JP4028540B2 - 携帯端末装置及び電源起動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、近接した距離で通信が可能なトランシーバを用いた携帯端末装置の電源起動を制御する技術に関する。

携帯端末の小型化および高性能化によりウェアラブルコンピュータが注目されているが、図８はこのようなウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示している。同図に示すように、ウェアラブルコンピュータ７はそれぞれトランシーバ９を介して人間の腕、肩、胴体などに装着されて互いにデータの送受信を行うとともに、更に手足の先端で触れられるよう壁や床に設けられたトランシーバ９ａ、９ｂとケーブルとを介して外部に設けられたパソコン（ＰＣ）８と通信を行っている。

ここで、このようなウェアラブルコンピュータ７間、およびウェアラブルコンピュータ７とＰＣ８間とのデータ通信に使用されるトランシーバ９は、例えば、図９に示すような構成をしており、レーザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法による信号検出技術を利用していて、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うものである。

より詳しくは、トランシーバ９は、コンピュータ６からの送信データを入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介して受け取ると、この送信データを送信部９０２を介して送受信電極９０３に供給し、該送受信電極９０３および絶縁膜９０４を介して電界伝達媒体に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させるようになっている。また、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を絶縁膜９０４を介して送受信電極９０３で検出し、この電界を電界検出光学部９０５に結合して電気信号に変換するようになっている。そして、この電気信号は、信号処理回路９０６で増幅、雑音除去などの信号処理を施され、更に波形整形回路９０７で波形整形されてから、入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介してコンピュータ６に出力されるようになっている。

尚、この出願に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
特開２００１−３５２２９８号公報

ところで、上記のような生体を介したウェアラブルコンピュータ７とＰＣ８間とのデータ通信に関しては、人間がトランシーバ９ａ又は９ｂに接触するという簡単な動作で、データ通信が可能となるため、様々な通信サービスへの応用が期待されている。

しかしながら、ウェアラブルコンピュータ７及びトランシーバ９は、その動作において電源を必要とするものであるため、通信サービスを常時利用するには、常に電源を起動させておかなければならない。このため、ウェアラブルコンピュータ７及びトランシーバ９が電源切れを起こし、必要なときに必要な通信サービスを受けられないという問題が考えられる。

また、常時、ウェアラブルコンピュータ７及びトランシーバ９の電源を起動させず、必要な通信サービスを受けるときだけ、電源を起動させることにより、上記問題を解決することも可能ではあるが、そのたびに電源を明示的にオン・オフ制御するのは面倒であるという問題もある。

尚、このような問題は、上記のような接触を契機とする生体通信のみならず、微弱無線など近接した距離で通信が可能なトランシーバを用いた通信サービスにおいても想定されるものである。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、生体通信を始めとする近接した距離での通信が可能なトランシーバを用いて、限られた領域でサービス提供が可能な通信サービスを利用する場合において、長時間利用を可能とする携帯端末装置及び電源起動制御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、請求項１記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバと、該トランシーバを介してデータを送受信するコンピュータと、を備えた携行可能な携帯端末装置であって、所定の領域だけに届く電波又は音波を受信する受信手段と、前記受信手段が前記電波又は音波を受信すると、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を起動するように制御し、前記受信手段が前記電波又は音波を受信しなくなると、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を終了するように制御する電源制御手段と、を有し、前記所定の領域において、前記送信すべき情報を前記電界伝達媒体を介して送受信することで提供される通信サービスを享受することを特徴とする。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記受信手段は、前記電波又は音波を受信すると、電力を発生させる手段を有し、前記電源制御手段は、発生した電力を利用して、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を制御することを特徴とする。

請求項３記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバと、該トランシーバを介してデータを送受信するコンピュータと、を備えた携行可能な携帯端末装置の電源起動を制御する電源起動制御装置であって、所定の領域だけに届く電波又は音波を受信する受信手段と、前記受信手段が前記電波又は音波を受信すると、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を起動するように制御し、前記受信手段が前記電波又は音波を受信しなくなると、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を終了するように制御する電源制御手段と、を有し、前記携帯端末装置は、前記所定の領域において、前記送信すべき情報を前記電界伝達媒体を介して送受信することで提供される通信サービスを享受することを特徴とする。

