(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の動作周波数を発生することができる動作周波数発生手段と、通信接続確立時に通信規格に応じた動作周波数を決定する決定手段と、動作周波数を前記決定手段によって決定された動作周波数に変更する変更手段と、携帯端末装置に対して通信規格ごとの消費電力値を通知する通知手段とからなるモデム装置。
【請求項２】
前記動作周波数を決定する決定手段は、通信規格ごとの動作周波数のテーブルを有し、当該動作周波数のテーブルを読み取ることにより、接続した通信規格に対応する動作周波数を決定することを特徴とする請求項１に記載のモデム装置。
【請求項３】
前記消費電力値を通知する通知手段は、通信規格ごとの消費電力値テーブルを有し、当該消費電力値テーブルを読み取ることにより、通信規格ごとの消費電力値を通知することを特徴とする請求項１または２に記載のモデム装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のモデム装置とのインターフェース部を持つ携帯端末装置において、
電池残量を検出する検出手段と、当該電池残量と前記消費電力値とから通信規格ごとの通信可能時間を算出する算出手段と、通信可能時間を表示する表示手段とからなる携帯端末装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載のモデム装置とのインターフェース部を持つ携帯端末装置において、
通信を開始して接続が確立されたときの通信規格データをモデム装置から受け取る受取手段と、電池残量を検出する検出手段と、前記電池残量と通信接続確立時の通信規格に対応する消費電力値とから通信可能時間を算出する手段と、通信可能時間を表示する表示手段とからなる携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信規格に応じた動作周波数を発生することによって、省電力化を図ることを目的とするモデム装置、並びにこのモデム装置に使用する通信機能をもつ携帯端末装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信機能をもった携帯端末装置が広く普及しており、この携帯端末装置の電源として電池が用いられている。従って、商用電源から電力が供給される通信端末装置とは異なり、携帯端末装置においては、使用可能な電力には一定の限界がある。一方、近年における高性能のモデムは高速で演算処理をしているため、電力の消費が激しいという特徴を有する。このようなことから、携帯端末装置においては、高性能のモデムを使用すると、電池の電力が急激に消耗されることに加えて、携帯端末装置の利用者は電池の残量を知ることができないため、データを送信している途中で通信が途切れるという問題が発生していた。
【０００３】
そこで、従来、特開平７−２０２７８６号公報に記載の「ＩＣメモリカードモデムにおける情報表示方式」では、電池残量を通信可能度数に換算し、どれだけの通信が可能であるかを表示することによって、携帯端末装置の利用者が送信したいデータを最後まで送ることができるか否か判断できるようにして、通信が途中で途切れるという問題を解消している。
【０００４】
また、特開平９−１３９７０７号公報に記載の「移動無線通信装置」では、電池残量とファクシミリ装置の通信速度とから送信可能な原稿枚数を算出して表示することにより、ファクシミリ装置の利用者が送信したい原稿を最後まで送ることができるか否か判断できるようにして、ファクシミリ通信が途中で途切れるという問題を解消している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一該にデータ通信といっても、その通信方法は様々である。例えば、電子メールの読み書きやオンラインでの会話などは文字をやり取りするだけであり、さらには利用者による操作も介在するため、単位時間当たりにやり取りされるデータ量は少ない。従って、通信速度が高くても、通信時間の短縮を図るといった利点も少ない。これに対して、画像やプログラムのダウンロード・アップロードなどはやり取りされるデータ量が多いため、通信速度が高い方が通信時間の短縮あるいは通信費用の節約といった利点がある。
【０００６】
