JP5162910B2

JP5162910B2 - 情報通信端末の通信方法および情報通信端末の通信プログラム

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Publication number: JP5162910B2
Application number: JP2007013128A
Authority: JP
Inventors: 英樹渡辺
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2027-01-23
Also published as: JP2008182378A

Description

本発明は、電池を電源に使用する携帯電話機等の情報通信端末の通信方法および情報通信端末の通信プログラムに係わり、特に電池の持続時間を長時間化することのできる情報通信端末の通信方法および情報通信端末の通信プログラムに関する。

携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）あるいは通信機能を備えたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や小型のパーソナルコンピュータ等の携帯型の情報通信端末が広く普及している。これらの情報通信端末は、携行できるように電池を電源に使用している。したがって、小型で軽量であると共に、電源の持続時間が長いことが情報通信端末の重要な要素となる。

そこで、従来から電池の持続時間を延長する各種の試みが行われている。たとえば、第１の提案として、電池残量が少ない場合に多重するチャネル数をこれに応じて少なくすることで消費電流を少なくすることが提案されている（たとえば特許文献１参照）。この第１の提案では、電池の残量に応じて送信頻度を設定することも提案されている。

また、第２の提案として、電池残量による残り通信時間が少なくなったときに、通信速度を切り替えて通信時間を延長することが提案されている（たとえば特許文献２参照）。この第２の提案では、予め通信速度の切替え情報を設定しておく。そして、残りの通信時間が設定された通信速度の切替え情報に対応する時間になったときに、自動的に通信速度を切り替えることで、通信時間を延長して、電池切れによる通信の途切れを未然に防止するようにしている。
特開２００５-３４１１７６号公報（第００１２段落、第００１８段落、第００５８段落、図１）特開２００１-１９６９９５号公報（第００１１段落、図１）

ところで、これらの提案では、共に電池の残容量のみを判断の対象として、通信の際のチャネル数を制御したり、通信速度の制御を行っている。ところが、情報通信端末の多くは多機能化しており、ユーザが通信機能以外の用途として、あるいは通信機能以外の用途と通信機能と併せて電池を使用する場合も多い。たとえば、インターネットでダウンロードした映画等の動画を再生する場合には、画像ファイルをデコードして動画を表示部に表示したり音声を再生する状態が連続し、多くの電流をそのための回路部分に消費している。

電池は情報通信端末の各部に同時に流せる電流が無制限な訳ではなく、また電池の実使用時の作動電圧は放電電流の大きさによって異なる。これにもかかわらず、従来では電池が情報通信端末の通信機能を有する部品にのみ供給されるような大雑把な捉え方で、その持続時間を長時間化する工夫を行っていた。このため、情報通信端末の使用の状況によっては、電池の持続時間の制御がうまく動作しないことになるという問題があった。

また、従来では、情報通信端末が通信方式を変更することはあっても、それぞれの通信方式における処理は画一的なものであり、この意味でも電池の持続時間を長時間化させる工夫が十分とは言えなかった。

そこで本発明の目的は、機器の動作状況や置かれた通信環境に適応させて電池の持続時間を長時間化することのできる情報通信端末の通信方法および情報通信端末の通信プログラムを提供することにある。

本発明では、（イ）自装置内各部に電源を供給する電池の残容量と、この電池が通信手段を含んだ装置内各部に流す電流の総和としての消費電流ならびに自装置の移動速度を自装置内のＣＰＵが測定する測定ステップと、（ロ）この測定ステップで測定した電池の残容量および消費電流についての測定値との関係で自装置が特定装置との間で通信する際の通信レートを、前記した電池の残容量が多く消費電流が小さいほど高速となるように予め定めた複数段階の中から前記したＣＰＵが選択する通信レート選択ステップと、（ハ）通信を処理する速度に応じて複数の処理ブロックが自装置に用意されているとき、これらの処理ブロックとの関係で前記した通信レート選択ステップで選択した通信レートに対応する通信モードを前記したＣＰＵが判別する通信モード判別ステップと、（ニ）この通信モード判別ステップで判別した通信モードでは使用しない不要な処理ブロックが前記した複数の処理ブロックの中に存在するかを前記したＣＰＵが判別する不要処理ブロック存否判別ステップと、（ホ）この不要処理ブロック存否判別ステップで不要な処理ブロックが存在すると判別したとき前記したＣＰＵが該当する処理ブロックに対する電力消費を断とする不要処理ブロック電力消費断ステップと、（へ）この不要処理ブロック電力消費断ステップで不要な処理ブロックに対する電力消費を断とした後、前記した測定ステップで測定した自装置の移動速度と前記した通信レート選択ステップで選択した通信レートとの関係で自装置が特定装置との間で通信する際の通信パラメータの最適値を前記したＣＰＵが設定する通信パラメータ設定ステップと、（ト）この通信パラメータ設定ステップで通信パラメータの設定が行われた段階で前記した通信レート選択ステップで選択した通信レートに対応する通信モードで前記したＣＰＵが通信を開始させる通信開始ステップとを情報通信端末の通信方法が具備する。