請求項４記載の本発明は、請求項３記載の発明において、前記受信手段は、前記電波又は音波を受信すると、電力を発生させる手段を有し、前記電源制御手段は、発生した電力を利用して、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を制御することを特徴とする。

本発明によれば、生体通信を始めとする近接した距離での通信が可能なトランシーバを用いて、限られた領域でサービス提供が可能な通信サービスを利用する場合において、携帯端末装置の電源をこの限られた領域内だけで起動するように制御するので、携帯端末装置の長時間利用を可能とするとともに、利用者が電源起動を意識することなくサービス提供を享受することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る携帯端末装置１、及び限られた領域内で通信サービスを携帯端末装置１に提供するサービス提供装置１０の概略構成図である。図１に示す携行可能な携帯端末装置１は、コンピュータ６と、トランシーバ９と、コンピュータ６及びトランシーバ９の電源起動を制御する電源起動制御装置１００と、を具備する構成であり、所定の限られた狭い領域だけ通信可能な送信器５からの微弱無線や超音波などの電波又は音波を受け取ると、電源起動制御装置１００がコンピュータ６及びトランシーバ９の電源を起動させるように制御して、携帯端末装置１を作動させるようになっている。

尚、図１に示すサービス提供装置１０は、コンピュータ６’と、トランシーバ９と、送信器５と、を具備する構成で、携帯端末装置１とサービス提供装置１０とのトランシーバ９間の電界伝達媒体（生体）を介した通信により、トランシーバ９と接続されたそれぞれのコンピュータ６及び６’間においてデータ通信が行われるので、サービス提供装置１０から携帯端末装置１に対して所定の通信サービスが提供されるものである。

トランシーバ９は、上述した通り、レーザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法による信号検出技術を利用していて、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うものあり、より詳しくは、トランシーバ９は、コンピュータからの送信データを入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介して受け取ると、この送信データを送信部９０２を介して送受信電極９０３に供給し、該送受信電極９０３および絶縁膜９０４を介して電界伝達媒体に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させるようになっている。また、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を絶縁膜９０４を介して送受信電極９０３で検出し、この電界を電界検出光学部９０５に結合して電気信号に変換するようになっている。そして、この電気信号は、信号処理回路９０６で増幅、雑音除去などの信号処理を施され、更に波形整形回路９０７で波形整形されてから、入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介してコンピュータ６に出力されるようになっている。

携帯端末装置１の電源起動制御装置１００は、詳しくは、受信器１０１及び電源スイッチ１０２を備えており、送信器５から電波又は音波を受信すると、電源スイッチ１０２をオンにして、コンピュータ６及びトランシーバ９に電力を供給するようになっている。これにより、携帯端末装置１は作動し、所定の通信サービスを享受可能となる。尚、電源起動制御装置１００は、通常、即ち、送信器５から電波又は音波を受信しないときは、電源スイッチ１０２をオフにして、携帯端末装置１を作動しないようにしている。

次に、本実施の形態に係る携帯端末装置１の動作について図２を用いて説明する。ここで、図２は電源起動制御装置１００の電源起動制御を示すフローチャートである。

まず、携帯端末装置１を携行する利用者が、ある領域で通信サービスを実施しているサービス提供装置１０の領域内に入ると、携帯端末装置１の受信器１０１は、送信器５からの微弱無線や超音波などの電波又は音波を受信し、電源スイッチ１０２をオンにする（ステップＳ１０，Ｓ２０）。

これにより、コンピュータ６及びトランシーバ９の電源が起動するので、利用者がサービス提供装置１０のトランシーバ９に触れると、生体（電界伝達媒体）を介した携帯端末装置１とサービス提供装置１０との通信が確立し、コンピュータ６及び６’間のデータのやりとりにより、携帯端末装置１は、所定のサービスの提供を受ける（ステップＳ３０）。