また、データ通信を行う場合は、インターネットプロバイダやパソコン通信のアクセスポイントにアクセスすることが多いが、通信規格はアクセスポイントごとに定まっている。従って、通信端末装置の利用者が通信を行う場合には、利用者が行うべき作業を考慮して、適切なアクセスポイントにアクセスすることになる。例えば、文字のやり取りを作業とする場合には、通信速度が高くない通信規格を採用しているアクセスポイントにアクセスすることが多い。
【０００７】
しかしながら、異なる通信規格を採用するアクセスポイントにアクセスすると、通信速度が変わるにも係わらず、上記従来技術においては、モデム自身の演算処理速度は変わらない。このことは、たとえ高速で演算処理しても、アクセスポイントの通信速度が低ければ、処理したデータを高速で送りきれないこととなり、言い換えれば、高速で演算処理する利点はないことになる。さらに、演算処理速度が変わらなければ、モデムの演算処理速度を保つために必要なモデムの動作周波数も変わらない。また、モデムの消費電力はモデムの動作周波数に比例する。以上より、異なる通信規格を採用するアクセスポイントにアクセスしても、モデムは常に一定の動作周波数を発生することによって、一定の速度の演算処理をしており、そのため常に一定の消費電力を消費していることになる。従って、データ通信として単なる文字のやり取りをするように、通信速度が低くても十分な場合であっても、高速通信に用いられるモデムにあっては、常に高速演算処理をするため、その処理に必要な動作周波数さらにはその消費電力は変わらず、無駄な電力を消費している。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、高速演算処理を必要としないデータ通信をする場合に、通信規格に応じた演算処理をするために必要最小限の動作周波数を発生することにより、省電力化を図ることのできるモデム装置を提供することにある。また、これに加えて、いかなる通信規格によれば、どれだけの通信を行うことができるかを携帯端末装置側に表示することによって、電池残量からどのような作業であれば行うことができるか判断するための情報を、携帯端末装置の利用者に提示し、通信が途中で途切れるという問題を解消することも目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係るモデム装置は、複数の動作周波数を発生することができる動作周波数発生手段と、通信接続確立時に通信規格に応じた動作周波数を決定する決定手段と、動作周波数を前記決定手段によって決定された動作周波数に変更する変更手段と、携帯端末装置に対して通信規格ごとの消費電力値を通知する通知手段とからなるものである。従って、モデム装置は、通信接続が確立すると、接続した通信規格で通信を行うために必要な動作周波数を決定し、動作周波数をこの決定された動作周波数に変更して発生する。また一方で、モデム装置は、当該モデム装置と接続された携帯端末装置に対して、通信規格ごとの消費電力値を通知する。
【００１０】
請求項２に記載の発明に係るモデム装置は、請求項１に記載のモデム装置において、前記動作周波数を決定する決定手段は、通信規格ごとの動作周波数のテーブルを有し、当該動作周波数のテーブルを読み取ることにより、接続した通信規格に対応する動作周波数を決定することを特徴とするものである。従って、請求項１に記載のモデム装置における決定手段において、その決定手段による動作周波数の決定は、当該動作周波数のテーブルを読み取ることによって行われる。
【００１１】
請求項３に記載の発明に係るモデム装置は、請求項１または２に記載のモデム装置において、前記消費電力値を通知する通知手段は、通信規格ごとの消費電力値テーブルを有し、当該消費電力値テーブルを読み取ることにより、通信規格に対応する消費電力値を通知することを特徴とするものである。従って、請求項１または２に記載のモデム装置における通知手段において、その通知手段による通信規格ごとの消費電力値の通知は、当該消費電力値テーブルを読み取ることによって行われる。
【００１２】