また、本発明では、情報通信端末のコンピュータに、情報通信端末の通信プログラムとして、（イ）この情報通信端末内各部に電源を供給する電池の残容量と、この電池が通信手段を含んだ装置内各部に流す電流の総和としての消費電流ならびに前記した情報通信端末の移動速度を測定する測定処理と、（ロ）この測定処理で測定した電池の残容量および消費電流についての測定値との関係で前記した情報通信端末が特定装置との間で通信する際の通信レートを、前記した電池の残容量が多く消費電流が小さいほど高速となるように予め定めた複数段階の中から選択する通信レート選択処理と、（ハ）通信を処理する速度に応じて複数の処理ブロックが前記した情報通信端末に用意されているとき、これらの処理ブロックとの関係で前記した通信レート選択処理で選択した通信レートに対応する通信モードを判別する通信モード判別処理と、（ニ）この通信モード判別処理で判別した通信モードでは使用しない不要な処理ブロックが前記した複数の処理ブロックの中に存在するかを判別する不要処理ブロック存否判別処理と、（ホ）この不要処理ブロック存否判別処理で不要な処理ブロックが存在すると判別したとき該当する処理ブロックに対する電力消費を断とする不要処理ブロック電力消費断処理と、（へ）この不要処理ブロック電力消費断処理で不要な処理ブロックに対する電力消費を断とした後、前記した測定処理で測定した前記した情報通信端末の移動速度と前記した通信レート選択処理で選択した通信レートとの関係で前記した情報通信端末が特定装置との間で通信する際の通信パラメータの最適値を設定する通信パラメータ設定処理と、（ト）この通信パラメータ設定処理で通信パラメータの設定が行われた段階で前記した通信レート選択処理で選択した通信レートに対応する通信モードで通信を開始させる通信開始処理とを実行させることを特徴としている。

以上説明したように本発明によれば、電池の残容量だけでなく、この電池が通信手段を含んだ装置内各部に流す電流の総和としての消費電流を測定して、最低限これら２つの測定結果を用いて通信レートを適切なものに選択することにした。これにより、単に電池の残容量が少ない場合でも消費電流が少ない場合、あるいは反対に電池の残容量がそれほど少なくなくても通信以外の他の部品に電流が多く流れているような場合には、これらに対応させた通信形態を採ることが可能になり、電池の持続時間を長時間化することが可能になる。また、電源の適正な管理が可能である。

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例における情報通信端末と基地局の構成の概要を表わしたものである。本実施例の情報通信端末１００は、無線部１０１、ハードウェアブロック１０２、ソフトウェア制御ブロック１０３およびこれらに電源を供給する電池１０４に分かれている。ここで無線部１０１は、基地局１０５と無線１０６で通信する通信モジュールによって構成されている。

ハードウェアブロック１０２は、各ハードウェアの構成をブロック化したものである。これらは、電池１０４の残容量を測定する電池残容量測定ブロック１１１、電池１０４のそれぞれの時点で消費する電流としての消費電流を測定する消費電流測定ブロック１１２、図示しない３次元センサ等の検知デバイスを用いて情報通信端末１００の移動速度を測定する移動速度測定ブロック１１３、通信を高速で処理する高速処理ブロック１１４、通信を中速で処理する中速処理ブロック１１５および通信を低速で処理する低速処理ブロック１１６で構成されている。

ここで電池残容量測定ブロック１１１は、各通信レートで許容できる残電池容量の範囲として電池１０４の電圧範囲を３段階に設定している。本実施例では、高速処理ブロック１１４による高速通信、中速処理ブロック１１５による中速通信および低速処理ブロック１１６による低速通信の選択のためのそれぞれのしきい値（ボルト）を記憶している。これらのしきい値は、ユーザが情報通信端末１００の使用態様を考慮して適宜変更することができるようになっている。

消費電流測定ブロック１１２についても、各通信レートで許容できる消費電流の範囲として電池１０４の消費電流の範囲を３段階に設定している。そして、高速処理ブロック１１４による高速通信、中速処理ブロック１１５による中速通信および低速処理ブロック１１６による低速通信の選択のためのしきい値（ミリアンペア）を記憶している。これらのしきい値についても、ユーザが情報通信端末１００の使用態様を考慮して適宜調整することができる。

なお、通信レートは、基地局における情報通信端末の収容数や、これら情報通信端末の通信性能（Capability）ならびに情報通信端末の置かれる通信環境によって大きく影響を受ける。一般に、高速通信が可能な環境では、電池１０４の状況を一切配慮しなければ、より高品位な通信を可能にするために高速通信を可能にする通信レートが選択される。

本実施例で、高速処理ブロック１１４は、ＥＵＤＣＨ（Enhanced Uplink for Dedicated CHannels）のＵＬ（uplink）で２Ｍビット／秒、ＨＳＤＳＣＨ（High Speed Downlink Shared CHannel）のＤＬ（downlink）で３．２Ｍビット／秒の速度となっている。また、中速処理ブロック１１５では、ＤＣＨ（Dedicated CHannel）のＵＬで３８４Ｋビット／秒、ＨＳＤＳＣＨのＤＬで３.２Ｍビット／秒となっている。更に低速処理ブロック１１６では、ＤＣＨのＵＬで６４Ｋビット／秒、ＤＣＨのＤＬで３８４Ｋビット／秒となっている。

これらのブロック１１１〜１１６は、それぞれ電子的な電源供給スイッチ１２１〜１２６を介して、個別に電池１０４と接続されるようになっている。これは、ブロック１１１〜１１６ごとに使用時のみ電源をオンにし、それ以外の場合はオフ、すなわちスリープ状態にすることで電池１０４の消耗を防ぐようにするためである。

移動速度測定ブロック１１３は、情報通信端末１００の移動速度を３段階に分けて測定するようになっている。そして、移動速度の高速、中速および低速に応じて、基地局１０５との間で同期を採るためのセルサーチの周期や、セル選択を実施する時間間隔（Tre-selection）等のパラメータを調整することにしている。これにより、情報通信端末１００の無駄なセルサーチ動作やセルの再選択（re-selection）の動作を抑制することができ、電流の無駄な消費を避けることができる。

