(57)【要約】【課題】  必ずしも広帯域・低レイテンシが必要でない状況において、省電力状態に移行し、自動的に消費電力を低減する無線通信装置を提供しようとを提供する。【解決手段】  省電力判定部１０９は、無線通信装置１００が設置されている周囲の明るさを測定する光センサ部１０８から現在の明るさを読み取り、ある一定の値以下、たとえば１０（ｌｘ）以下の時に省電力移行信号を出力する。また、省電力移行信号発生している間、光センサ部１０８からの照度が、ある一定の値、たとえば１０（ｌｘ）よりも大きくなると、省電力停止信号をＭＡＣ処理部１０６とＲＦアンプ１０４に出力し、省電力状態を解除する。【選択図】  図１
2006050243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常の消費電力状態と省電力状態とを有する無線通信装置において、
前記無線通信装置の周辺の明るさを測定するセンサ部と、
前記センサ部により測定された測定値が所定の値より小さいか否かを判定し、前記無線通信装置の周辺の明るさが暗いと判断した場合に、該無線データ通信装置を省電力状態に移行するための信号を出力する省電力判定部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
通常の消費電力状態と省電力状態とを有する無線通信装置において、
前記無線通信装置の周辺にユーザが存在しているかを感知するセンサ部と、
前記センサ部よりユーザの存在情報を取り込み、前記無線通信装置の周辺にユーザが存在していないと判断した場合に、前記無線データ通信装置を省電力状態に移行するための信号を出力する省電力判定部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
前記センサ部が、自無線通信装置の周辺の画像を捉えて、前記自無線通信装置の周辺にユーザが存在しているかを判断するための情報を送出するセンサ部であることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記センサ部が、自無線通信装置と特定の相手通信装置間における電波の伝播状態変化を捉えて、前記自無線通信装置の周辺にユーザが存在しているかを判断するための情報を送出するセンサ部であることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
電波を送信するＲＦアンプを備え、
前記消費電力判定部が省電力状態に移行すると判断した場合、前記ＲＦアンプは、送信電力を下げて送信し、消費電力を低減することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
無線通信送受信間のデータ伝送速度可変部を備え、
前記消費電力判定部が省電力状態に移行すると判断した場合、前記データ伝送速度可変部は、所定のデータ伝送速度以下に設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
送受信装置間の論理コネクションにおける帯域制御を行う帯域制御部を備え、
前記消費電力判定部が省電力状態に移行すると判断した場合、帯域制御部は、前記論理コネクションの帯域を縮小することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関し、特に、省電力制御を行う無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常無線機器は、使用環境が変化しても通信速度などの通信品質が一定に保たれるように設計される。そのため、例えば、無線機器が使用する電力は、常にほぼ一定である。
【０００３】
一方、消費電力に厳しい環境で使われる無線機器については、通常の使用速度で動作する通常モードと、無線機器を構成する各ブロックの動作速度を落とす、または止めるなどをして消費電力を低減する省電力モードを備えるものもある（特許文献１参照）。省電力モードに入ると各ブロックの動作が遅くなるため、使用できる帯域が狭くなる、様々な要求・指令に対する応答頻度（レイテンシ）が増えるという副作用が発生する。
【０００４】
上記の通常モードと省電力モードの切り替え方法は、手動で任意に設定する方法や、トラフィックの量が増えた時に通常モードに、トラフィックの量が減った時に省電力モードに切り替える方法がある。
【特許文献１】特開平１０−５１４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、実際に無線通信機器を使用する場合、特に、電池を利用した機器を使用する場合は、機器を操作する者が、リアルタイムに機器を操作しており広い帯域・低レイテンシが必要な状況と、機器を操作する者が、特に、該機器を操作しておらず必ずしも広帯域・低レイテンシが必要でない状況とで、同じような通常電力モードで動作してしまい、無駄に電力を消費してしまう問題があった。
