JP5292467B2 - 通信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、通信装置に関するものである。
リモコンから受信したコマンド信号を、他の機器へ転送する技術が開示されている(例えば、特許文献1)。しかしながら、特許文献1に開示される技術では、リモコンからコマンド信号を受信する機器と、転送されたコマンド信号を受信する他の機器とに、電源が入っていなければならず、十分に省電力化できないという問題があった。
特開2007−274088号公報
この発明の課題の1つは、低消費電力化を可能とする通信装置を提供することである。
上記鑑みて、本発明の一実施の形態に係る通信装置は、リモコンからの操作信号を受信可能な第1受信部と、他の通信装置へ前記操作信号を転送可能な通信部と、前記第1受信部と前記通信部とに対する電源供給を制御する制御部と、特定の周波数の無線信号の受信処理を行う第2受信部とを備え、前記制御部は、前記第2受信部で前記無線信号を受信した場合に、前記第1受信部と前記通信部へ電源の供給を開始し、前記第1受信部への電源供給の開始後に、前記第1受信部が前記操作信号を受信する場合に、前記通信部は、前記操作信号を前記他の通信装置へ送信し、前記第1受信部への電源供給の開始後に、前記第1受信部が前記操作信号を受信しない場合に、前記通信部は、待ち受け状態となることを特徴とする。
本発明によれば、低消費電力化が可能となる。
通信装置を示す図。 整流器の構成と動作を示す図。 通信装置の動作を示すフローチャート。 通信装置の動作を示すタイミングチャート。 通信装置の動作を示すタイミングチャート。
以下、本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。通信システムは、機器1(TV)と、機器2(記憶装置:HDD)と、機器3(DVDレコーダ)と、それらを遠隔操作するリモコン40(遠隔操作装置)とを備える。機器1は、例えば、パソコンや、携帯電話、表示部(ディスプレイ)を有する家電(冷蔵庫)等であっても良い。機器2、機器3は、DVDプレーヤや、パソコン、ゲーム機、ルータ等であっても良い。
機器1と機器2、並びに機器1と機器3は、互いに有線5で接続される。機器1と機器2、並びに機器1と機器3は、ミリ波帯(30GHz〜300GHz)などの周波数帯域を用いた無線で接続されても良い。
機器1、2、3は、それぞれ、機器機能部10A〜10Cと、赤外受信部11A〜11Cと、通信部12A〜12Cと、電源制御部13A〜13Cとを有する。機器機能部10A〜10Cは、それぞれ、通常のTV、HDD、DVDレコーダの機能を持つ。赤外受信部11A〜11Cは、リモコン40からの操作信号を赤外線により受信する。通信部12A〜12Cは、機器間の通信を行う。電源制御部13A〜13Cは、それぞれ、機器機能部10A〜10Cと赤外受信部11A〜11Cと通信部12A〜12Cとへ電源を供給するか否かを制御する。
リモコン40は、操作入力部41と、RF送信部42と、赤外送信部43とを有する。操作入力部41は、ユーザのボタン入力等により機器1、2、3の操作を入力する。RF送信部42は、整流器23A〜23Cが整流する特定の周波数帯の無線信号(以下、起動信号)を送信する。起動信号は、機器を起動するための信号であれば良く、遠隔操作を行う対象の機器等の識別子(ID)を含んでも良い。赤外送信部43は、機器を操作するための操作信号を赤外線により送信する。リモコン40は、起動信号を送信した後、一定期間経過後、操作信号を送信する。
機器1、2、3は、それぞれ、AC電源部20A〜20Cを介してコンセント30A、30B、30Cに接続される。AC電源部20A〜20Cは、電源機能部21A〜21Cと、判定部22A〜22Cと、整流器23A〜23Cとを有する。電源機能部21A〜21Cは、通常のAC電源の機能を持つ。電源機能部21A〜21Cは、機器1、2、3へ電源を供給する。整流器23A〜23Cは、特定の周波数帯(たとえば、RF(Radio Frequency)帯)の無線信号(電波)を受信(整流)する。整流器23A〜23Cは、微弱な電力で駆動できる。判定部22A〜22Cは、整流器23A〜23Cに入力される無線信号に含まれる識別子が自局(または自局を含むグループ、システム)を示すか否かを判定する。識別子は、自局、または自局を含むグループ、システムを識別できる情報であれば良い。