ソフトウェア制御ブロック１０３は、ソフトウェアで情報通信端末１００の制御を行う部分である。ソフトウェア制御ブロック１０３は、情報通信端末１００の各種状態を検出するための移動機状態検出部１３１と、通信を制御するための通信制御部１３２によって構成されている。ソフトウェア制御ブロック１０３は電池１０４を電源としており、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と作業用および制御プログラム格納用のメモリに電源が供給されるようになっている。そして、ＣＰＵが制御プログラムを実行することによって、ソフトウェアで移動機状態検出部１３１と通信制御部１３２を機能的に実現している。

このうち、移動機状態検出部１３１は、電池残容量測定ブロック１１１の検出結果を用いて電池１０４の残容量を判別したり、消費電流測定ブロック１１２の検出結果を用いて電池１０４から各部に流れる電流の総和としての消費電流を判別する。また、移動速度測定ブロック１１３の検出結果を用いて、情報通信端末１００の移動速度を判別するようになっている。

通信制御部１３２は、移動機状態検出部１３１の判別した移動機状態に関する情報を取得して、通信レートを選択し、これに応じて高速処理ブロック１１４、中速処理ブロック１１５および低速処理ブロック１１６の中から所定のものを選択する。そして、電源供給スイッチ１２４〜１２６をこれに応じてオン・オフ制御して、通信に使用するもののみを通電する。また、無線部１０１の送受信制御を行って、無線を使用しない状態では電源供給スイッチ１２４〜１２６をすべてオフにする制御を行う。更に通信制御部１３２は、電池残容量測定ブロック１１１、消費電流測定ブロック１１２および移動速度測定ブロック１１３についても、対象とする測定が行われない時点で電源供給スイッチ１２１〜１２３を個別にオフにする制御を行うようになっている。

図２は、本実施例で電池残容量と消費電流および通信速度の関係を表わした通信レート判別テーブルを示したものである。前記した図示しないＣＰＵの制御プログラムには、予めこの図２に示す通信レート判別テーブル１４１と同様の内容の関係を示す関係式が記載されている。後に説明するパラメータ判定テーブルについても同様に制御プログラムに予め格納されている。電池残容量と消費電流および通信速度の関係は、本実施例で次のようになる。

電池残容量が大とは、図１に示した電池１０４の残容量が全容量の３分の２以上の状態をいう。電池残容量が中とは、電池１０４の残容量が全容量の３分の２未満で３分の１以上の状態をいう。電池残容量が小とは、電池１０４の残容量が全容量の３分の１未満の状態をいう。

消費電流が大とは、電池１０４の最大の消費電流の３分の２以上が消費されている状態をいう。消費電流が中とは、電池１０４の最大の消費電流の３分の２未満で３分の１以上が消費されている状態をいう。消費電流が小とは、電池１０４の最大の消費電流の３分の１未満が消費されている状態をいう。消費電流測定ブロック１１２によって測定された現在の消費電流が少ないほど、新たな負荷に流す電流に余裕があることになる。本実施例では、電池残容量と消費電流のそれぞれをこのように３つに区分し、これらの組み合わせで通信速度を定めている。

図３は、ソフトウェア制御ブロックの処理の様子を表わしたものである。図１および図２と共に説明する。情報通信端末１００の電源が投入されてその制御が開始されると、まずソフトウェア制御ブロック１０３内の移動機状態検出部１３１が動作して装置内の各状態を取得する（ステップＳ２０１）。ソフトウェア制御ブロック１０３は、取得した電池残容量および消費電流を基にして、通信レート判別テーブル１４１を検索する（ステップＳ２０２）。

この結果、通信レートが低速度であると判別された場合には（ステップＳ２０３：Ｙ）、低速度通信モードが選択される（ステップＳ２０４）。通信制御部１３２は、まず、この低速度通信モードでは使用しない高速処理ブロック１１４と中速処理ブロック１１５の動作を停止させる（ステップＳ２０５）。すなわち、電源供給スイッチ１２４、１２５をオフにして、高速処理ブロック１１４と中速処理ブロック１１５をスリープ状態に移行させ、低速度のみの通信に設定する。

次に、ステップＳ２０１で取得した移動速度に適切な制御パラメータを決定する（ステップＳ２０６）。具体的には、移動速度測定ブロック１１３の検出した移動速度に応じて、パラメータ判定テーブルの中の通信レートの低速用に用意された３つの制御パラメータＰ_HL、Ｐ_ML、Ｐ_LLの中から情報通信端末１００の移動速度に応じた１つの制御パラメータを決定する。

図４は、本実施例で用意されているパラメータ判定テーブルの内容を表わしたものである。パラメータ判定テーブル１４２には、通信レート別に異なった制御パラメータＰ_H、Ｐ_M、Ｐ_Lが設定されている。これらはセルサーチ周期およびセル選択を実施する時間間隔（Tre-selection）についての動作パラメータであり、それぞれ高速、中速および低速のそれぞれについて予め最適値を求めたものである。

したがって、図３のステップＳ２０６では、低速の通信レートの制御パラメータＰ_Lで移動速度が高速（Ｈ）であれば制御パラメータＰ_HLが決定され、中速（Ｍ）であれば制御パラメータＰ_MLが決定され、低速（Ｌ）であれば制御パラメータＰ_LLが決定される。なお、システムによっては通信レートにかかわらず、移動速度の違いのみで制御パラメータを区別してもよい。ステップＳ２０６で以上のようにして制御パラメータが決定され、その設定が行われたら、この状態で低速度通信モードによる通信を開始させる（ステップＳ２０７）。