次に、利用者はサービス提供装置１０の領域外へ出ると、携帯端末１の受信器１０１は、送信器５からの微弱無線や超音波などの電波又は音波を受信しないので、電源スイッチ１０２をオフにし、携帯端末１のコンピュータ６及びトランシーバ９の電源を終了させる（ステップＳ４０，Ｓ５０）。

従って、本実施の形態によれば、限られた領域でサービス提供が可能な通信サービスを利用する場合において、携帯端末装置１の電源を領域内でだけ起動するように制御するので、携帯端末装置１の長時間利用を可能とすることができる。また、携帯端末装置１が自動的に電源起動を制御するので、利用者が電源起動を意識することなくサービス提供を享受することができる。

尚、送信器５が送信する電波や音波の周波数を複数設け、特定の受信器１０１（携帯端末装置１）のみが対応する信号を受信するようにしてもよく、この場合においては、特定の利用者だけが利用可能な通信サービスを提供することができる。また、これとは別に、送信器５が送信する信号に識別コードを含ませるようにして、識別コードに対応した受信器１０１（携帯端末装置１）のみが機能するようにしてもよく、この場合においても、特定の利用者だけが利用可能な通信サービスを提供することができる。

図３は、本実施の形態の一具体例を示す図である。ここで、図３は、携帯端末装置１としてＩＤ発信器１を携行する利用者がドアの電極ノブ９０３に触れると、自動ドアが開く自動ドア開閉システムの概略構成を示す図である。尚、サービス提供装置１０は、自動ドアが設置された所定の狭い領域で通信可能な超音波発信器５、自動ドアの電極ノブに接続されたトランシーバ９、及びトランシーバを介してＩＤを受信すると自動ドアを開くように制御するＩＤ受信器６’を有する構成である。

この自動ドア開閉システムの動作について説明する。まず、ＩＤ発信器１を携行する利用者が、超音波発信器５から発せられた超音波が届く自動ドア近傍に来ると、超音波受信器１０１が超音波を検知して、電源スイッチ１０２をオンにする（図２のステップＳ１０，Ｓ２０に相当）。

これにより、ＩＤ発信器１が起動し、ＩＤを発信し始めるので、利用者が電極ノブ９０３に触れると、生体を介したトランシーバ９間の通信が確立し、ＩＤがＩＤ受信器６’に伝わる。この結果、サービス提供装置１０は、自動ドアを開錠する（ステップＳ３０に相当）。

次に、自動ドアを開錠後、ＩＤ発信器１を携行する利用者が、超音波発信器５から発せられた超音波が届かない領域に行くと、超音波受信器１０１が超音波を検知しないので、電源スイッチ１０２をオフにする（図２のステップＳ４０，Ｓ５０に相当）。

尚、上記の具体例においては、発信する超音波の信号に特定の超音波受信器１０１だけが機能するコードを含ませることで、より高い安全性を確保することができる。例えば、家族だけに限った超音波受信器１０１を作動させるコードを超音波信号に含ませることで、他者のＩＤ発信器１０１が動作することをなくし、家族以外の者により自宅のドアが開錠されることを防止することができる。

図４は、本実施の形態の他の具体例を示す図である。ここで、図４は、携帯端末装置１として電子財布１を携行する利用者が自動販売機１０の電極購入ボタン９０３に触れると、電子財布１と販売処理部６’で金銭のやりとりが行われ、所望の商品が提供される自動販売機システムの概略構成を示す図である。尚、この具体例においては、微弱電波を用いた微弱電波発信器５を採用している。

＜第２の実施の形態＞
図５（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る携帯端末装置２の概略構成図である。尚、サービス提供装置１０は、図１に示す構成と同一であるため、送信器５のみを示し、その他の構成は省略する。