図2は、整流器23A〜23Cの構成と動作を示す図である。整流器23A〜23C(受信部)は、リモコンからの起動信号を受信(検出)する。整流器23A〜23Cは、nMOSトランジスタQN1、QN2の直列構成と、各トランジスタQN1、QNのゲート・ソース(S)間に所定の正のバイアス電圧を与える電圧原E1、E2と、アンテナ23−1とトランジスタQN1、QN2の中間ノードPとを接続するコンデンサC1とを有する。
リモコンからの起動信号は、アンテナ23−1を介して“1”、“0”の信号に対応する搬送波であるRF信号として、断続的に整流器23A〜23Cによって入力される。中間ノードPには図示のようにRF信号の有無に対応して“1”、“0”を表すデジタル変調された信号が入力される。中間ノードPに入力されたデジタル変調信号は、トランジスタQN1のドレイン(D)とトランジスタQN2のソース(S)との間に出力電圧(整流電圧)を発生させる。その結果、出力端23−2から“1”、“0”の系列を有するデジタル信号が判別部22A〜22Cへ出力される。判別部22A〜22Cは、整流器23A〜23Cから出力されたデジタル信号が、所定のIDと一致するか否かを判定する。
整流器23A〜23Cから出力されたデジタル信号が所定のIDと一致する場合には、判別部22A〜22Cは、電源機能部21A〜21Cに対して、電源をオンするように指示する。そして、電源機能部21A〜21Cは、赤外受信部11A〜11Cに対して、電源の供給を開始する。
一方、整流器23A〜23Cから出力されたデジタル信号が所定のIDと一致しない場合には、判別部22A〜22Cは、何も行わない。その後、整流器23A〜23Cのみが駆動する状態へと戻る。
リモコン40のRF送信部42が送信する起動信号の周波数帯と、AC電源部20A〜20Cの整流器23A〜23Cの整流する特定の周波数帯とは、同じであれば良く、RF帯に限られない。リモコン40の赤外送信部43が送信する操作信号の周波数帯と、機器の赤外受信部11A〜11Cが受信可能な周波数帯とは、同じであればよく、赤外に限られず、例えば、RF帯であっても良い。
図3は、通信システムの各機器1、2、3の動作を示すフローチャートである。図4は、通信システムの各機器1、2、3の動作と消費電力の推移を示すタイミングチャートである。以下では、リモコン40と各機器との位置関係等によって、リモコン40からの操作信号は機器1のみが受信可能であり、起動信号は機器1、2、3が受信可能とする。
機器1、2、3が待機(機器が動作しておらず、通信が行われていない状態)中、待機電力を低減するために、AC電源部20A〜20Cから機器1、2、3への電源供給は遮断される。電源制御部13A〜13Cは、待機中、機器の機器機能部10A〜10Cと赤外受信部11A〜11Cと電源制御部13A〜13Cと通信部12A〜12C、およびAC電源部20A〜20Cの電源機能部21A〜21Cと判定部22A〜22Cの電源を遮断する制御を行い、更に電源制御部13A〜13C自身も電源を遮断し、機器1、2、3としてAC電源部20A〜20Cの電源機能部21A〜21Cから供給されている電力が全て遮断される。整流器23A〜23Cは、待機中に駆動し、リモコン40からの起動信号を待ち受ける。整流器23A〜23Cは、待機中、コンセント30A、30B、30Cから微弱電力の供給の受けてもよく、AC電源部20A〜20Cが備える電池又はコンデンサから微弱電力の供給を受けてもよい。電池又はコンデンサから微弱電力の供給によって動作する時は、コンセントからの電力供給は遮断され、電源機能部の電力も落とされている。