【０００６】
また、トラフィックが減った時に、省電力にする場合もバッチ処理を開始して機器を操作する者が既に機器を操作する必要がなくなり、広い帯域が必要でなくなった状況でも省電力状態に移行できないという問題もあった。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑みて提案されたもので、広帯域・低レイテンシが必要でない状況において省電力状態に移行可能な無線通信装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る無線通信装置は、上述した目的を達成するため、以下の特徴を備えている。
【０００９】
本発明に係る無線通信装置は、通常の消費電力状態と省電力状態とを有する無線通信装置において、前記無線通信装置の周辺の明るさを測定するセンサ部と、前記センサ部により測定された測定値が所定の値より小さいか否かを判定し、前記無線通信装置の周辺の明るさが暗いと判断した場合に、該無線データ通信装置を省電力状態に移行するための信号を出力する省電力判定部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る無線通信装置は、通常の消費電力状態と省電力状態とを有する無線通信装置において、前記無線通信装置の周辺にユーザが存在しているかを感知するセンサ部と、前記センサ部よりユーザの存在情報を取り込み、前記無線通信装置の周辺にユーザが存在していないと判断した場合に、前記無線データ通信装置を省電力状態に移行するための信号を出力する省電力判定部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線通信装置は、前記センサ部が、自無線通信装置の周辺の画像を捉えて、前記自無線通信装置の周辺にユーザが存在しているかを判断するための情報を送出するセンサ部であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る無線通信装置は、前記センサ部が、自無線通信装置と特定の相手通信装置間における電波の伝播状態変化を捉えて、前記自無線通信装置の周辺にユーザが存在しているかを判断するための情報を送出するセンサ部であることを特徴とする。
【００１３】
データ通信で利用されるＧＨｚ帯の周波数では、オペレータ等の程度の障害物でもマルチパスを発生させる。このマルチパスは、オペレータの位置、姿勢で状態が変化するため、伝播状態を監視することで光センサ部、ＣＣＤ等使用しなくてもオペレータが付近に存在するかの判断が可能となる。
【００１４】
本発明に係る無線通信装置は、無線通信送受信間のデータ伝送速度可変部を備え、前記消費電力判定部が省電力状態に移行すると判断した場合、前記データ伝送速度可変部は、所定のデータ伝送速度以下に設定することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る無線通信装置は、送受信装置間の論理コネクションにおける帯域制御を行う帯域制御部を備え、前記消費電力判定部が省電力状態に移行すると判断した場合、帯域制御部は、前記論理コネクションの帯域を縮小することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る無線通信装置は、上述した構成を備えているため、以下の効果を奏することができる。
【００１７】
本発明の無線通信装置によれば、本装置の周辺が所定の明るさより暗くなった場合、本装置を操作するユーザが居なくなったと判断され、自動的に消費電力を低減させる効率の良い運用が可能である。
【００１８】
また、本発明の無線通信装置によれば、本装置の周囲にユーザが居なくなったりするときには、自動的に可能な限り最小な消費電力となるように動作し、効率の良い運用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る無線通信装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。なお、前記した構成と同一の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００２０】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る無線通信装置の第１の実施形態を示すブロック構成図である。
【００２１】