図５（ａ）に示す携帯端末装置１は、コンピュータ６と、トランシーバ９Ａと、コンピュータ６及びトランシーバ９Ａの電源起動を制御する電源起動制御装置２００と、を具備する構成であり、所定の限られた狭い領域だけ通信可能な送信器５からの微弱無線や超音波などの電波又は音波を受け取ると、電源起動制御装置２００がコンピュータ６及びトランシーバ９Ａの電源を起動させるように制御して、携帯端末装置２を作動させるようになっている。また、トランシーバ９Ａの送受信電極アンテナ２０１は、送信器５からの微弱無線や超音波などの電波又は音波を受信すると、自ら電力を発生させ、該電力を電源起動制御装置２００に供給するようになっているため、携帯端末装置２は、電源起動制御装置２００自身の電源を必要としない構成となっている。尚、本実施の形態においては、第１の実施の形態と異なる構成及び機能のみ説明し、その他の構成及び機能に関しては同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

トランシーバ９Ａとトランシーバ９との相違点は、送受信電極アンテナ２０１であり、送受信電極アンテナ２０１は、送受信電極９０３の機能に加えて、送信器５からの電波又は音波を受けると、電力を発生させ、駆動器２０２に電力を供給させる機能を備えている。即ち、第１の実施の形態においては、電源起動制御装置１００自体は、常時、電源を消費するので、電源起動制御装置１００用の電源を必要としていたが、本実施の形態においては、電源起動制御装置２００は、携帯端末装置２内で発生させた電力を用いるので、電源起動制御装置２００用の電源を必要としないものである。

具体的には、送受信電極アンテナ２０１は、図５（ｂ）に示すような構造となっており、電波を受信すると、渦巻き状の導体線により形成されたコイルの送受信電極アンテナ２０１に電流が流れることにより、電力が発生するものである。

携帯端末装置２の電源起動制御装置２００は、詳しくは、駆動器２０２及び電源スイッチ２０３を具備する構成で、送受信電極アンテナ２０１からの電力供給を受けて、駆動器２０２が電源スイッチ２０３をオンにして、コンピュータ６及びトランシーバ９Ａに電力を供給するようになっている。これにより、携帯端末装置２は、作動し、所定の通信サービスを享受可能となる。尚、電源起動制御装置２００は、通常、即ち、送信器５から電波又は音波を受信しないときは、電源スイッチ２０３をオフにして、携帯端末装置２を作動しないようにしている。

次に、本実施の形態に係る携帯端末装置２の動作について図６を用いて説明する。ここで、図６は電源起動制御装置２００の電源起動制御を示すフローチャートである。

まず、携帯端末装置２を携行する利用者が、ある領域で通信サービスを実施しているサービス提供装置１０の領域内に入ると、携帯端末装置２の送受信電極アンテナ２０１は、送信器５からの微弱無線や超音波などの電波又は音波を受信し、自ら電力を発生させ、駆動器２０２に電力を供給する（ステップＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０）。次に、電力を供給された駆動器２０２は、電源スイッチ２０３をオンにする（ステップＳ１４０）。

これにより、コンピュータ６及びトランシーバ９Ａの電源が起動するので、利用者がサービス提供装置１０のトランシーバ９に触れると、生体（電界伝達媒体）を介した携帯端末装置２とサービス提供装置１０との通信が確立し、コンピュータ６及び６’間のデータのやりとりにより、携帯端末装置２は、所定のサービスの提供を受ける（ステップＳ１５０）。

次に、携帯端末装置２を携行する利用者がサービス提供装置１０のサービス領域外へ出ると、携帯端末２の送受信電極アンテナ２０１は、送信器５からのからの微弱無線や超音波などの電波又は音波を受信しないので、駆動器２０２に電力を供給することができず、電源スイッチ２０３をオフにし、携帯端末２のコンピュータ６及びトランシーバ９Ａの電源を終了させる（ステップＳ１６０，Ｓ１７０）。

従って、本実施の形態によれば、第１の実施の形態による効果に加えて、さらに、電源起動制御装置２００自体の電源も長持ちさせることができる。

図７は、本実施の形態の一具体例を示す図である。ここで、図７は、携帯端末装置２としてＩＤ発信器２を携行する利用者が改札の床電極９０３に触れると、改札処理を行う自動改札システムの概略構成を示す図である。尚、サービス提供装置１０は、自動改札が設置された所定の狭い領域で通信可能な給電用電波発信器５、自動改札の床電極９０３に接続されたトランシーバ９、及びトランシーバ９を介してＩＤを受信すると改札処理を行う改札処理器６’を有する構成である。