このように、待機中に整流器23A〜23Cを駆動させ、機器1〜3の機器機能部10A〜10Cが動作しているときに、インバーター機能が最も効率的に動作するように最適化された電源機能部21A〜21Cの動作を停止することで、待機中に、電源機能部21A〜21Cを動作させる必要がなくなり、待機電力を低減できる。
まず、機器1、2、3は待機中である。ユーザは、TVを視聴するために、リモコン40の操作入力部41によって、TVの電源をONとする操作を行う(ステップS101)。操作入力部41は、操作対象機器を機器1(TV)とし、操作を電源ONとする操作信号を生成する。
次に、リモコン40のRF送信部42は、機器1、2、3が属する通信システムのIDを含む起動信号を送信する(ステップS102)。通信システムのIDとは、通信システムを識別可能な情報であれば良く、例えば、無線LANのBSSIDやSSIDであってもよく、隣接するシステムと区別可能な番号(BSSIDやSSIDよりも短いビット長)、又は数ビットの識別情報であっても良い。通信システムのIDは、1つの通信システムに属する機器として相互接続の設定(接続設定)がなされる際に、機器1、2、3に付与される。各機器1、2、3の接続設定の際に、各機器間で暗号方式や鍵交換、各機器の識別子等の交換がなされる。通信システムのIDは、リモコン40の操作入力部41と、各機器のAC電源部20A〜20Cの判定部22A〜22Cに記憶される。
次に、各機器1、2、3の整流器23A〜23Cは、起動信号を受信する。整流器23A〜23Cは、図2等で示される方法で、起動信号の受信処理を行う(ステップS103)。次に、判定部22A〜22Cは、起動信号に含まれるIDが、自身が属する通信システムのIDと一致するか否かを判定する(ステップS104)。
起動信号に含まれるIDと自身が属する通信システムのIDとが一致しない場合(ステップS104の“いいえ”)、機器1、2、3は、整流器のみが駆動する待機状態に戻る(ステップS105)。
起動信号に含まれるIDと自身が属する通信システムのIDとが一致する場合(ステップS104の“はい”)、判定部22A〜22Cは、電源機能部21A〜21Cを起動する。そして、電源機能部21A〜21Cは、機器の赤外受信部11A〜11Cへの電源の供給を開始する(ステップS106)。赤外受信部11A〜11Cは、電源供給の開始後一定期間、操作信号を待ち受ける。
次に、リモコン40の赤外送信部43は、操作入力部41が生成した操作信号を起動信号の送信から一定時間(整流器が起動信号を受信してから赤外受信部が受信可能になるまでに要する時間)後に操作対象機器を機器1(TV)とし、操作を電源ONとする操作信号を送信する(ステップS107)。赤外送信部43から送信された操作信号は、電源供給を受けた機器1(TV)にのみ受信され(ステップS108の“はい”)、機器2、3(HDD、DVD)では受信されない(ステップS108の“いいえ”)。
<機器1(TV)の動作>
機器1(TV)の赤外受信部11Aは、リモコン40から操作信号を受信する(ステップS108の“はい”)。そして、電源制御部13Aは、自身が操作信号の操作対象機器か否かを判定する(ステップS109)。
操作信号の操作対象機器は機器1であるため、電源制御部13Aは、機器機能部10Aへの電源の供給を開始する(ステップS110)。そして、機器1の機器機能部10Aは、TVとしての機能(動作)を開始する。
次に、電源制御部13Aは、通信部12Aへ電源の供給を開始する。通信部12Aは、他の機器2、3に対して、操作対象機器が機器1であるため機器2、3に起動する必要のないことを通知する信号(以下、通知信号)を送信する(ステップS111)。通知信号は、操作信号そのものであってもよく、操作対象機器以外の機器に対する電源OFFの指示であってもよく、操作対象機器の識別子(MACアドレスなど)を含む信号であっても良い。機器2、3へ電源をONする必要が無いこと又はOFFすることを指示することで、機器2、3での無駄な待ち受け処理が不要となり、低消費電力化を実現できる。
