(57)【要約】【課題】双方向通信回路を実装した高機能な通信システムにおいて、利便性を下げることなく電力消費の増大を抑えた携帯通信機等を提供する。【解決手段】携帯通信機と固定通信機から構成される双方向通信システムにおいて、携帯通信機は、携帯通信機の位置変化を電気信号に変換し、電気信号から前記携帯通信機の移動中状態と、設定期間動作のない静止状態を判定する静止動作判定回路を備え、静止状態を検出した時、固定通信機と通信圏外にある場合は双方向通信回路を停止し、双方向通信回路が停止の状態で、携帯通信機の移動中状態を検出した場合は、双方向通信回路を起動する制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯通信機であって、
固定通信機との間でデータを双方向で無線通信する携帯機側双方向通信回路と、
前記携帯通信機の位置変化を電気信号に変換し、前記電気信号から前記携帯通信機の移動中状態と、設定期間長の間位置変化のない静止状態を判定する静止動作判定回路と、
前記静止状態と判定された時に、前記固定通信機と通信不可状態にある場合は前記携帯機側双方向通信回路を停止させ、前記携帯機側双方向通信回路が停止状態の時に前記携帯通信機が移動中状態になったことが検出された場合は、前記携帯機側双方向通信回路を起動させる携帯機側通信制御装置と、
を備える、携帯通信機。
【請求項２】
前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるＢＬＥ通信回路からなり、
携帯機側通信制御装置が、
前記ＢＬＥ通信回路が、前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路と通信接続した状態を通信可能状態であるとし、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、
前記ＢＬＥ通信回路と前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路との間で通信接続がない状態を通信不可状態であるとして、前記静止動作判定回路を起動する、
請求項１に記載の携帯通信機。
【請求項３】
前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるＢＬＥ通信回路からなり、
前記携帯機側通信制御装置が、前記ＢＬＥ通信回路が、
前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路および、さらなる携帯端末のブルートゥース・ローエナジー通信規格による携帯端末側双方向通信回路の少なくとも一方と通信可能状態でありかつ通信接続状態である場合は、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、
前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路と前記携帯端末側双方向通信回路のいずれとも通信接続がない通信不可状態に移行した場合は、前記静止動作判定回路を起動する、
請求項１に記載の携帯通信機。
【請求項４】
前記携帯機側双方向通信回路が、ＵＨＦ帯の無線信号を利用した双方向ＵＨＦ通信回路からなり、
前記携帯機側通信制御装置が、
前記静止動作判定回路が静止状態を検出した場合、前記双方向ＵＨＦ通信回路に前記固定通信機側の双方向ＵＨＦ通信回路との間で通信接続確認の送受信を行なわせ、通信圏外にあり通信不可状態であれば前記双方向ＵＨＦ通信回路の動作を停止させ、
前記静止動作判定回路が静止状態から移動中状態に移行したことを検出した場合に前記双方向ＵＨＦ通信回路を起動させる、
請求項１に記載の携帯通信機。
【請求項５】
携帯通信機であって、
固定通信機との間でデータを無線通信する携帯機側双方向通信回路と、
前記固定通信機のＬＦ送信回路が送信するＬＦ帯信号を常時受信処理するＬＦ受信回路と、
前記携帯通信機の位置変化を電気信号に変換し、前記電気信号から前記携帯通信機の移動中状態と、設定期間長の間位置変化のない静止状態を判定する静止動作判定回路と、
前記静止状態と判定された時に、前記固定通信機と通信不可状態にある場合は前記携帯機側双方向通信回路を停止させ、前記携帯機側双方向通信回路が停止状態の時に前記携帯通信機が移動中状態になったことが検出された場合、または前記ＬＦ受信回路が前記固定通信機のＬＦ送信回路からのＬＦ帯信号を受信した場合には、前記携帯機側双方向通信回路を起動させる携帯機側通信制御装置と、
を備える、携帯通信機。
【請求項６】
前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるＢＬＥ通信回路からなり、
携帯機側通信制御装置が、