図１において、無線通信装置１００（本発明に係る無線装置は、例えば、無線ＬＡＮを搭載したＰＣ等があげられる。）は、電波を送受信するアンテナ１０１と、アンテナ１０１の接続先を送信時及び受信時で切り替えるスイッチ１０２と、受信した電波を復調してデータとして取り出し、次に示すＭＡＣ処理部１０４に送る受信データ処理部１０３と、送信のデータのパケット化、受信データのパケットからペイロードの取り出し、送受信の調停を行い実際にパケットの送受信のデータレートの可変等を制御するデータ伝送速度可変部（以下、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理部という）１０４と、ＭＡＣ処理部１０６とホストコンピュータとのデータ伝送のインターフェイスを行うホストＩ／Ｆ１０５とを備えている。さらに、ＭＡＣ処理部１０４で作成された送信データ列を送信用信号に変換する送信データ処理部１０６と、送信データ処理部１０６で作られた送信用信号をアンテナ１０１から発射すために必要な強度に増幅するＲＦアンプ１０７と、周囲の明るさを測定するセンサ部（本実施形態では、以下、光センサ部という）１０８と、光センサ部１０８からの情報により省電力モードに入るかどうかを判定し、周囲の明るさが省電力モードに入るべき明るさだと判断した時にＲＦアンプ１０７及びＭＡＣ処理部１０４に省電力信号を出力する省電力判定部１０９を備えている。
【００２２】
次に、上述のように構成した無線通信装置１００の動作について説明する。
【００２３】
この無線通信装置１００は、ホストからの指示に従って通信相手と接続してデータのやりとりを行う。この接続処理は、本発明と直接関係しないため、接続処理ならびにデータの伝送手順についての説明はここでは省略する。
【００２４】
なお、上記伝送手順は、様々な方法が適用可能であるが、ＩＥＥＥ８０２．１１の手順等があげられる。ＩＥＥＥ８０２．１１は、コネクションレスのプロトコルでデータの送受信の前に予めコネクションを張らず、送信可能な時にデータを送信する形態をとる伝送手順である。
【００２５】
省電力判定部１０９は、無線通信装置１００が設置されている周囲の明るさを測定する光センサ部１０８から現在の明るさを読み取り、ある一定の値以下、たとえば１０（ｌｘ）以下の時に省電力移行信号を出力する。この場合、一定の値以下になっても直ぐには省電力移行信号を出力せず、一定の時間、例えば、３秒間待ってなお周囲の明るさが一定の値以下であれば、省電力移行信号を出力する。この省電力移行信号が発生すると、無線通信装置１００は省電力状態に移行する。
【００２６】
このように、遅延時間を持たせることによって、明るさ（照度）の急激な変化に追従しないように信頼性のある省電力移行信号を発生することができる。
なお、光センサ部は、ＬＥＤ等の単素子センサであってもよいし、ＣＣＤ等の２次元センサであって良い。
【００２７】
また、省電力移行信号発生している間、光センサ部１０８からの照度が、ある一定の値、たとえば１０（ｌｘ）よりも大きくなると、省電力停止信号をＭＡＣ処理部１０４とＲＦアンプ１０７に出力し、省電力状態を解除する。
【００２８】
ＭＡＣ処理部１０４は、省電力判定部１０９から省電力停止信号が出ているときは、送受信データレートフルスピードで動作する。一方、省電力移行信号が出ている時は、送受信データレートを下げて動作する。送信データレートを下げて動作している時は、ＭＡＣ処理部１０４の動作クロックも下がり、ＭＡＣ処理部１０４の消費電力が低減する。
【００２９】
同様に、ＲＦアンプ１０７も、省電力判定部１０９から省電力停止信号が出ている時には、送信パワーをフルにして送信する。省電力移行信号が出ている時は、送信パワーを下げて送信する。送信パワーが下がると、ＲＦアンプ１０７の消費電力は低減する。
【００３０】
このように、各ブロックが上記説明したフローに従って動作することにより自動的に装置全体の消費電力を低減することができる。
【００３１】
＜第２の実施形態＞
図２は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置を示すブロック構成図である。
【００３２】
上述した第１の実施形態を説明する図１に示した構成要素のうち、以下に示す一部の構成要素を変更および追加して、構成されている。
【００３３】
レンズとＣＣＤセンサからなり、無線通信装置２００の周囲の画像を撮像するセンサ部（本実施形態では、以下、画像センサ部という）２０８と、該画像センサ部２０８からの画像情報を取り込み、この無線通信装置２００を扱うユーザ等が存在しているか否かを判定し、操作しているユーザが存在せず、省電力モードに入るべきであると判断した時にＲＦアンプ１０７とＭＡＣ処理部２０４、帯域制御部２１０に省電力信号を出力する省電力判定部２０９と、この省電力信号に応じてホストＩ／Ｆを介してホストからの指示で成立したコネクションの帯域を制御する帯域制御部２１０と、を備えている。
ここでいう画像センサ部２０８は、いわゆる小型の監視カメラのようなものであってもよい。さらに、ユーザ等が存在しているか否かの判定アルゴリズムとしては、一般的な画像処理で使用する動きの検出、目の視線検出等が挙げられる。
【００３４】
次に、上述のように構成している無線通信装置２００の消費電力の制御動作を詳細に説明する。
【００３５】