次に、1回目の操作信号の操作(テレビの電源ON)では、機器1は他の機器と連携(通信)しながら動作する必要が無いため、電源制御部13Aは、通信部12Aの電源をOFFとする。
さらに、ユーザがテレビの視聴中に、リモコン40を操作し、DVDの録画(操作対象機器:機器3(DVD)、操作:録画)の操作信号が赤外送信部43から送信されたこととする。
まず、機器1は動作中であり、赤外受信部11Aが起動しているため、赤外受信部11Aは、通常通り、リモコン40からの操作信号を受信する(ステップS108の“はい”)。なお、機器1は、動作中、AD電源部の整流器23Aと判定部22Aへの電源供給を遮断していてもよい。
次に、操作信号の操作対象機器が自局(機器1)でなく、機器3であるため(ステップS109の“いいえ”)、通信部12Aは、操作信号を機器3へ有線5を介して送信(転送)する(ステップS112)。通信部12Aは、操作対象機器以外の他の機器(機器2)に対して、起動する必要のないことを通知する通知信号を送信する。通信部12Aは、接続するすべての機器にリモコン40から受信した操作信号をそのまま転送しても良い。
次に、2回目の操作信号の操作(DVDレコーダの録画)では、機器1は機器2と連携(通信)しながら動作する必要が無いため、電源制御部13Aは、通信部12Aの電源をOFFとする。そして、引き続きTVの視聴が行われるので、機器1の機器機能部10Aは、TVとしての機能(動作)を継続する。又、TVの視聴を辞めるかTVの視聴が行われていない時に、2回目の操作信号の操作(DVDレコーダの録画)と同じ操作が行われた場合、機器1は、整流器23Aのみを駆動する待機状態へ戻る(ステップS113)。
このようにすることで、機器1、2、3の待機中は、それぞれの整流器23Aのみを駆動させていればよく、待機電力を大幅に削減できる。さらに、機器1が操作信号を転送することで、リモコン40からの操作信号を受信できない機器2、3に対しても、リモコン40操作を可能とすることができる。
<機器2(HDD)の動作>
機器2(HDD)の赤外受信部11Bは、判定部22Bの判定結果を契機に起動してから一定期間、リモコン40からの操作信号を待ち受けても、操作信号を受信できない(ステップS108の“いいえ”)。これは、リモコン40と機器2の距離が離れていて操作信号が到達しない場合、リモコン40と機器2との間に障害物が有り直進性の高い赤外線通信信号(操作信号)が到達しない場合、干渉などの電波障害の場合などがある。
赤外受信部11Bが一定期間操作信号を受信できない場合、電源制御部13Bは、通信部12Bへの電源供給を開始する(ステップS114)。そして、通信部12Bは、一定期間、他の機器(機器1)から転送される操作信号又は通知信号を待ち受ける。
次に、通信部12Bは、機器1から送信される通知信号を受信する(ステップS115の“はい”)。通知信号に記載された内容から、電源制御部13Bは、リモコン40から送信された操作信号の操作対象機器が自局(機器2)でないことを把握する(ステップS116の“いいえ”)。
そして、機器2は、整流器23Bのみを駆動する待機状態へ戻る(ステップS105)。なお、機器2は、通信部12Bの待ち受け期間中に、何も信号を受信しない場合に、待機状態に戻っても良い。
<機器3(DVD)の動作>
機器3(DVD)の赤外受信部11Cは、起動してから一定期間、リモコン40からの操作信号を待ち受けても、機器2同様、操作信号を受信できない(ステップS108の“いいえ”)。
赤外受信部11Cが一定期間操作信号を受信できない場合、電源制御部13Cは、通信部12Cへの電源供給を開始する(ステップS114)。そして、通信部12Cは、一定期間、他の機器(機器1)から転送される操作信号又は通知信号を待ち受ける。
1回目の操作信号の操作(テレビの電源ON)では、通信部12Cは、自局(機器3)が操作対象機器ではない(ステップS116の“いいえ”)ため、待機状態に戻る(ステップS105)。