前記ＢＬＥ通信回路が、前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路と通信接続した状態を通信可能状態であるとし、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、
前記ＢＬＥ通信回路と前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路との間で通信接続がない状態を通信不可状態であるとして、前記静止動作判定回路を起動する、
請求項５に記載の携帯通信機。
【請求項７】
前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるＢＬＥ通信回路からなり、
前記携帯機側通信制御装置が、前記ＢＬＥ通信回路が、
前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路および、さらなる携帯端末のブルートゥース・ローエナジー通信規格による携帯端末側双方向通信回路の少なくとも一方と通信可能状態でありかつ通信接続状態である場合は、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、
前記ＢＬＥ通信回路と前記携帯端末側双方向通信回路のいずれとも通信接続がない通信不可状態に移行した場合は、前記静止動作判定回路を起動する、
請求項５に記載の携帯通信機。
【請求項８】
前記携帯機側双方向通信回路が、ＵＨＦ帯の無線信号を利用した双方向ＵＨＦ通信回路からなり、
前記携帯機側通信制御装置が、
前記静止動作判定回路が静止状態を検出した場合、前記双方向ＵＨＦ通信回路に前記固定通信機側の双方向ＵＨＦ通信回路との間で通信接続確認の送受信を行なわせ、通信圏外にあり通信不可状態であれば前記双方向ＵＨＦ通信回路の動作を停止させ、
前記静止動作判定回路が静止状態から移動中状態に移行したことを検出した場合、または前記ＬＦ受信回路が前記固定通信機のＬＦ送信回路からのＬＦ帯信号を受信した場合に、前記双方向ＵＨＦ通信回路を起動させる、
請求項５に記載の携帯通信機。
【請求項９】
前記携帯通信機がコンピュータの機能を併せ持った携帯電話からなる、請求項１または２に記載の携帯通信機。
【請求項１０】
前記静止動作判定回路は、
設定値以上の加速度の有無を電気信号として出力する加速度検出回路と、
静止状態を判定するための動作検出期間を電気信号として出力する長期間タイマーと、
前記加速度検出回路が出力する電気信号と前記長期間タイマーが出力する電気信号から、前記携帯通信機の静止状態および移動中状態の判定結果を出力する静止判定回路と、
で構成される、請求項１から９までのいずれか１項に記載の携帯通信機。
【請求項１１】
前記固定通信機が車載機器を制御するものであり、前記携帯通信機が前記固定通信機(２)との間で前記車載機器の制御に関する制御データの無線通信を行う、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の携帯通信機。
【請求項１２】
前記請求項１から１１までのいずれか１項に記載の前記携帯通信機および前記固定通信機を組み合わせて備えた通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車の車載通信機とユーザが保持する携帯通信機からなるキーレスシステムのような、固定通信機と携帯通信機で構成される通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遠方の対象物を無線で制御、監視するため、対象機器近傍に設置した固定通信機とユーザが保持する携帯通信機の間でデータ通信を行う通信システムがある。このような通信システムの例としては、車両用のリモートエンジンスタートシステムやキーレスエントリーシステムがある。近年普及が進んでいる。リモートエンジンスタートシステムは、車両のエンジンの起動、停止等を携帯機のボタン操作などにより遠隔制御するものである。また、キーレスエントリーシステムは、携帯通信機のボタン操作以外に、ドアノブ等に設けたスイッチ、またはタッチセンサ操作により、車載通信機から携帯通信機へＬＦ(low frequency)帯のチャレンジデータを送信し、これに応答して携帯通信機から車載通信機へＵＨＦ(ultra high frequency)帯レスポンス信号を返信する。この一連の認証通信が成立した場合に、ドアの施錠、解錠などの車両機器の制御を行うものである。
【０００３】
従来、前記の車両通信システムでは、携帯通信機から固定通信機への遠隔通信はＵＨＦ帯の単方向通信が一般的であったが、通信システムの高機能化の要求から双方向通信化が進んでいる。これにより、車両制御対象機器の多様化への対応と、車両からユーザへのタイムリーな車両状態に関するデータの提供が可能となっている。