この無線通信装置２００は、ホストからの指示に従ってアクセスポイントと接続してコネクションを張り、アクセスポイント経由で通信相手とデータのやりとりを行う。この接続処理は、本発明と直接関係はないので、接続処理ならびにデータのやりとりの手順についての説明は省略する。この接続処理としては、様々な方法が適用可能であるが、例えば、ＨｉＳＷＡＮの手順を適用することができる。このＨｉＳＷＡＮの手順は、通信にコネクションを使用するプロトコルでデータの送受信に先立って予めコネクションを張り、そのコネクションを利用してデータを送受信する形態をとる手順である。
【００３６】
省電力判定部２０９は、画像センサ部２０８から出力される画像情報を読み取り、ある一定の時間以上、例えば、３秒間以上連続してユーザが居ないと判断した場合、この無線通信装置を操作する者が居ないと判断して省電力移行信号をＭＡＣ処理部２０４とＲＦアンプ１０７、帯域制御部２１０に出力する。
【００３７】
また、ある一定の時間以上、例えば、３秒間以上連続して、操作する者が居ると判断した場合、省電力停止信号をＭＡＣ処理部２０４とＲＦアンプ１０７、帯域制御部２１０に出力する。
【００３８】
ＭＡＣ処理部２０４は、省電力移行信号を受け取ると、送信データレートを下げて動作する。第１の実施形態で説明したように、送信データレートを下げて動作している場合、ＭＡＣ処理部２０４の動作クロックも下がり、ＭＡＣ処理部２０４の消費電力が低減する。
【００３９】
また、ＲＦアンプ１０７も省電力判定部２０９から省電力停止信号を受け取ると、送信パワーを下げて動作する。送信パワーが下がると、ＲＦアンプ１０７の消費電力が低減する。
【００４０】
一方、省電力判定部２０９から省電力停止信号が出ている場合には、ＭＡＣ処理部２０４は、フルスピードで動作する。ＭＡＣ処理部２０４も、フルパワーで動作する。
【００４１】
この場合、本無線通信装置は、通常の消費電力モードで動作する。
【００４２】
帯域制御部２１０は、省電力判定部２０９から省電力停止信号が出ている場合には、許可されている最大帯域値をＭＡＣ処理部２０４を経由して相手の受信側（以下、相手の受信側）に対し要求する。また、省電力判定部２０９から省電力移行信号が出ている時は、帯域を一定分、狭くした値、例えば、許可されている帯域の半分の値をＭＡＣ処理部２０４を経由してアクセスポイントに対し要求する。コネクションの帯域が小さくなると、受信に使用するデータレートが低減するので受信データ処理部１０３の消費電力が低減する。
【００４３】
このように、各ブロックが以上説明したフローに従って動作することにより自動的に無線通信装置全体の消費電力を低減することができる。
【００４４】
＜第３の実施形態＞
図３は、本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置を示すブロック構成図である。
【００４５】
上述した第２の実施形態を説明する図２に示した構成要素のうち、以下に示す一部の構成要素を変更して、構成されている。
【００４６】
相関値出力信号を出力する受信データ処理部３０３と、受信データ処理部３０３からの相関値出力信号により無線通信装置３００の周囲にユーザが存在するか否かを判定するセンサ部（本実施形態では、以下、相関センサ部という）３０８と、相関センサ部３０８からの情報により省電力モードに入るかどうかを判定して省電力モードに入るべきであると判断した時にＲＦアンプ１０７とＭＡＣ処理部１０４に省電力信号を出力する省電力判定部１０９とを備えている。
【００４７】
以下に、上述のように構成している無線通信装置の動作を詳細に説明する。
【００４８】
この無線装置はホストからの指示に従ってアクセスポイントと接続してコネクションを張り、アクセスポイント経由で通信相手とデータのやりとりを行う。この接続処理は本発明と直接の関係はないため、この接続処理ならびにデータのやりとりの手順についての説明は省略する。上記第１，２の実施形態において説明したように、この接続処理として様々な方法が適用可能である。
【００４９】
図４は、相関器を備えた受信データ処理部３０８の概略ブロックである。
【００５０】
受信データ処理部３０３は、入力されたアナログ受信波をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータ４０１と、Ａ／Ｄコンバータ４０１から出力されたデジタル信号より不要な信号を除去するフィルタ４０２と、フィルタ４０２から出力された信号とプリアンブルパターンの相互相関の値を調べる相関器４０３と、相関器からの出力と同期制御部４０５の出力からデータブロックを取り出す復調部４０４と、相関器４０３から出力された相関値を利用して復調部４０４にデータを取り出すタイミングを指示する同期部４０５と、相関器４０３の出力と復調部４０４の出力を利用してアクセスポイントから受信した信号のプリアンブル部の相関値のみを選択する選択部４０６を備えている。
【００５１】
図５は、相関器で扱うパケットデータ信号のデータ構造の一例を示す図である。
【００５２】