この後、移動機状態検出部１３１はハードウェアブロック１０２内の電池残容量測定ブロック１１１、消費電流測定ブロック１１２および移動速度測定ブロック１１３から所定の時間間隔で情報を取得し、情報通信端末１００内の状態変化があるかどうかをチェックする（ステップＳ２０８）。情報通信端末１００内の状態変化をチェックするのに必要な時間以外では、電源供給スイッチ１２１〜１２３をオフにすることはすでに説明した。ステップＳ２０８の判断で、たとえば前回測定した各値のいずれかに対して５０パーセント以上異なった値が検出された場合、状態変化があったものと判断する。状態変化が検出されれば（Ｙ）、その時点でステップ２０１に進んで（リターン）、状態変化に対応した処理が開始される。状態変化が検出されなければ（ステップＳ２０８：Ｎ）、現在の低速度通信モードによる通信が続行されることになる。

一方、通信レート判別テーブル１４１の検索結果から低速度ではなく（ステップＳ２０３：Ｎ）、中速度であると判別された場合（ステップＳ２０９：Ｙ）、通信レートについて中速度通信モードが選択される（ステップＳ２１０）。中速度通信モードが選択されたら、このモードで使用しない高速処理ブロック１１４の動作を停止させる（ステップＳ２１１）。すなわち、電源供給スイッチ１２４をオフにして、高速処理ブロック１１４をスリープ状態に移行させて、低速度と中速度を使用した通信に設定する。

次に、ステップＳ２０１で取得した移動速度に適切なパラメータを決定する（ステップＳ２１２）。具体的には、セルサーチ周期およびセル選択を実施する時間間隔（Tre-selection）についての動作パラメータを図４に示したパラメータ判定テーブル１４２を用いて、通信レートが中速の３つの制御パラメータＰ_HM、Ｐ_MM、Ｐ_LMの中から情報通信端末１００の移動速度に応じた１つの制御パラメータを決定する。そして、この動作パラメータを設定した状態で、中速度通信モードによる通信を開始させることになる（ステップＳ２０７）。

この後、移動機状態検出部１３１はハードウェアブロック１０２内の電池残容量測定ブロック１１１、消費電流測定ブロック１１２および移動速度測定ブロック１１３から継続的に情報を取得し、情報通信端末１００内の状態変化があるかどうかをチェックする（ステップＳ２０８）。状態変化の判断基準は低速度通信モードによる通信の場合と同一である。状態変化があれば（Ｙ）、その時点でステップ２０１に進んで（リターン）、この状態変化に対応した処理が最初から開始される。状態変化が検出されなければ（ステップＳ２０８：Ｎ）、現在の中速度通信モードによる通信が続行されることになる。

一方、電池残容量、消費電流および移動速度の状態を取得した結果（ステップＳ２０１）、ステップＳ２０９で中速でもないと判別された場合には（Ｎ）、高速度通信モードが選択される（ステップＳ２１３）。この場合には、中速処理ブロック１１５と低速処理ブロック１１６は共に動作状態にある。そこで、電源供給スイッチ１２４〜１２６はすべてオンに設定される。次に、ステップＳ２０１で取得した移動速度に適合する適切な制御パラメータを決定する（ステップＳ２１４）。具体的には、セルサーチ周期およびセル選択を実施する時間間隔（Tre-selection）についての動作パラメータを、図４に示したパラメータ判定テーブル１４２を用いて、通信レートが高速の３つの制御パラメータＰ_HH、Ｐ_MH、Ｐ_LHの中から情報通信端末１００の移動速度に応じた１つの制御パラメータを決定する。そして、この動作パラメータを設定した状態で高速度通信モードによる通信を開始させる（ステップＳ２０７）。

この後、移動機状態検出部１３１はハードウェアブロック１０２内の電池残容量測定ブロック１１１、消費電流測定ブロック１１２および移動速度測定ブロック１１３から所定の時間間隔で情報を取得し、情報通信端末１００内の状態変化があるかどうかをチェックする（ステップＳ２０８）。状態変化の判断基準は低速度通信モードおよび中速度通信モードによる通信の場合と同一である。状態変化があれば（Ｙ）、その時点でステップ２０１に進んで（リターン）、この状態変化に対応した処理が開始される。状態変化が検出されなければ（ステップＳ２０８：Ｎ）、現在の高速度通信モードによる通信が続行されることになる。

ところで、このような実施例の情報通信端末１００が高速処理ブロック１１４、中速処理ブロック１１５および低速処理ブロック１１６のいずれも使用していない状態で通信の要求が発生した場合を考える。このとき、ステップＳ２０１で取得した装置内の各状態は、当然ながら通信を行っていない状態となる。この状況で、たとえばステップＳ２１３で高速度通信モードが選択されると、ステップＳ２０７で高速度通信モードによる通信が開始する。すると、電源供給スイッチ１２４がオンになって高速処理ブロック１１４が比較的多く電流の消費を開始する。したがって、ステップＳ２０８でたとえば１０パーセントといったわずかな電流変動分で情報通信端末１００内の状態変化があるものと判断するようにすると、ステップＳ２０２で図２に示す通信レート判別テーブル１４１の判別結果が、少ない消費電流に対応するものとして中速度通信モードあるいは低速度通信モードに変更される可能性が高くなる。