【０００４】
双方向通信化の手段としては、これまで単方向であったＵＨＦ通信を双方向化する方法がある。さらには、近年ではブルートゥース(登録商標)・ローエナジー(Bluetooth(登録商標)Low Energy)の無線規格に対応した通信回路を追加したり、またはＵＨＦ通信回路をブルートゥース・ローエナジーの無線規格の通信回路に置き換えることで双方向通信を実現する通信システムが広がりを見せている。
ＵＨＦ通信を双方向化した通信システムの場合、携帯通信機は常時受信確認動作を保つ必要がある。ブルートゥース・ローエナジーの通信回路で双方向化した通信システムの場合も、携帯通信機は、固定通信機と通信接続を確立するため、通信接続がない状態においても、間欠的に通信動作をする必要がある。いずれにしても双方向通信を実現すると、消費電力は増大してしまう。一般的に携帯通信機は、小型の電池を搭載するため、消費電力の増加は、電池寿命の短縮という問題を抱えており、携帯通信機全体の消費電力削減が不可欠となっている。そのため、携帯通信機の不必要な待ち受け時の消費電力を削減する方法が提案されている。
【０００５】
下記特許文献１に記載のキーレスエントリーシステムは、従来のキーレスエントリーシステムに、ブルートゥース・ローエナジー等の双方向通信手段を追加した通信機構成で、双方向通信が接続していない状態または、一定の信号強度以下である場合を携帯機の不使用状態とみなし、ＬＦ受信処理などの携帯通信機の双方向通信部以外の通信機能を停止し、携帯機の消費電力の増加を抑制するものである。
【０００６】
下記特許文献２に記載の携帯機および車両通信システムは、特許文献１に記載のキーレスエントリーシステムと同様に、従来のキーレスエントリーシステムに、ブルートゥース・ローエナジーの双方向通信手段を追加した通信機構成である。双方向通信が接続状態にあること、または携帯機に対する操作を検出したことを双方向通信部以外の通信部の動作条件とし、通信切断時、または通信切断時から一定時間を経過したことを双方向通信部以外の通信部の停止条件としたものであり、特許文献１と同様な消費電力の増加を抑制する効果を期待するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０６８７２７号パンフレット
【特許文献２】特開２０１６−５６５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１および上記特許文献２の通信システムはともに、追加した双方向通信回路の接続状態や、信号強度などの通信状態を常に監視し、その通信状態に応じてその他の部分の処理を制御することで低消費化を実現しようというものである。これは、双方向通信回路での消費電力がその他の通信回路部に比べて非常に小さいことを前提としている。ブルートゥース・ローエナジー通信方式は、近年、非常に消費電力が小さい双方向通信方式として注目されているものであり、上記特許文献１および上記特許文献２においても、ブルートゥース・ローエナジー通信方式を双方向通信の主方式として位置付けている。
【０００９】
しかしながら、このブルートゥース・ローエナジーの通信では、通信接続を望む通信機は、接続状態にない場合であっても、特定のデータを周囲に定期的に送信する必要がある。したがって、ブルートゥース・ローエナジー通信方式による通信システムでは、携帯通信機から固定通信機へ定期的に信号を送信する通信処理を行うのが一般的である。消費電力を小さくするためには、この通信間隔を大きくすればよい。しかしながら、通信間隔を大きくすると、通信要求から通信成立までの遅延が大きくなり応答性が悪化する。これは商品性に影響するため、通信間隔を広げることには、一定の制限が発生する。応答性を考慮して１秒程度の通信間隔とした場合、ブルートゥース・ローエナジーの双方向通信回路が消費する電力は、ＬＦ帯受信回路が消費する電力と比較して数倍程度となっており、ＬＦ受信回路部を停止したとしても、ブルートゥース・ローエナジーの双方向通信回路を追加した携帯通信機の電池寿命は、従来と比べ数分の１となり商品性低下が大きな課題となっている。
【００１０】
また、上記特許文献以外では、携帯通信機から固定通信機へ単方向通信であった従来のＵＨＦ通信を、双方向化して高機能化を図った通信システムがある。しかしながら、双方向通信機能を実現するためには、携帯通信機は受信状態を維持しなければならず、電池寿命が短くなり電池交換が短期間で必要になるなど、利便性に欠ける問題がある。
【００１１】