５０１は、信号の先頭に配置される同期用のプリアンブル、５０２は、プリアンブル５０１の直後に配置される実際に通信で使用されるデータが含まれたデータ部である。
【００５３】
プリアンブル５０１は、符号の周期内の自己相関のピークが小さいものを使用する。これによりマルチパスが発生した場合、受信側でマルチパス波の遅延の様子を知ることができる。この様子を図６に示す。６０１は、プリアンブルに使用される符号の自己相関特性の一例を示す波形である。６０２は、無線通信装置に直接到達した信号の一例を示す波形であり、６０３は、マルチパスにより遅延して到達した信号の一例を示す波形である。
【００５４】
また、６０４は、直接波６０２、遅延波６０３を受信した端末の相関器４０４出力の一例を示す波形である。
【００５５】
相関センサ部３０８は、受信データ処理部３０３から出力される相関器出力を利用して周囲にユーザが存在するか否かを判定し、信号を省電力判定部１０９に出力する。
【００５６】
上記判定の方法として、例えば、プリアンブル５０１を受信中に相関器出力の最も大きな出力３つを記録した時刻の間隔の時間的な変化を見て伝播状態の変化を判定する。アクセスポイントは通常移動しないのと定期的にビーコンを発信するため、アクセスポイントから受信する信号の相関値に変動があれば周囲で伝播状況が変化したと判断することができ、ユーザがなんらかの活動をしていると判断することができる。
【００５７】
図７は、この相関値の変動の様子の一例を示した図である。
【００５８】
７０１は、ある時間に受信した相関値の変化を示したグラフであり、７０２は、更に時間が経過した後に受信した相関値の変化を示したグラフである。それぞれ最も大きな出力３つを記録した時間をＴ１，Ｔ２，Ｔ３、Ｔ１’，Ｔ２’，Ｔ３’としている。この場合、例えば、Ｔ１−Ｔ２間の時間とＴ１’−Ｔ２’間の時間が変化しているので伝播状況が変化したと判断でき、周囲にユーザが居るものと判定する。
また、周囲にユーザが居るか否かの判定にあたっては、ユーザが存在していないのに居るというような誤検出の確率が小さくなるような対策がとられているものとする。
【００５９】
省電力判定部２０９は、相関センサ部３０８から周囲にユーザが存在しているか否かの信号を読み取り、ある一定の時間以上、例えば、ユーザが１０秒間以上連続して居ないと判断した場合に、この無線通信装置を操作する者が居ないと判断して省電力移行信号をＭＡＣ処理部１０４とＲＦアンプ１０７に出力する。
【００６０】
一方、ある一定の時間以上、例えば、１０秒間以上連続して、操作する者が居ると判断した場合、省電力停止信号をＭＡＣ処理部１０４とＲＦアンプ１０７に出力する。
【００６１】
ＭＡＣ処理部１０４は、省電力判定部１０９から省電力停止信号が出ているときはフルスピードで、省電力移行信号が出ている時は送信データレートを下げて動作する。送信データレートを下げて動作している時はＭＡＣ処理部１０４の動作クロックも下がり、ＭＡＣ処理部１０４の消費電力が低減する。
【００６２】
ＲＦアンプ１０７は、省電力判定部１０９から省電力停止信号が出ている時にはフルパワーで、省電力移行信号が出ている時は送信パワーを下げて動作する。送信パワーが下がるとＲＦアンプ１０７の消費電力が低減する。
【００６３】
このように、各ブロック全体が以上のフローに従って動作することにより、自動的に消費電力を低減することができる。
【００６４】
尚、本発明の無線通信装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置を示すブロック構成図である。
【図４】相関器を備えた受信データ処理部３０３の一構成例を示す概略ブロックである。
【図５】相関器で扱うパケット信号のデータ構造の一例を示す図である。
【図６】伝播路に発生するマルチパスの一例を示す波形図である。
【図７】相関器出力の一例を示す波形図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００、２００，３００  無線通信装置
１０１  アンテナ
１０２  送受スイッチ
１０３、３０３  受信データ処理部
１０４、２０４  ＭＡＣ処理部
１０５、２０５  ホストＩ／Ｆ
１０６  送信データ処理部
１０７  ＲＦアンプ
１０８  光センサ部
１０９、２０９  省電力判定部
２０８  画像センサ部
２１０  帯域制御部
３０８  相関センサ部
４０１  Ａ／Ｄ
４０２  フィルタ
４０３  相関器
４０４  復調
４０５  同期
４０６  選択
５０１  同期用プリアンブル
５０２  データ部
【図１】
2006050243.tif 000003
【図２】
2006050243.tif 000004
【図３】
2006050243.tif 000005
【図４】
2006050243.tif 000006
【図５】
2006050243.tif 000007
【図６】
2006050243.tif 000008
【図７】
2006050243.tif 000009