この結果として通信レートが高速度通信モードから中速度通信モードあるいは低速度通信モードに変更されたとする。すると、これによる次のステップＳ２０８の状態変化検出で再び情報通信端末１００内の状態変化があるものと判断されて、この結果として処理モードが高速側に変更される可能性が高くなる。これにより、処理モードがスイッチング素子のチャタリングに似たモード間の繰り返し現象を生じる不都合が発生する可能性がある。そこで本実施例では、ステップＳ２０８による状態変化の検出を、３段階の通信レート間の切り替えによっては検出しない程度のものとしている。したがって、実施例では５０パーセント以上異なった値が検出された場合、状態変化があったものと判断することにしている。

もちろん、ステップＳ２０８の判断は、電池の消耗の進行や、通信以外に使用する電気部品の使用のオン・オフの状況に対応するためのものでもある。したがって、情報通信端末１００を構成する電気部品との関係や、ユーザの使用形態に応じて、状態変化を判別する値を調整できるようにしておくことは有効である。

以上説明した実施例の情報通信端末１００では、電池１０４の残容量だけでなく、消費電流といった他のパラメータを考慮した通信レートの選択が可能になる。しかも、通信中に使用しないハードウェアブロックをスリープ状態にすることにしたので、この点でも消費電流を削減することができる。また、情報通信端末１００の移動速度に応じた通信パラメータを選択したり、電池１０４の残容量に応じた通信動作を行わせることによって消費電流の削減を効果的に行うことができる。更に、情報通信端末１００の消費電流によって通信方式を選択し、それに応じた消費電流で通信動作させることによって消費電流の削減に効果がある。

＜本発明の第１の変形例＞

図５は、本発明の第１の変形例における情報通信端末と基地局の構成の概要を表わしたものである。図５で図１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この変形例の情報通信端末の１００Ａは、無線部１０１、ハードウェアブロック１０２Ａ、ソフトウェア制御ブロック１０３Ａおよびこれらに電源を供給する電池１０４に分かれている。

ハードウェアブロック１０２Ａは、実施例と同様に、電池残容量測定ブロック１１１、消費電流測定ブロック１１２および移動速度測定ブロック１１３から構成されている。第１の変形例の場合には、図１に示した通信処理に関する高速処理ブロック１１４、中速処理ブロック１１５および高速処理ブロック１１６の３つの処理ブロックの代わりに、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）通信を行うＷｉＭＡＸブロック３０１およびＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）通信を行うＷ−ＣＤＭＡブロック３０２が設けられており、それぞれ電源供給スイッチ３１１、３１２を介して電池１０４と接続されている。

ここで、ＷｉＭＡＸブロック３０１を使用した場合、最大７０Ｍビット／秒のデータ転送速度を実現することができ、カバーする領域も広い。しかしながら、ＷｉＭＡＸブロック３０１は、Ｗ−ＣＤＭＡブロック３０２よりも電池１０４の消耗の進行が早い。そこで、第１の変形例では電池１０４の残容量と消費電流についてそれぞれ所定のしきい値を定めている。そして、電池１０４の残容量がしきい値よりも大きく、現在の消費電流がしきい値以下しか消費していないときは、ＷｉＭＡＸブロック３０１を使用して通信を行うことにしている。第１の変形例では、一例として、これらのしきい値を共に半分の値に設定している。

図６は、第１の変形例で電池残容量と消費電流および通信方式の関係を表わした通信方式判別テーブルを示したものである。前記したＣＰＵの制御プログラムには、予めこの図６に示す通信方式判別テーブル１５１と同様の内容の関係を示す関係式が記載されている。電池残容量と消費電流および通信方式の関係は、次のようになる。

電池残容量が大とは、図１に示した電池１０４の残容量が全容量の２分の１以上の状態をいう。電池残容量が小とは、電池１０４の残容量が全容量の２分の１未満の状態をいう。

消費電流が大とは、電池１０４の最大の消費電流の２分の１以上が消費されている状態をいう。消費電流が小とは、電池１０４の最大の消費電流の２分の１未満が消費されている状態をいう。消費電流測定ブロック１１２によって測定された現在の消費電流が少ないほど、新たな負荷に流す電流に余裕があることになる。第１の変形例では、電池残容量と消費電流のそれぞれをこのように２つに区分し、これらの組み合わせで通信方式を定めている。

図７は、第１の変形例におけるソフトウェア制御ブロックの処理の様子を表わしたものである。図５および図６と共に説明する。情報通信端末１００Ａの電源が投入されてその制御が開始されると、ソフトウェア制御ブロック１０３Ａ内の移動機状態検出部１３１Ａが動作して装置内の各状態を取得する（ステップＳ４０１）。ソフトウェア制御ブロック１０３Ａは、取得した電池残容量および消費電流を基にして、通信方式判別テーブル１５１を検索する（ステップＳ４０２）。

この結果、通信方式がＷ−ＣＤＭＡであると判別された場合には（ステップＳ４０３：Ｙ）、Ｗ−ＣＤＭＡ通信モードが選択される（ステップＳ４０４）。すなわち、電源供給スイッチ３１２がオンにされて、Ｗ−ＣＤＭＡブロック３０２へ通信のための給電が行われる。この場合には、電源供給スイッチ３１１はオフにされ、ＷｉＭＡＸブロック３０１への給電が絶たれて、その動作が停止状態となる（ステップＳ４０５）。