請求項４に記載の発明に係る携帯端末装置は、請求項１から３のいずれかに記載のモデム装置とのインターフェース部を持つ携帯端末装置であって、電池残量を検出する検出手段と、当該電池残量と前記消費電力値とから通信規格ごとの通信可能時間を算出する算出手段と、通信可能時間を表示する表示手段とからなるものである。従って、携帯端末装置は電池残量を検出し、またモデム装置から通信規格ごとの消費電力値データを受け取る。そして、電池残量と消費電力値とから、通信規格ごとの通信可能時間を算出して表示する。
【００１３】
請求項５に記載の発明に係る携帯端末装置は、請求項１から３のいずれかに記載のモデム装置とのインターフェース部を持つ携帯端末装置であって、通信を開始して接続が確立されたときの通信規格データをモデム装置から受け取る受取手段と、電池残量を検出する検出手段と、前記電池残量と通信接続確立時の通信規格に対応する消費電力値とから通信可能時間を算出する手段と、通信可能時間を表示する表示手段とからなるものである。従って、携帯端末装置は電池残量を検出し、またモデム装置から通信規格ごとの消費電力値データを受け取る。そして、携帯端末装置は通信接続が確立されたときの通信規格データをモデム装置から受け取り、検出された電池残量と通信接続確立時の通信規格に対応する消費電力値とから、通信可能時間を算出して表示する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図５に基づいて説明する。
図１に、この実施形態におけるモデム１及び携帯端末装置６の回路構成を示す。モデム１は、制御部２、変復調部３、動作周波数決定部４及び動作クロック発生部５からなる。
【００１５】
制御部２は、携帯端末装置６の制御部７からの指令を解読したり、変復調部３との間において、通信規格データのやり取りなどを行うものである。また、制御部２は、図２に示すような通信規格に対応する消費電力値テーブルを有しており、携帯端末装置６の電源が入れられた場合には、当該消費電力値テーブルを読み取って、通信規格ごとの消費電力値データを携帯端末装置６の制御部７へ送る。さらに、通信相手の端末装置のモデムとの通信接続が確立した場合には、制御部２は接続した通信規格を携帯端末装置６の制御部７へ知らせる。ここで、前記消費電力値テーブルとは、所定の通信規格において通信を行う場合の消費電力値を予め決定して、テーブルとしたものである。なお、モデムの消費電力はモデムの動作周波数に依存するものであるが、本実施形態においては後述するように、モデムの動作周波数は通信規格に応じて予め定めているため、当該消費電力値テーブルにおいては、消費電力値は通信規格に対応して定めている。
【００１６】
変復調部３は、送信すべきディジタル信号をアナログ信号に変換して変調し、或いは電話回線を通じて受信したアナログ信号をディジタル信号に変換して復調する。また、変復調部３は通信相手の端末装置のモデムと交渉を行い、通信規格を決定する。例えば、自分側が最大５６Ｋｂｉｔ／秒のＶ．９０で接続しようとしても、相手側のモデム装置が１４．４Ｋｂｉｔ／秒のＶ．３２ｂｉｓ以下しか対応できない場合には、低いほうの規格であるＶ．３２ｂｉｓの通信規格を決定することになる。さらに、変復調部３は決定した通信規格データを、制御部２及び動作周波数決定部４に送る。
【００１７】
動作周波数決定部４は、図３に示すような動作クロック周波数テーブルを有している。この動作クロック周波数テーブルは、通信規格ごとに必要な動作クロック周波数を予め定めたものである。そして、動作周波数決定部４は、当該動作クロック周波数テーブルから、接続した通信規格に対応する動作クロック周波数を読み取って、その動作クロック周波数への変更及び発生の指示を、動作クロック発生部５へ送る。ここで、当該動作クロック周波数テーブルにおける通信規格に対応する動作クロック周波数は、次のようにして定めてある。すなわち、必要な演算処理速度（以下、ＭＩＰＳ数という。）は通信に用いられる変復調方式によって異なる。そして、モデムを実現するプロセッサの能力、モデムを実現するアルゴリズム、プログラムの書き方等を考慮して通信規格ごとに必要なＭＩＰＳ数が算出される。そこで、本実施形態においては、所定の通信規格に対するＭＩＰＳ数を実現するために必要な動作クロック周波数として、図３に示すように通信規格Ｖ．９０，Ｖ．３４，Ｖ．３２ｂｉｓ，Ｖ．２２ｂｉｓに対応して、それぞれ４０，３５，２０，１０ＭＨｚを定めている。
【００１８】