この発明は、上記事情を考慮してなされたもので、双方向通信回路を実装した高機能な通信システムにおいて、利便性を下げることなく電力消費の増大を抑えた携帯通信機および通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、携帯通信機であって、固定通信機との間でデータを双方向で無線通信する携帯機側双方向通信回路と、前記携帯通信機の位置変化を電気信号に変換し、前記電気信号から前記携帯通信機の移動中状態と、設定期間長の間位置変化のない静止状態を判定する静止動作判定回路と、前記静止状態と判定された時に、前記固定通信機と通信不可状態にある場合は前記携帯機側双方向通信回路を停止させ、前記携帯機側双方向通信回路が停止状態の時に前記携帯通信機が移動中状態になったことが検出された場合は、前記携帯機側双方向通信回路を起動させる携帯機側通信制御装置と、
を備える、携帯通信機等にある。
【発明の効果】
【００１３】
この発明では、双方向通信回路を実装した高機能な通信システムにおいて、利便性を下げることなく電力消費の増大を抑えた携帯通信機および通信システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る携帯通信機と固定通信機で構成される通信システムを示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る携帯通信機と固定通信機で構成される通信システムを示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係る携帯通信機と固定通信機で構成される通信システムを示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態４に係る携帯通信機と固定通信機で構成される通信システムを示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１から実施の形態４に係る静止動作判定回路の構成の一例の詳細を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態１から実施の形態４に係る静止動作判定回路の構成要素である加速度検出回路を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態１から実施の形態４に係る静止動作判定回路の構成の別の例の詳細を示すブロック図である。
【図８】図５の静止動作判定回路での静止動作判定と通信の様子を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】図７の静止動作判定回路での静止動作判定と通信の様子を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態１から実施の形態２に係るＢＬＥ通信回路の制御を示すフローチャートの例である。
【図１１】この発明の実施の形態３から実施の形態４に係る双方向ＵＨＦ通信回路の制御を示すフローチャートの例である。
【図１２】この発明の実施の形態１から実施の形態２に係る２つのＢＬＥ通信回路の間の通信処理を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態３から実施の形態４に係る２つの双方向ＵＨＦ通信回路の間の通信処理を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
高機能化のため、ブルートゥース・ローエナジーなどの双方向通信回路を備えた従来の携帯通信機および通信システムでは、双方向通信チャネルの非接続状態または、受信信号強度が一定値より低い状態を、携帯通信機の不使用状態と判断し、双方向通信回路以外の通信回路部分を停止することで消費電力を削減している。しかしながら、双方向通信回路で消費する電力は、他の部分と比較して無視できないレベルにあり、この双方向通信回路の消費電力削減が、携帯通信機の高機能化を実現する上で必須である。
【００１６】
これに対し、この発明では、低消費な静止動作判定回路の出力と双方向通信圏内かどうかの判定結果に基づいて、双方向通信回路の起動、停止を制御して、双方向通信回路自体の電力消費を低減している。ユーザが自宅にいる場合や、オフィスで業務中など、双方向通信の圏外で、かつ携帯通信機を使用していない停止した状態で放置、保管する状況は多々あり、消費電力の抑制効果は大きい。
【００１７】
消費電力の小さい静止動作判定回路としては、振動でオンオフする機械的スイッチを利用した場合など様々な方法があるが、この発明で示す加速度検出回路と長期間タイマーで構成する静止動作判定回路は、構成が簡単でかつ精度も良く、双方向通信回路と比較して消費電力が十分小さい。そのため、静止動作判定回路を追加しても全体的な消費電力は低下する。
【００１８】
また、双方向通信が接続状態すなわち通信圏内に位置する場合は、この通信接続を維持する必要があることから静止動作判定回路の処理を停止し、双方向通信が非接続状態の場合のみ静止動作判定回路を起動している。このため、不要な静止判定回路動作を抑制し、静止動作判定回路自体で消費される電力も低減している。