2回目の操作信号の操作(DVDレコーダの録画)では、自局(機器3)が操作対象機器である(ステップS116の“はい”)ため、電源制御部13Cは、機器機能部10Cへ電源の供給を開始する(ステップS117)。そして、機器機能部10Cは、録画動作を開始する。
機器3(DVD)の録画は、他の機器(機器1)との連携が不要であるため、電源制御部13Cは、通信部12Cへの電源供給を遮断する。電源制御部13Cは、機器機能部10Cが動作中であるため、赤外受信部11Cの電源供給を継続する。
このように、第1の実施形態に係る通信システムでは、待機中に、整流器のみを駆動することで、待機電力を大幅に低減できる。整流器で起動信号が検出された場合に、電源機能部が赤外受信部への電源供給を開始することで、機器が、リモコン40からの操作信号の受信を失敗することはない。
赤外受信部11Aがリモコン40から受信した操作信号を、通信部12Aが他の機器へ送信することで、リモコン40からの操作信号を受信できない場所に位置する機器に対しても、1つのリモコン40で操作可能とすることができる。
赤外受信部11Cへの電源供給が開始されてから赤外受信部11Cが一定期間待ち受けを行ったものの操作信号を受信できない場合に、電源制御部13Cが通信部12Cへの電源供給を開始し、通信部12Cが他の機器からの操作信号又は通知信号の待ち受けを行うことで、たとえ、リモコン40からの操作信号を受信できない場所に位置していたとしても、リモコン40からの操作信号を受信することができる。
また、赤外受信部で受信したリモコンからの操作信号を、各機器の通信部が、他の機器へ操作信号の情報の送信準備を行っているときに、他の機器から送信準備に係る操作信号の情報を受信した場合は、他の機器への操作信号の情報の送信処理を中断する。各機器の低消費電力化を測りながら、1つのリモコン40による各機器の遠隔操作が可能となる。
(第1の実施形態の変形例1)
上記第1の実施形態では、機器機能部10A、10Cの動作中(TVの視聴中、DVDの録画中)は、電源制御部13A、13Cは、赤外受信部11A、11Cへの電源供給を継続することとした。しかし、機器機能部10A〜10Cが動作を開始してから一定期間リモコン40の操作がなければ、電源制御部13A〜13Cは、赤外受信部11A〜11Cへの電源供給を遮断することができる。
電源制御部13A〜13Cは、機器機能部10A〜10Cが動作中であって、赤外受信部11A〜11Cがリモコン40から操作信号を一定期間受信しない場合、赤外受信部11A〜11Cへの電源供給を遮断し、AC電源部20A〜20Cの整流器23A〜23Cを駆動させる。
機器機能部10A〜10Cが動作を開始し、赤外受信部11A〜11Cへの電源供給を遮断された後に、ユーザによってリモコン40の操作がなされた場合、リモコン40が送信する起動信号によって、整流器23A〜23Cを介して赤外受信部11A〜11Cが起動され(図3のステップS102〜S106)、各機器は、第1の実施形態と同様に、リモコン40からの操作信号を受信する。
このようにすることで、機器機能部10A〜10Cが動作中であるが、リモコン40の操作がなされない場合に、赤外受信部11A〜11Cを待ち受け状態とするための消費電力を削減することができる。
(第1の実施形態の変形例2)
上記第1の実施形態では、リモコン40で指示される操作は、テレビの電源ONやDVDの録画など、機器1あるいは機器3が単独で処理可能なものであった。しかし、リモコン40で指示される操作は、DVDの再生など、複数の機器が連携して動作するものであっても良い。
以下では、機器1の機器機能部10Aの動作中(テレビの視聴中)に、リモコン40から、操作対象機器を機器3(DVD)とし、操作をDVDの再生とする操作信号が送信されたとする。機器1、2、3の整流器23A〜23Cがリモコン40からの起動信号を検出し(図3のステップS103)、機器1の赤外受信部11Aのみがリモコン40からの操作信号を受信し(図3のステップS108の“はい”)、機器1の通信部12Aが機器2に対して通知信号を送信し、機器3に対して操作信号を送信し(図3のステップS112)、機器3の機器機能部10CがDVDとしての機能を発揮する(図3のステップS117)までは、同様である。