動作クロック発生部５は、複数の動作周波数を発生することができるように構成されており、動作周波数決定部４から動作周波数の変更及び発生の命令があったときには、制御部２及び変復調部３に供給する動作クロック周波数を、その命令に従って変更して発生するものである。なお、動作クロック発生部５は、当該実施形態においては、図３に示すように、通信規格Ｖ．９０，Ｖ．３４，Ｖ．３２ｂｉｓ，Ｖ．２２ｂｉｓに対応する動作クロック周波数として、それぞれ４０，３５，２０，１０ＭＨｚの動作クロック周波数を発生することができる。
【００１９】
携帯端末装置６は、制御部７、電池残量検出部８、記憶部９、接続指示部１０及び表示部１１から構成される。
制御部７は、携帯端末装置６を制御するものであり、当該実施形態においてはモデム１の制御部２から消費電力値テーブルのデータを受け取り、後述する記憶部９に保存した後、後述する電池残量検出部８により検出された電池残量と通信規格に対応する消費電力値とから通信可能時間を算出する。また、制御部７は相手側の通信端末装置との間で接続が確立して、モデム間の通信規格が変更されたときには、変更後の通信規格データを受け取る。そして、制御部７は、電池残量検出部８により検出された電池残量と変更後の通信規格に対応する消費電力値とから、通信可能時間を再算出する。電池残量検出部８は、携帯端末装置６の電池残量を検出するものである。記憶部９は、消費電力値テーブルのデータを一時的に保存するものである。接続指示部１０は、制御部７に対して通信接続命令信号を送るためのものである。表示部１１は、通信可能時間を表示するためのものである。
【００２０】
次に、前記のように構成されたモデム１及び携帯端末装置６における動作を、図４及び図５に示すフローチャートに従って説明する。
まず、モデム１における動作を、図４に示すフローチャートに従って説明する。制御部２は携帯端末装置６の電源が入ったことを把握すると、消費電力値テーブルのデータを携帯端末装置６の制御部７へ送る（ステップＳ１，Ｓ２）。なお、携帯端末装置６の電源が入ると、モデム１が対応できる本来の通信規格に対応する動作クロック周波数が、動作クロック発生部５によって発生される。ここで、モデム１が対応できる本来の通信規格とは、モデム１がＶ．９０の通信規格まで対応することができるときには、そのＶ．９０の通信規格をいう。次いで、制御部２は接続指示部１０を介して所定の通信規格を有するアクセスポイントへの接続指示命令がなされたことを、制御部７を通じて把握すると（ステップＳ３）、その命令された指示をさらに変復調部３へ送る。そして、変復調部３は相手側の通信端末装置のモデムとの間で通信接続のための交渉を開始し（ステップＳ４）、相手側の通信規格を把握する（ステップＳ５）。
【００２１】
さらに、変復調部３は自己の通信規格が相手側の通信規格と異なるために、自己の通信規格を変更する必要があるか否かの判断を行う（ステップＳ６）。その結果、自己の通信規格を変更する必要がない場合には、変復調部３は自己の通信規格を変更することなく相手側のモデムとの間で接続を確立し（ステップＳ７）、その接続した通信規格に関するデータを制御部２と動作周波数決定部４とへ送る（ステップＳ８）。一方、自己の通信規格を変更する必要がある場合には、変復調部３は自己の通信規格を適切な通信規格に変更する（ステップＳ９）。例えば、自分側が最大５６Ｋｂｉｔ／秒のＶ．９０で接続しようとしても、相手側のモデム装置が１４．４Ｋｂｉｔ／秒のＶ．３２ｂｉｓ以下しか対応できない場合には、低いほうの規格であるＶ．３２ｂｉｓの通信規格へ変更する。そして、前記ステップＳ７へ移行して、変復調部３は相手側のモデムとの間で接続を確立し、その変更して接続した通信規格に関するデータを制御部２と動作周波数決定部４とへ送る。なお、制御部２は接続した通信規格に関するデータを受け取った後、そのデータを携帯端末装置６の制御部７へ送る。
【００２２】
次に、接続した通信規格に関するデータを受け取った動作周波数決定部４は、動作クロック周波数値テーブルを読み取って、接続した通信規格に対応する動作クロック周波数を決定する（ステップＳ１０）。例えば、モデム１の通信規格がＶ．９０であっても、Ｖ．３２ｂｉｓの通信規格で接続した場合には、動作クロック周波数値テーブルから、通信規格Ｖ．３２ｂｉｓに対応する２０ＭＨｚの動作クロック周波数を決定する。そして、動作周波数決定部４は、その決定した動作クロック周波数のデータを動作クロック発生部５へ送るとともに、通信接続前の動作クロック周波数を、決定した動作クロック周波数へ変更して発生するように命令する。さらに、動作クロック発生部５は、動作クロック周波数のデータに基づいて、通信規格に対応した動作クロック周波数へ変更して発生する（ステップＳ１１）。