【００１９】
この発明のように、携帯通信機をスマートフォンで実現した場合は、スマートフォンと固定通信機の双方向通信に要する電力消費の増加を抑制するとともに、専用の携帯通信機が不要となることで導入コストを低減することが可能となる。
【００２０】
以下、この発明による携帯通信機および通信システムを各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。
【００２１】
図１から図４は、この発明の実施の形態１から実施の形態４における携帯通信機と固定通信機とで構成される通信システムのそれぞれの概要を示す構成図である。以下では一例として、車両に関する、キーレスシステムとして構成した例で説明する。この場合、固定通信機は車載通信機であり、携帯通信機はユーザが保持する車両用無線鍵である。
また以下において、ブルートゥース・ローエナジー(Bluetooth Low Energy)は、無線ＰＡＮ技術であるデジタル機器用の近距離無線通信規格の１つであるブルートゥース(Bluetooth)の仕様における、バージョン４．０の呼称であり、以下ではＢＬＥと省略して記載されることもある。
【００２２】
実施の形態１．
図１が示す本実施の形態１では、携帯通信機１は、ユーザが保持する通信機であって、ＢＬＥによる双方向通信を行うＢＬＥ通信回路１０と、
ＢＬＥ無線信号を送受信するための携帯通信機ＢＬＥアンテナ１３と、
携帯通信機１の静止動作を検出する静止動作判定回路１２と、
静止動作状態に基づいて、ＢＬＥ通信回路１０を制御する携帯機側の通信制御装置１１と、
電力を供給する電池１４を備えている。
【００２３】
固定通信機２は、車両等に固定される通信機であって、
双方向通信を行うＢＬＥ通信回路２０と、
ＢＬＥ無線信号を送受信するための固定通信機ＢＬＥアンテナ２２と、
ＢＬＥ通信回路２０を制御する固定機側の通信制御装置２１を備えている。
制御対象機器３は、固定通信機２が受信するデータに応じて制御される対象機器で、車両の場合は、ドアやエンジンなどの車載機器に相当する。
【００２４】
スマートフォン４は、携帯通信機１および固定通信機２の両方またはいずれか一方と接続通信を行う携帯端末側の通信回路４０を有する携帯端末である。なお、スマートフォン４は携帯通信機１および固定通信機２と同様に通信制御装置等も備えるがここでは図示、説明を省略する。
固定通信機２が例えば車載機器である制御対象機器３を制御するものであり、携帯通信機１が固定通信機２との間で前記制御対象機器３の制御に関する制御データの無線通信を行う。
【００２５】
ＢＬＥ通信では、通信する一対の通信機のいずれか一方の通信機が、他方の通信機から発見されて接続されるように一定間隔で信号を送信する。他方の通信機は受信回路のスキャン動作によって、対象となる通信機の信号を発見すると、通信接続処理を実施する。接続後は、予め定められた一定間隔で相互通信を行い、同期通信を維持する処理を行う。携帯通信機１がＢＬＥの通信圏内に入ると通信接続が成立し、ＢＬＥの通信圏外に移動すると通信が切断するような処理が行われる。
【００２６】
携帯通信機１が静止状態(ＳＣＯ)になりかつそのときＢＬＥ通信が切断されている通信不可状態(ＣＩＰ)であれば、明らかに携帯通信機１は通信圏外に留まった状態であるためＢＬＥ信号処理をする必要はない。また、携帯通信機１が移動中状態(ＭＣＯ)に移行すれば、ＢＬＥ通信圏内に侵入する可能性があるのでＢＬＥ信号処理を即座に再開する必要がある。
【００２７】
静止動作判定回路１２は、携帯通信機１の静止状態(ＳＣＯ)と移動中状態(ＭＣＯ)を判定し、通信制御装置１１は、この判定結果とＢＬＥ接続状態に基づきＢＬＥ通信回路１０を制御できる。このため、携帯通信機１の電力消費を削減できる。またＢＬＥ通信が通信可能状態(ＣＰＯ)でありかつ通信接続状態(ＣＣＯ)にある場合、通信制御装置１１は静止動作判定回路１２を停止させるため、不要な静止動作判定を抑止して、消費電力増加を抑止している。
なお、通信制御装置１１は例えばＣＰＵを含み、携帯通信機１に設けられたスイッチによるスイッチ信号ＳＷＳに従ってオン、オフされる(以下同様)。
【００２８】
実施の形態２．
図２が示す本実施の形態２では、図１が示す本実施の形態１をベースとして、携帯通信機１には、さらに固定通信機２から送信される通信距離の短いＬＦ信号を受信するためのＬＦ受信アンテナ１５と、ＬＦ信号を処理するＬＦ受信回路１６を備えている。
【００２９】
