静止状態を判定する静止動作判定回路と、
前記静止状態と判定された時に、前記固定通信機と通信不可状態にある場合は前記携帯機側双方向通信回路を停止させ、前記携帯機側双方向通信回路が停止状態の時に前記携帯通信機が移動中状態になったことが検出された場合は、前記携帯機側双方向通信回路を起動させる携帯機側通信制御装置と、
を備える、携帯通信機。 - 前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるBLE通信回路からなり、
携帯機側通信制御装置が、
前記BLE通信回路が、前記固定通信機側のBLE通信回路と通信接続した状態を通信可能状態であるとし、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、
前記BLE通信回路と前記固定通信機側のBLE通信回路との間で通信接続がない状態を通信不可状態であるとして、前記静止動作判定回路を起動する、
請求項1に記載の携帯通信機。 - 前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるBLE通信回路からなり、
前記携帯機側通信制御装置が、前記BLE通信回路が、
前記固定通信機側のBLE通信回路および、さらなる携帯端末のブルートゥース・ローエナジー通信規格による携帯端末側双方向通信回路の少なくとも一方と通信可能状態でありかつ通信接続状態である場合は、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、
前記固定通信機側のBLE通信回路と前記携帯端末側双方向通信回路のいずれとも通信接続がない通信不可状態に移行した場合は、前記静止動作判定回路を起動する、
請求項1に記載の携帯通信機。 - 前記携帯機側双方向通信回路が、UHF帯の無線信号を利用した双方向UHF通信回路からなり、
前記携帯機側通信制御装置が、
前記静止動作判定回路が静止状態を検出した場合、前記双方向UHF通信回路に前記固定通信機側の双方向UHF通信回路との間で通信接続確認の送受信を行なわせ、通信圏外にあり通信不可状態であれば前記双方向UHF通信回路の動作を停止させ、
前記静止動作判定回路が静止状態から移動中状態に移行したことを検出した場合に前記双方向UHF通信回路を起動させる、
請求項1に記載の携帯通信機。 - 携帯通信機であって、
固定通信機との間でデータを無線通信する携帯機側双方向通信回路と、
前記固定通信機のLF送信回路が送信するLF帯信号を常時受信処理するLF受信回路と、
前記携帯通信機の位置変化を電気信号に変換し、前記電気信号から前記携帯通信機の移動中状態と、設定期間長の間位置変化のない静止状態を判定する静止動作判定回路と、
前記静止状態と判定された時に、前記固定通信機と通信不可状態にある場合は前記携帯機側双方向通信回路を停止させ、前記携帯機側双方向通信回路が停止状態の時に前記携帯通信機が移動中状態になったことが検出された場合、または前記LF受信回路が前記固定通信機のLF送信回路からのLF帯信号を受信した場合には、前記携帯機側双方向通信回路を起動させる携帯機側通信制御装置と、
を備える、携帯通信機。 - 前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるBLE通信回路からなり、
携帯機側通信制御装置が、
前記BLE通信回路が、前記固定通信機側のBLE通信回路と通信接続した状態を通信可能状態であるとし、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、
前記BLE通信回路と前記固定通信機側のBLE通信回路との間で通信接続がない状態を通信不可状態であるとして、前記静止動作判定回路を起動する、
請求項5に記載の携帯通信機。 - 前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるBLE通信回路からなり、
前記携帯機側通信制御装置が、前記BLE通信回路が、
前記固定通信機側のBLE通信回路および、さらなる携帯端末のブルートゥース・ローエナジー通信規格による携帯端末側双方向通信回路の少なくとも一方と通信可能状態でありかつ通信接続状態である場合は、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、
前記BLE通信回路と前記携帯端末側双方向通信回路のいずれとも通信接続がない通信不可状態に移行した場合は、前記静止動作判定回路を起動する、
請求項5に記載の携帯通信機。 - 前記携帯機側双方向通信回路が、UHF帯の無線信号を利用した双方向UHF通信回路からなり、
前記携帯機側通信制御装置が、
前記静止動作判定回路が静止状態を検出した場合、前記双方向UHF通信回路に前記固定通信機側の双方向UHF通信回路との間で通信接続確認の送受信を行なわせ、通信圏外にあり通信不可状態であれば前記双方向UHF通信回路の動作を停止させ、
前記静止動作判定回路が静止状態から移動中状態に移行したことを検出した場合、または前記LF受信回路が前記固定通信機のLF送信回路からのLF帯信号を受信した場合に、前記双方向UHF通信回路を起動させる、
請求項5に記載の携帯通信機。 - 前記携帯通信機がコンピュータの機能を併せ持った携帯電話からなる、請求項1または2に記載の携帯通信機。
- 前記静止動作判定回路は、
設定値以上の加速度の有無を電気信号として出力する加速度検出回路と、
静止状態を判定するための動作検出期間を電気信号として出力する長期間タイマーと、
前記加速度検出回路が出力する電気信号と前記長期間タイマーが出力する電気信号から、前記携帯通信機の静止状態および移動中状態の判定結果を出力する静止判定回路と、
で構成される、請求項1から9までのいずれか1項に記載の携帯通信機。 - 前記固定通信機が車載機器を制御するものであり、前記携帯通信機が前記固定通信機(2)との間で前記車載機器の制御に関する制御データの無線通信を行う、請求項1から10までのいずれか1項に記載の携帯通信機。
- 前記請求項1から11までのいずれか1項に記載の前記携帯通信機および前記固定通信機を組み合わせて備えた通信システム。
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