【００２３】
次に、携帯端末装置６における動作を、図５に示すフローチャートに従って説明する。制御部７は、携帯端末装置６の電源が入ったことを把握すると（ステップＳ２１）、電池残量検出部８に対して、電池残量を読み取るように命令する。この命令に応じて、電池残量検出部８は電池残量を読み取る（ステップＳ２２）。そして、制御部７は前記ステップＳ２においてモデム１の制御部２から送られた消費電力値テーブルのデータを受け取って、記憶部９にそのデータを保存する（ステップＳ２３）。さらに、制御部７は通信規格ごとの消費電力値データを記憶部９から読み取って、その消費電力値とステップＳ２２において読み取った電池残量とから、通信規格ごとの通信可能時間を算出して表示部１１に表示する（ステップＳ２４）。ここで、例えば、通信相手の電話番号のみが分かっているような場合には、モデム１が対応できる本来の通信規格で接続できると考えて、通信可能時間が算出される。具体的には、モデム１が対応できる本来の通信規格がＶ．９０であって、通信相手側が対応できる通信規格がＶ．３２ｂｉｓであるが、その対応できる通信規格が分かっていないときには、Ｖ．９０の通信規格での通信可能時間が算出されることになる。なおここで、通信可能時間の算出は、次のようにして行われる。例えば、電池残量がＸ（Ｗ時）であり、変復調部３で消費する通信規格に対応する電力がｐ（ｍＷ）、変復調部３以外のモデム１で消費する電力が５０（ｍＷ）、携帯端末装置６で消費する電力が２００（ｍＷ）であるとすると、通信可能時間ｔは、
ｔ＝１０００×Ｘ÷（ｐ＋５０＋２００）…式（１）
となる。従って、この場合の通信可能時間ｔは、式（１）におけるｐに、Ｖ．９０に対応する消費電力値４００を代入して、ｔ＝１０００×Ｘ÷（４００＋５０＋２００）となる。
【００２４】
そして、制御部７は接続指示部１０を介して、所定の通信規格を有するアクセスポイントへの接続指示命令がなされたことを把握すると（ステップＳ２５）、前記ステップＳ８において、モデム１の制御部２が送った接続した通信規格に関するデータを受け取る（ステップＳ２６）。さらに、制御部７は相手側の通信端末装置との接続後において、通信規格に変更がないか否かを判断し（ステップＳ２７）、変更がない場合には、前記ステップＳ２４において表示された通信可能時間は変更されない。一方、通信規格に変更がある場合には、制御部７は変更後の通信規格に対応する消費電力値データを記憶部９から読み取り、その消費電力値と電池残量とから通信規格に対応する通信可能時間を再算出して、表示部１１に表示する（ステップＳ２８）。たとえば、ステップＳ２４において、具体例として、モデム１が対応できる本来の通信規格がＶ．９０であって、通信相手側が対応できる通信規格がＶ．３２ｂｉｓであるが、その対応できる通信規格が分かっていないときには、通信規格Ｖ．９０における通信可能時間が算出されるとしている。そこで、接続確立後に、通信相手側が対応できる通信規格がＶ．３２ｂｉｓであることが分かった場合には、その通信規格での通信可能時間が再算出されることになる。従って、この場合の通信可能時間ｔは、式（１）におけるｐに、Ｖ．３２ｂｉｓに対応する消費電力値２００を代入して、ｔ＝１０００×Ｘ÷（２００＋５０＋２００）となる。
【００２５】
この実施の形態の携帯端末装置およびその使用モデムは以上のように動作するので、以下のような利点を有する。
（１）  ステップＳ２において、消費電力値テーブルのデータが携帯端末装置６へ送られるため、携帯端末装置側は通信規格ごとの通信可能時間を計算するためのデータを得ることができる。
【００２６】
（２）  自己の通信規格を変更する必要がある場合には、ステップＳ９において、変復調部３は自己の通信規格を適切な通信規格に変更した後、ステップＳ１０において、変更して接続した通信規格に対応する動作クロック周波数を決定する。そして、ステップＳ１１において、通信接続前の動作クロック周波数を、変更して接続した通信規格に対応する動作クロック周波数へ変更して発生する。従って、通信規格に応じた演算処理をするために必要最小限のモデム１の動作周波数を選択することが可能となり、モデム１の省電力化を図ることができる。