固定通信機２には、さらに携帯通信機１へ送信するデータを処理するＬＦ送信回路２３と、このデータを乗せたＬＦ信号を発信する複数のＬＦ送信アンテナ２４ａ−２４ｄを備えている。なお、ＬＦ信号は、通信エリアが小さく車両内エリアと車外の数ｍ範囲のＬＦ信号が届く車外エリアを生成するためのものである。従ってここではＬＦ送信アンテナ数は４本であったが、この数に制限されず、車両のサイズやアンテナのレイアウトによって増減させてもよい。
【００３０】
図１が示す本実施の形態１と同様に、通信制御装置１１は、静止動作判定回路１２による携帯通信機１の静止動作状態すなわち静止状態(ＳＣＯ)か移動中状態(ＭＣＯ)かと、ＢＬＥ接続状態すなわち通信可能状態(ＣＰＯ)か通信不可状態(ＣＩＰ)にもとづきＢＬＥ通信回路１０を制御できるため、携帯通信機１の電力消費を削減できる。またＢＬＥ通信が接続状態すなわち通信不可状態(ＣＩＰ)にある場合、静止動作判定回路１２の処理を停止するため、不要な静止動作判定を抑止して、消費電力増加を抑止している。
【００３１】
また、ＬＦ受信回路１６は、固定通信機２が送信するＬＦ帯信号を受信したことを通信制御装置１１に通知する。通信制御装置１１は、ＬＦ帯信号の受信通知を受け取ると通信可能状態(ＣＰＯ)と判定して、ＢＬＥ通信回路１０を起動する。車両内にて干渉ノイズなどで一時的にＢＬＥ通信が切断状態に入り、静止動作を検出してＢＬＥ通信回路１０が停止すると、車外から携帯通信機へアクセスもできず車両内へ携帯通信機１の閉じ込めが発生する。車両内エリアをカバーするＬＦ信号エリアを構成することは容易で、ＬＦ信号を固定通信機２から送信することで、携帯通信機１のＢＬＥ通信回路１０を再起動して閉じ込めを防止できる。
【００３２】
実施の形態３．
図３が示す本実施の形態３では、携帯通信機１は、ユーザが保持する通信機であって、ＵＨＦ帯の無線信号を利用した双方向ＵＨＦ通信回路１７と、
ＵＨＦ無線信号を送受信するための携帯通信機ＵＨＦアンテナ１８と、
携帯通信機１の静止動作を検出する静止動作判定回路１２と、
静止動作状態に基づいて、双方向ＵＨＦ通信回路１７を制御する携帯機側の通信制御装置１１と、
電力を供給する電池１４を備えている。
【００３３】
固定通信機２は、車両等に固定される通信機であって、
双方向ＵＨＦ通信回路２５と、
ＵＨＦ無線信号を送受信するための固定通信機ＵＨＦアンテナ２６と、
双方向ＵＨＦ通信回路２５を制御する固定機側の通信制御装置２１を備えている。
制御対象機器３は、固定通信機２が受信するデータに応じて制御される対象機器で、車両の場合は、ドアやエンジンなどの車載機器に相当する。
【００３４】
ＵＨＦ帯通信を行う場合は、受信側の双方向ＵＨＦ通信回路(１７または２５)が受信処理中に、送信側の双方向ＵＨＦ通信回路(２５または１７)がＵＨＦ帯信号を送信しなければならない。ＵＨＦ受信処理は消費電力が大きいため、通常、常時受信状態を継続するのではなく、予め定められた一定間隔で短時間受信動作を行い受信信号の有無をチェックする。送信側の通信機(１または２)は、確実に受信されるように、この一定間隔以上継続する信号を送信する。したがって、携帯通信機１が任意のタイミングで固定通信機２から送信されるＵＨＦ信号を受信するためには、双方向ＵＨＦ通信回路１７の間欠受信処理を継続しておく必要がある。
携帯通信機１が固定通信機２と通信圏内にあるか否かは、携帯通信機１から固定通信機２に向けてＵＨＦ帯の確認信号を送信し、これを受けた固定通信機２が、携帯通信機１へ返信するＵＨＦ応答信号を受信するか否かで判別できる。この発明では、この応答信号の有無で通信圏内、圏外の判定を行う。携帯通信機１が静止状態(ＳＣＯ)になりかつそのときＵＨＦ通信圏外であれば、明らかに携帯通信機１はＵＨＦ受信処理をする必要はない。また、携帯通信機１が移動中状態(ＭＣＯ)に移行すれば、ＵＨＦ通信圏内に侵入する可能性があるのでＵＨＦ受信処理を即座に再開する必要がある。静止動作判定回路１２は、携帯通信機１の静止状態(ＳＣＯ)とＵＨＦ通信圏の内外判定すなわち通信可能状態(ＣＰＯ)か通信不可状態(ＣＩＰ)かにもとづき双方向ＵＨＦ通信回路１７を制御できるため、携帯通信機１の電力消費を削減できる。
【００３５】
実施の形態４．
図４が示す本実施の形態４では、図３が示す本実施の形態３をベースとして、携帯通信機１には、さらに固定通信機２から送信される通信距離の短いＬＦ信号を受信するためのＬＦ受信アンテナ１５と、ＬＦ信号を処理するＬＦ受信回路１６を備えている。
【００３６】
固定通信機２には、さらに携帯通信機１へ送信するデータを処理するＬＦ送信回路２３と、このデータを乗せたＬＦ信号を発信する複数のＬＦ送信アンテナ２４ａ−２４ｄを備えている。なお、ＬＦ信号は、通信エリアが小さく車両内エリアと車外の数ｍ範囲のＬＦ信号が届く車外エリアを生成するためのものである。従ってここではＬＦ送信アンテナ数は４本であったが、この数に制限されず、車両のサイズやアンテナのレイアウトによって増減させてもよい。
【００３７】