次にソフトウェア制御ブロック１０３Ａは、移動速度測定ブロック１１３からステップＳ４０１で得られた情報通信端末１００Ａの移動速度に適切なＷ−ＣＤＭＡ通信方式の制御パラメータを決定する（ステップＳ４０６）。

図８は、第１の変形例で用意されているパラメータ判定テーブルの内容を表わしたものである。パラメータ判定テーブル１５２には、情報通信端末１００の３段階の移動速度としての高速（Ｈ）、中速（Ｍ）および低速（Ｌ）のそれぞれに２種類の通信方式としてのＷ−ＣＤＭＡ通信方式およびＷｉＭＡＸ通信方式を対応させた合計６種類の制御パラメータＰが設定されている。これらはセルサーチ周期およびセル選択を実施する時間間隔（Tre-selection）についての動作パラメータであり、それぞれの場合について予め最適値を求めたものである。

図７のステップＳ４０６でＷ−ＣＤＭＡ通信方式用のパラメータに設定したら、この状態でＷ−ＣＤＭＡ通信方式による通信を開始させる（ステップＳ４０７）。

この後、移動機状態検出部１３１Ａはハードウェアブロック１０２Ａ内の電池残容量測定ブロック１１１、消費電流測定ブロック１１２および移動速度測定ブロック１１３から所定の時間間隔で情報を取得し、情報通信端末１００Ａ内の状態変化があるかどうかをチェックする（ステップＳ４０８）。情報通信端末１００Ａ内の状態変化をチェックするのに必要な時間以外では、電源供給スイッチ１２１〜１２３をオフにすることはすでに説明した。ステップＳ４０８の判断で、たとえば前回測定した各値のいずれかに対して５０パーセント以上異なった値が検出された場合、状態変化があったものと判断する。ステップＳ４０８の判断で、状態変化が検出されれば（Ｙ）、その時点でステップ４０１に進んで（リターン）、この状態変化に対応した処理が開始される。状態変化が検出されなければ（ステップＳ４０８：Ｎ）、現在のＷ−ＣＤＭＡ通信モードによる通信が続行されることになる。

一方、通信方式判別テーブル１５１の検索結果から、通信方式がＷｉＭＡＸであると判別された場合（ステップＳ４０３：Ｎ）、電源供給スイッチ３１１がオンにされて、ＷｉＭＡＸブロック３０１へ通信のための給電が行われる（ステップＳ４０９）。この場合には、電源供給スイッチ３１２はオフにされ、Ｗ−ＣＤＭＡブロック３０２への給電が絶たれて、その動作が停止状態となる（ステップＳ４１０）。

次にソフトウェア制御ブロック１０３Ａは、移動速度測定ブロック１１３からステップＳ４０１で得られた情報通信端末の１００Ａの移動方式に適切なＷｉＭＡＸ通信方式の動作パラメータを、図８に示したパラメータ判定テーブル１５２を用いて決定する（ステップＳ４１１）。そして、この動作パラメータを設定した状態でＷｉＭＡＸ通信方式による通信を開始させる（ステップＳ４０７）。

この後、移動機状態検出部１３１はハードウェアブロック１０２Ａ内の電池残容量測定ブロック１１１、消費電流測定ブロック１１２および移動速度測定ブロック１１３から所定の時間間隔で情報を取得し、情報通信端末１００Ａ内の状態変化があるかどうかをチェックする（ステップＳ４０８）。ステップＳ４０８の判断で、たとえば前に測定した各値のいずれかに対して５０パーセント以上異なった値が検出された場合、状態変化があったものと判断する。状態変化があれば（Ｙ）、その時点でステップ４０１に進んで（リターン）、この状態変化に対応した処理が開始される。状態変化が検出されなければ（ステップＳ４０８：Ｎ）、現在のＷｉＭＡＸ通信モードによる通信が続行されることになる。

第１の変形例のステップＳ４０８で判断される状態変化についての基準となる５０パーセントという値は、実施例で説明したと同様に他の値に変更するようにしてもよい。

なお、第１の変形例では図６に示した通信方式判別テーブルで電池残容量と消費電流の４種類の組み合わせに対して１種類のみをＷｉＭＡＸ通信方式としたが、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式と共に２種類ずつ割り当てるようにしてもよいし、反対にＷ−ＣＤＭＡ通信方式を１種類のみ割り当てるようにしてもよい。

更に、第１の変形例ではＷｉＭＡＸ通信方式とＷ−ＣＤＭＡ通信方式の切り替えについて説明したが、その他の複数の通信方式の間で同様の切り替えを行うようにしてもよい。たとえば、ＣＤＭＡ通信方式やＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile）通信方式が代表的な通信方式として存在している。したがって、これら４つの通信方式の中から任意の２つ以上の通信方式を選択し、これらを電池残容量と消費電流の組み合わせに対応させるようにしてもよい。

＜本発明の第２の変形例＞

図９は、本発明の第２の変形例におけるソフトウェア制御ブロックの処理についてその要部を表わしたものである。図９で処理のスタートからステップＳ２０７までの処理は、図３に示した先の実施例と同一である。ステップＳ５０１では、情報通信端末１００内の状態変化が前回測定した値に対して第１の範囲外であるかどうかを判別する。ここで第１の範囲とは、たとえば＋５０パーセントから−５０パーセントの変動範囲である。この範囲外の場合には（Ｙ）、従来と同様に処理がスタート時点に戻る（リターン）。