一方、操作信号の操作(DVDの再生)では、機器1は機器3と連携しながら動作する必要がある。DVDの再生中、機器1の機器機能部10Aは、機器1の通信部12Aが機器3の通信部12Cから受信するDVDに記録されたコンテンツを表示する。そのため、機器1の電源制御部13Aは、少なくとも、機器機能部10Aと通信部12Aとへの電源供給を継続する。同様に、機器3の電源制御部13Cは、少なくとも、機器機能部10Cと12Cとへの電源供給を継続する。
このように、複数の機器が連携して動作する際に、電源制御部13A、13Cは通信部12A、12Cの電源供給を継続することで、消費電力を低減させながらも、機器の利便性を損なうことはない。なお、図5は、第1の実施形態の変形例1、2に係る通信システムの動作とその消費電力の推移を示すタイミングチャートである。
(その他の実施形態)
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
10A、10B、10C:機器機能部、11A、11B、11C:赤外受信部、12A、12B、12C:通信部、13A、13B、13C:電源制御部、20A、20B、20C:AC電源部、21A、21B、21C:電源機能部、22A、22B、22C:判定部、23A、23B、23C:整流器、30A、30B、30C:コンセント、40:リモコン、41:操作入力部、42:RF送信部、43:赤外送信部

Claims (5)

  1. リモコンからの操作信号を受信可能な第1受信部と、
    他の通信装置へ前記操作信号を転送可能な通信部と、
    前記第1受信部と前記通信部とに対する電源供給を制御する制御部と、
    特定の周波数の無線信号の受信処理を行う第2受信部とを備え、
    前記制御部は、前記第2受信部で前記無線信号を受信した場合に、前記第1受信部と前記通信部へ電源の供給を開始し、
    前記第1受信部への電源供給の開始後に、前記第1受信部が前記操作信号を受信する場合に、前記通信部は、前記操作信号を前記他の通信装置へ送信し、
    前記第1受信部への電源供給の開始後に、前記第1受信部が前記操作信号を受信しない場合に、前記通信部は、待ち受け状態となることを特徴とする通信装置。
  2. 前記操作信号の操作対象が前記通信装置であるか否かを判定する判定部と、
    前記通信部は、前記操作信号の操作対象が前記通信装置である場合、前記操作信号の操作対象が前記通信装置であることを通知するための信号を前記他の通信装置へ送信し、
    前記通信部は、前記操作信号の操作対象が前記通信装置でなく前記他の通信装置である場合、前記操作信号を前記他の通信装置へ送信する事を特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記第1受信部へ電源を供給していないときに、前記第2受信部で前記無線信号を受信した場合、前記制御部は、前記第1受信部へ電源の供給を開始してから、一定期間が経過した後、前記通信部へ電源の供給を開始することを特徴とする請求項2に記載の通信装置。
  4. 前記操作信号による指示が、前記通信装置と前記他の通信装置とが連携する動作である場合、前記制御部は、前記通信部への電源供給を遮断しないことを特徴とする請求項3に記載の通信装置。
  5. 前記通信装置と前記他の通信装置とには、同一のグループ識別子が付与されており、
    前記第1受信部へ電源を供給していないときに、前記第2受信部で前記無線信号を受信した場合であって、前記無線信号に前記グループ識別子が含まれる場合に、前記制御部は、前記第1受信部と前記通信部へ電源の供給を開始することを特徴とする請求項4に記載の通信装置。
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