図３が示す本実施の形態３と同様に、静止動作判定回路１２は、携帯通信機１の移動中状態(ＭＣＯ)か静止状態(ＳＣＯ)かと、ＵＨＦ通信圏の内外判定にもとづき双方向ＵＨＦ通信回路１７を制御できるため、携帯通信機１の電力消費を削減できる。
【００３８】
また、ＬＦ受信回路１６は、固定通信機２が送信するＬＦ帯信号を受信したことを通信制御装置１１に通知する。通信制御装置１１は、ＬＦ帯信号の受信通知を受け取ると通信可能状態(ＣＰＯ)と判定して、双方向ＵＨＦ通信回路１７の受信動作を起動する。車両内にて静止状態(ＳＣＯ)を検出し、かつ干渉ノイズなどで一時的にＵＨＦ通信不可能と誤って判断されて双方向ＵＨＦ通信回路１７が停止すると、固定通信機２と接続できない状態が継続して携帯通信機１の閉じ込めが発生する。車両内エリアをカバーするＬＦ信号エリアを構成することは容易で、ＬＦ信号を固定通信機２から送信することで、携帯通信機１の双方向ＵＨＦ通信回路１７を再起動して閉じ込めを防止できる。
【００３９】
図５は、この発明の各実施の形態に関する静止動作判定回路１２の構成の一例を示す。図８は、図５の静止動作判定回路１２の動作と通信の様子を説明するための各部の状態のタイムチャートを示している。
図５において、静止動作判定回路１２は、
予め設定された一定の時間間隔で動きを検出する動作検出回路１２１と、
動作検出回路１２１が出力する動作検出信号(ＭＤＳ)を元に、静止状態(ＳＣＯ)を示す静止検出信号(ＳＣＯＳ)または移動中状態(ＭＣＯ)である動作状態を示す移動中状態検出信号(ＭＣＯＳ)を出力する静止判定回路１２２と、
動作のない静止判定期間(ｄ１)を生成する長期間タイマー１２３
で構成される。
【００４０】
動作検出回路１２１は、短期間タイマー１２１１が生成する一定間隔のタイミングで、加速度検出回路１２１２を用いて加速度の変化量を検出する。加速度検出回路１２１２は、図６に示すように、互いに直交する、加速度センサＸ軸１２１２ｘ方向のＸ軸加速度、加速度センサＹ軸１２１２ｙ方向のＹ軸加速度、加速度センサＺ軸１２１２ｚ方向のＺ軸加速度、の３軸成分を測定する３次元加速度センサ(図示省略)を含み、全方位の加速度変化を検出することができる。携帯通信機１が静止状態(ＳＣＯ)から移動中状態(ＭＣＯ)に移行した場合、または動作状態にある移動中状態(ＭＣＯ)にある場合、加速度変化が発生する。
【００４１】
図８において、
(ａ)は短期間タイマー１２１１の短期間タイマー出力ＳＴＯおよび検出される加速度量ＡＣＡ、
(ｂ)は静止動作判定回路１２の制御状態Ｃ１２、
(ｃ)は加速度検出回路１２１２の出力する動作検出信号ＭＤＳ、
(ｄ)は長期間タイマー１２３の長期間タイマー出力ＬＴＯ、
(ｅ)は静止判定回路１２２の出力する静止状態検出信号ＳＣＯＳ、
(ｆ)は静止判定回路１２２の出力する移動中状態検出信号ＭＣＯＳ、
(ｇ)はＢＥＬ通信回路１０の通信動作Ｃ１０、を示す。
【００４２】
図８が示すように、加速度検出回路１２１２は、短期間タイマー１２１１が生成する短期間タイマー出力ＳＴＯのタイミングで動作割り込みａ１により加速度量ＡＣＡをサンプリングする。そして加速度検出回路１２１２は、加速度量ＡＣＡが予め設定された動作判定閾値ａ２以上になった時点で、携帯通信機１に動作があったと判断し、動作検出信号ＭＤＳを出力する。長期間タイマー１２３は、動作がない期間をカウントするもので、最後に動作を検出した時点から経過期間を計測する。図８の例では、静止判定回路１２２は、動作を検出したタイミングで長期間タイマー１２３をリセットしている。長期間タイマー１２３の長期間タイマー出力ＬＴＯが、リセットされず静止判定期間ｄ１に相当するタイマー上限値ｄ２に達した場合、静止判定回路１２２は静止状態と判定し、静止状態検出信号ＳＣＯＳを出力する。静止判定回路１２２はまた、携帯通信機１の動作を検出した時点で移動中状態検出信号ＭＣＯＳを出力する。
【００４３】
通信制御装置１１は、移動中状態検出信号ＭＣＯＳと静止状態検出信号ＳＣＯＳにもとづいて移動中状態ＭＣＯおよび静止状態ＳＣＯの期間を判断し、移動中状態ＭＣＯである動作状態期間ｆ１では、ＢＬＥ通信回路１０をｇ１で示す動作状態にする。すなわちＢＬＥ通信回路１０はアドバタイズ(advertise)している状態にある。静止状態ＳＣＯである静止状態期間ｆ２の期間に移行時、ＢＬＥ通信の接続がない場合は、期間ｇ２でＢＬＥ通信回路１０を停止させる。また通信制御装置１１は、移動中状態ＭＣＯでかつ図８の(ｇ)の期間ｇ３で示されるようにＢＬＥの通信接続が成立した場合には、期間ｇ３の最初のタイミングｇ３ａで図８の(ｂ)に示すように静止動作判定回路１２を停止させる。さらに図示は省略されているが、静止動作判定回路１２が停止している状態でＢＬＥの通信が切断した場合、静止動作判定回路１２を起動させる。
【００４４】