この自動改札システムの動作について説明する。まず、ＩＤ発信器２を携行する利用者が、給電用電波発信器５から発せられた電波が届く改札近傍に来ると、送受信電極アンテナ２０１が電波を検知して、電源スイッチ２０３をオンにする（図２のステップＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１４０に相当）。

これにより、ＩＤ発信器２が起動し、ＩＤを発信し始めるので、利用者が床電極９０３に触れると、生体を介したトランシーバ９間の通信が確立し、ＩＤが改札処理器６’に伝わる。この結果、サービス提供装置１０は、改札に関する処理を行う（ステップＳ１５０に相当）。

次に、改札通過後、携帯端末２を携行する利用者が、給電用電波発信器５から発せられた電波が届かない領域に行くと、送受信電極アンテナ２０１が電波を検知しないので、電源スイッチ１０２をオフにする（図２のステップＳ１６０，Ｓ１７０に相当）。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の実施の形態に対して種々の変形や変更を施すことができる。例えば、上記実施の形態においては、電界伝達媒体を介した生体通信のトランシーバ９を用いていたが、本発明は電界伝達媒体を介した生体通信のトランシーバ９に限定されるものではなく、例えば、所定の狭い領域だけをサービス対象とした、微弱無線等による無線トランシーバを用いてもよく、このような無線トランシーバを介した通信サービスを携帯端末装置１又は２に提供するようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る携帯端末装置及びサービス提供装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る携帯端末装置を適用した一例の通信サービスを示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る携帯端末装置を適用した一例の通信サービスを示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る携帯端末装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る携帯端末装置を適用した一例の通信サービスを示す説明図である。 トランシーバを介してウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示す説明図である。 従来のトランシーバの回路構成を示すブロック図である。

符号の説明

１，２ 携帯端末装置
５ 送信器
６，６’ コンピュータ
７ ウェアラブルコンピュータ
８ ＰＣ
９，９Ａ トランシーバ
１０ サービス提供装置
１００，２００ 電源起動制御装置
１０１ 受信器
１０２，２０３ 電源スイッチ
２０１ 送受信電極スイッチ
２０２ 駆動器
９０１ Ｉ／Ｏ回路
９０２ 送信部
９０３ 送受信電極
９０４ 絶縁膜
９０５ 電界検出光学部
９０６ 信号処理回路
９０７ 波形整形回路
９１０ 受信部

Claims (4)

1. 送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバと、該トランシーバを介してデータを送受信するコンピュータと、を備えた携行可能な携帯端末装置であって、
   所定の領域だけに届く電波又は音波を受信する受信手段と、
   前記受信手段が前記電波又は音波を受信すると、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を起動するように制御し、前記受信手段が前記電波又は音波を受信しなくなると、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を終了するように制御する電源制御手段と、を有し、
   前記所定の領域において、前記送信すべき情報を前記電界伝達媒体を介して送受信することで提供される通信サービスを享受することを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記受信手段は、前記電波又は音波を受信すると、電力を発生させる手段を有し、
   前記電源制御手段は、発生した電力を利用して、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を制御することを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
3. 送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバと、該トランシーバを介してデータを送受信するコンピュータと、を備えた携行可能な携帯端末装置の電源起動を制御する電源起動制御装置であって、
   所定の領域だけに届く電波又は音波を受信する受信手段と、
   前記受信手段が前記電波又は音波を受信すると、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を起動するように制御し、前記受信手段が前記電波又は音波を受信しなくなると、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を終了するように制御する電源制御手段と、を有し、前記携帯端末装置は、前記所定の領域において、前記送信すべき情報を前記電界伝達媒体を介して送受信することで提供される通信サービスを享受することを特徴とする電源起動制御装置。
4. 前記受信手段は、前記電波又は音波を受信すると、電力を発生させる手段を有し、
   前記電源制御手段は、発生した電力を利用して、前記トランシーバ及び前記コンピュータの電源を制御することを特徴とする請求項３記載の電源起動制御装置。

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