これに対して、この例で＋５０パーセントから−５０パーセントの変動範囲に収まっている場合（ステップＳ５０１：Ｎ）、通信レートの切り替えによる状態変化が落ち着くまでのステップＳ２０７の通信開始からの時間ｔが時間ｔ₁だけ経過しているかどうかが判別される（ステップＳ５０２）。時間ｔが時間ｔ₁を超過しない間は（Ｎ）、ステップＳ５０１に処理が戻る。すなわち情報通信端末１００内の電源状態が急速に変動している間、それぞれの測定間隔での状態変化の程度の判別は、第１の範囲を基準とすることになる。

時間ｔが時間ｔ₁を超過すると（ステップＳ５０２：Ｙ）、情報通信端末１００内の状態変化が前回測定した値に対して第２の範囲外であるかの判別が行われる（ステップＳ５０３）。ここで第２の範囲は、たとえば＋２０パーセントから−２０パーセントの変動範囲というように第１の範囲よりも狭くなっている。これは、ステップＳ２０７で、ある通信レートでの通信が開始してから情報通信端末１００内の電源状態が安定するまでの想定される時間が経過しているので、これ以後は状態変化の程度をより厳格に判断することにしているためである。

したがって、前回測定した値に対する変動幅が第２の範囲に収まっている間は（ステップＳ５０３：Ｎ）、ステップＳ２０７で開始した通信状態が保持される。前回測定した値に対する変動幅が第２の範囲を超える場合には（ステップＳ５０３：Ｙ）、従来と同様に処理がスタート時点に戻ることになる（リターン）。

＜本発明の第３の変形例＞

図１０は、本発明の第３の変形例におけるソフトウェア制御ブロックの処理についてその要部を表わしたものである。図１０で処理のスタートからステップＳ２０７までの処理は、図３に示した先の実施例と同一である。ステップＳ５２１では、時間ｔが時間ｔ₁を超過するまで処理を無条件に待機する待機ループが存在している。時間ｔが時間ｔ₁を超過すると（ステップＳ５２１：Ｙ）、前回測定した値に対する変動幅が第２の範囲を超えるかどうかの判別が行われる（ステップＳ５２２）。すなわち、ステップＳ５２２の処理は図９のステップＳ５０３の処理と同じである。

このように本発明の第３の信号レベルでは、ステップＳ２０７で開始した通信レートが時間ｔ₁だけ無条件に保持され、その後は、情報通信端末１００内の状態変化が前回測定した値に対して第２の範囲を超えない限りステップＳ２０７で開始した通信状態が保持される。前回測定した値に対する変動幅が第２の範囲を超える場合には（ステップＳ５２２：Ｙ）、先の実施例と同様に処理がスタート時点に戻ることになる（リターン）。

このように第３の変形例は時間ｔが時間ｔ₁を超過する前に電源の状態が大きく変化した場合に対応することができないという点を除けば、第２の変形例とほぼ同様な制御を実現することができる。

なお実施例では、図３のステップＳ２０２で取得した電池残容量および消費電流を基にして、通信レート判別テーブル１４１を検索して通信レートを判別し、その後にステップＳ２０６、ステップＳ２１２およびステップＳ２１４で情報通信端末１００の移動速度に応じた制御パラメータを選択することにしたが、これに限るものではない。たとえば、これら電池残容量、消費電流および情報通信端末１００の移動速度を基にして、低速度、中速度あるいは高速度の通信モードを選択するテーブルを用意し、このテーブルで選択した後、これらに最適な制御パラメータを選択するようにしてもよい。また、制御パラメータも一括して指定するようなものであってもよい。

第１の変形例についても同様である。すなわち、第１の変形例では図６のステップＳ４０２で取得した電池残容量および消費電流を基にして、通信方式判別テーブル１５１を検索して通信方式を判別し、その後にステップＳ４０６およびステップＳ４１１で情報通信端末１００Ａの移動速度に応じた制御パラメータを選択することにしたが、これに限るものではない。たとえば、これら電池残容量、消費電流および情報通信端末１００Ａの移動速度を基にして、通信方式を選択するテーブルを用意し、このテーブルで選択した後、これらに最適な制御パラメータを選択するようにしてもよい。また、制御パラメータも一括して指定するようなものであってもよい。

本発明の一実施例における情報通信端末と基地局の構成の概要を表わしたブロック図である。本実施例の通信レート判別テーブルの説明図である。本実施例におけるソフトウェア制御ブロックの処理の様子を表わした流れ図である。本実施例で使用されるパラメータ判定テーブルの内容を表わした説明図である。本発明の第１の変形例における情報通信端末と基地局の構成の概要を表わしたブロック図である。第１の変形例の通信方式判別テーブルの説明図である。第１の変形例におけるソフトウェア制御ブロックの処理の様子を表わした流れ図である。第１の変形例で使用されるパラメータ判定テーブルの内容を表わした説明図である。本発明の第２の変形例におけるソフトウェア制御ブロックの処理の要部を表わした流れ図である。本発明の第３の変形例におけるソフトウェア制御ブロックの処理の要部を表わした流れ図である。

符号の説明

１００、１００Ａ情報通信端末
１０１無線部
１０２、１０２Ａハードウェアブロック
１０３、１０３Ａソフトウェア制御ブロック
１０４電池
１１１電池残容量測定ブロック
１１２消費電流測定ブロック
１１３移動速度測定ブロック
１１４高速処理ブロック
１１５中速処理ブロック
１１６低速処理ブロック
１２１〜１２６、３１１、３１２電源供給スイッチ
１４１通信レート判別テーブル
１５１通信方式判別テーブル
３０１ＷｉＭＡＸブロック
３０２Ｗ−ＣＤＭＡブロック