【００２７】
（３）  ステップＳ２４において、通信規格ごとの通信可能時間を算出して表示部１１に表示する。これにより、携帯端末装置６の利用者は、通信を始める前に通信規格ごとの通信可能時間を知ることが可能となり、いかなる作業であれば電池切れなく通信できるかを通信開始前に判断することができる。
（４）  自己の通信規格を変更する必要がある場合には、モデム１の変復調部３はステップＳ９において、自己の通信規格を適切な通信規格に変更した後、その変更して接続した通信規格に関するデータを制御部２へ送る。そして、制御部２は、そのデータを携帯端末装置６の制御部７へ送る。さらに、制御部７は、変更後の通信規格に対応する消費電力値データを記憶部９から読み取り、その消費電力値と電池残量とから通信規格に対応する通信可能時間を再算出して表示部１１に表示する。これにより、通信接続後に通信規格が変更された場合であっても、通信可能時間が再算出されるため、正しく補正された通信可能時間を利用者は知ることが可能となり、利用者は行おうとする作業を電池切れなく通信できるか否か判断することができる。
【００２８】
（５）  予め作成された動作クロック周波数テーブルに基づいて、通信規格ごとに必要な動作クロック周波数が決定されるので、動作クロック周波数を個別に計算する必要がない。そのため、個別に計算するための電力や個別に計算処理するための演算部をを省くことができる。
（６）  予め作成された消費電力値テーブルに基づいて、通信規格ごとに必要な消費電力値が決定されるので、動作クロック周波数を個別に計算する必要がない。そのため、個別に計算するための電力や個別に計算処理するための演算部をを省くことができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば次のような優れた効果を奏することができる。
請求項１に記載の発明に係るモデム装置によれば、通信接続確立時の通信規格に応じた動作周波数を発生することができるため、モデムの省電力化を図ることができる。さらに、通信規格ごとに必要な消費電力値を携帯端末装置に通知できることにより、携帯端末装置側は通信規格ごとの通信可能時間を計算するためのデータを得ることができる。
【００３０】
請求項２に記載の発明に係るモデム装置によれば、動作周波数を個別に計算する必要がないため、個別に計算処理するための演算部を省くことができるとともに、個別に計算するための電力を省くことができる。
請求項３に記載の発明に係るモデム装置によれば、消費電力値を個別に計算する必要がないため、個別に計算処理するための演算部を省くことができるとともに、個別に計算するための電力を省くことができる。
【００３１】
請求項４に記載の発明に係る携帯端末装置によれば、通信前に通信規格ごとの通信可能時間が分かることにより、いかなる作業であれば電池切れなく最後まで通信できるかを、携帯端末装置の利用者は通信開始前に判断することができる。請求項５に記載の発明に係る携帯端末装置によれば、通信接続が開始された後に後に、通信規格が変わった場合でも、正しく補正された通信可能時間を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるモデム１及び携帯端末装置６の回路構成図である。
【図２】通信規格に対応する消費電力値テーブルである。
【図３】通信規格に対応する動作クロック周波数テーブルである。
【図４】モデム１における動作を示すフローチャートである。
【図５】携帯端末装置６における動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  モデム
２  制御部
３  変復調部
４  動作周波数決定部
５  動作クロック発生部
６  携帯端末装置
７  制御部
８  電池残量検出部
９  記憶部
１０  接続指示部
１１  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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