Claims

自装置内各部に電源を供給する電池の残容量と、この電池が通信手段を含んだ装置内各部に流す電流の総和としての消費電流ならびに自装置の移動速度を自装置内のＣＰＵが測定する測定ステップと、
この測定ステップで測定した電池の残容量および消費電流についての測定値との関係で自装置が特定装置との間で通信する際の通信レートを、前記電池の残容量が多く消費電流が小さいほど高速となるように予め定めた複数段階の中から前記ＣＰＵが選択する通信レート選択ステップと、
通信を処理する速度に応じて複数の処理ブロックが自装置に用意されているとき、これらの処理ブロックとの関係で前記通信レート選択ステップで選択した通信レートに対応する通信モードを前記ＣＰＵが判別する通信モード判別ステップと、
この通信モード判別ステップで判別した通信モードでは使用しない不要な処理ブロックが前記複数の処理ブロックの中に存在するかを前記ＣＰＵが判別する不要処理ブロック存否判別ステップと、
この不要処理ブロック存否判別ステップで不要な処理ブロックが存在すると判別したとき前記ＣＰＵが該当する処理ブロックに対する電力消費を断とする不要処理ブロック電力消費断ステップと、
この不要処理ブロック電力消費断ステップで不要な処理ブロックに対する電力消費を断とした後、前記測定ステップで測定した自装置の移動速度と前記通信レート選択ステップで選択した通信レートとの関係で自装置が特定装置との間で通信する際の通信パラメータの最適値を前記ＣＰＵが設定する通信パラメータ設定ステップと、
この通信パラメータ設定ステップで通信パラメータの設定が行われた段階で前記通信レート選択ステップで選択した通信レートに対応する通信モードで前記ＣＰＵが通信を開始させる通信開始ステップ
とを具備することを特徴とする情報通信端末の通信方法。
前記通信開始ステップで通信が開始された後、自装置内各部に電源を供給する電池の残容量と、この電池が通信手段を含んだ装置内各部に流す電流の総和としての消費電流を自装置内のＣＰＵが測定を繰り返して状態の変化が起きる時点を検出する状態変化検出ステップと、
この状態変化検出ステップで状態の変化が起きたことが検出されたとき、前記通信レート選択ステップ以降のステップに新たに移行する移行ステップ
とを具備することを特徴とする請求項１記載の情報通信端末の通信方法。
前記通信モード判別ステップで判別した通信モードが最も高速の通信レートに対応した通信モードであるとき、前記不要処理ブロック電力消費断ステップを省略して前記通信パラメータ設定ステップに直ちに移行する不要処理ブロック電力消費断ステップ省略ステップを具備することを特徴とする請求項１記載の情報通信端末の通信方法。
前記状態変化検出ステップでは、前記電池の残容量と消費電流が通信レートの変更を意味する値に変化していても、予め定めた所定のパーセント以上異なった値に変化していなければ状態変化を検出しないことを特徴とする請求項２記載の情報通信端末の通信方法。
情報通信端末のコンピュータに、
この情報通信端末内各部に電源を供給する電池の残容量と、この電池が通信手段を含んだ装置内各部に流す電流の総和としての消費電流ならびに前記情報通信端末の移動速度を測定する測定処理と、
この測定処理で測定した電池の残容量および消費電流についての測定値との関係で前記情報通信端末が特定装置との間で通信する際の通信レートを、前記電池の残容量が多く消費電流が小さいほど高速となるように予め定めた複数段階の中から選択する通信レート選択処理と、
通信を処理する速度に応じて複数の処理ブロックが前記情報通信端末に用意されているとき、これらの処理ブロックとの関係で前記通信レート選択処理で選択した通信レートに対応する通信モードを判別する通信モード判別処理と、
この通信モード判別処理で判別した通信モードでは使用しない不要な処理ブロックが前記複数の処理ブロックの中に存在するかを判別する不要処理ブロック存否判別処理と、
この不要処理ブロック存否判別処理で不要な処理ブロックが存在すると判別したとき該当する処理ブロックに対する電力消費を断とする不要処理ブロック電力消費断処理と、
この不要処理ブロック電力消費断処理で不要な処理ブロックに対する電力消費を断とした後、前記測定処理で測定した前記情報通信端末の移動速度と前記通信レート選択処理で選択した通信レートとの関係で前記情報通信端末が特定装置との間で通信する際の通信パラメータの最適値を設定する通信パラメータ設定処理と、
この通信パラメータ設定処理で通信パラメータの設定が行われた段階で前記通信レート選択処理で選択した通信レートに対応する通信モードで通信を開始させる通信開始処理
とを実行させることを特徴とする情報通信端末の通信プログラム。
前記通信開始処理で通信が開始された後、前記情報通信端末内各部に電源を供給する電池の残容量と、この電池が通信手段を含んだ装置内各部に流す電流の総和としての消費電流の測定を繰り返して状態の変化が起きる時点を検出する状態変化検出処理と、
この状態変化検出処理で状態の変化が起きたことが検出されたとき、前記通信レート選択処理以降の処理に新たに移行する移行処理
を更に前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項５記載の情報通信端末の通信プログラム。
前記通信モード判別処理で判別した通信モードが最も高速の通信レートに対応したモードであるとき、前記不要処理ブロック電力消費断処理を省略して前記通信パラメータ設定処理に直ちに移行する不要処理ブロック電力消費断処理省略処理
を更に前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項５記載の情報通信端末の通信プログラム。