図７は、この発明の各実施の形態に関する静止動作判定回路１２の別の構成を示す。図９は、図７の静止動作判定回路１２の動作と通信の様子を説明するための各部の状態のタイムチャートを示している。
図７において、静止動作判定回路１２は、
予め設定された一定の時間間隔で動きを検出する動作検出回路１２１と、
動作検出回路１２１が出力する動作検出信号ＭＤＳを元に、静止状態(ＳＣＯ)を示す静止検出信号(ＳＣＯＳ)または移動中状態(ＭＣＯ)である動作状態を示す移動中状態検出信号(ＭＣＯＳ)を出力する静止判定回路１２２と、
動作のない図９の(ｄ)の静止判定期間ｄ１を生成する長期間タイマー１２３で構成される。
図５の静止動作判定回路１２の構成との違いは、静止判定回路１２２と長期間タイマー１２３を、図７に静止判定制御部(静止判定制御回路)１２ａで示される個別のプロセッサで処理し、さらにこのプロセッサを通信制御装置１１に組み込んだ構成としていることである。
【００４５】
また、図９では図８に対して、通信制御装置１１により図７のプロセッサを含むマイクロコンピュータで構成される静止判定制御部１２ａが起動されて状態判定ｈ１を行うタイミング(ｈ)が追加されている。その他の部分は、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００４６】
動作検出回路１２１は、短期間タイマー１２１１が生成する短期間タイマー出力ＳＴＯで示される一定間隔のタイミングで、加速度検出回路１２１２を用いて加速度の変化量である加速度量ＡＣＡを検出する。加速度量ＡＣＡが予め設定された動作判定閾値ａ２以上になった時点で、加速度検出回路１２１２は動作すなわち携帯通信機１の移動があったことと判断し、動作検出信号ＭＤＳを生成する。長期間タイマー１２３はフリーランで動作し、静止判定回路１２２は、静止判定期間ｄ１終了時点で、静止判定期間ｄ１内の動作の有無をチェックする。動作検出がなかった場合、静止状態検出信号ＳＣＯＳを生成する。なお、動作検出信号ＭＤＳは、加速度検出回路１２１２が動作を検出した時点で出力する。
【００４７】
通信制御装置１１は、静止動作判定回路１２からの図９の(ｅ)(ｆ)に示す移動中状態検出信号ＭＣＯＳと静止状態検出信号ＳＣＯＳにもとづいて(ｈ)に示すように移動中状態検出信号(ＭＣＯＳ)である動作期間および静止状態(ＳＣＯ)である静止期間を判断し、動作期間では、(ｇ)の期間ｇ１，ｇ３に示すようにＢＬＥ通信回路１０を動作状態にする。すなわちＢＬＥ通信回路１０はアドバタイズしている状態にある。(ｆ)の期間ｆ２に示すように静止期間に移行時、ＢＬＥ通信の接続がない場合は、期間ｇ２でＢＬＥ通信回路１０を停止させる。また通信制御装置１１は、移動中状態ＭＣＯである動作期間でかつ図９の(ｇ)の期間ｇ３で示されるようにＢＬＥの通信接続が成立した場合には、期間ｇ３の最初のタイミングｇ３ａで図９の(ｂ)に示すように静止動作判定回路１２を停止させる。さらに図示は省略されているが、静止動作判定回路１２が停止している状態でＢＬＥの通信が切断した場合、静止動作判定回路１２を起動させる。さらに、図９の(ｄ)の静止判定期間ｄ１中に(ｃ)の動作検出信号ＭＤＳで示すように動作を検出した場合、その時点から静止判定期間ｄ１が終了するまで、(ｂ)の期間ｂ１に示すように静止動作判定回路１２を停止させる。
【００４８】
なお、図８、図９では、双方向通信回路がＢＬＥ通信回路１０の場合のタイミング波形を示したが、ＵＨＦ通信回路１７の場合は、静止動作を検出した時に、接続確認すなわち通信圏の内外判定をし、圏外の場合にＵＨＦの受信処理を停止させるところが異なる。なお、ＢＬＥ通信回路の場合と異なり、通信接続を維持する状態がないため、この期間に静止動作判定回路１２を停止させるという制御は行わない。
【００４９】
次に、図１０に、双方向通信回路がＢＬＥ通信回路１０の場合の通信制御フローチャートを示す。なお以下の制御は主に携帯機側通信制御装置１１で行なわれる。携帯通信機１の処理が開始され、ステップＳ１でＢＬＥ通信回路１０の処理と静止動作判定回路１２の処理が開始される。なお、それぞれの処理がすでに起動中であれば、それを継続する。ＢＬＥ通信回路１０に関し、ＢＬＥ通信処理中にＢＬＥ通信状態をステップＳ２でチェックする。ＢＬＥ通信の接続がない状態であれば、静止動作判定回路１２に関し、ステップＳ３で設定期間動作がない状態すなわち静止状態(ＳＣＯ)である静止期間の検出を待つ。静止状態(ＳＣＯ)を検出しない場合はステップＳ２へ戻り、ＢＬＥ通信回路１０に関し、通信接続チェックを継続する。静止動作判定回路１２に関し、静止状態(ＳＣＯ)を検出した場合は、携帯通信機１は通信圏外で静止している。すなわち、位置の移動が無い限り通信をできない状態にあると判断できる。そこでステップＳ４でＢＬＥ通信回路１０を停止させて消費電力を削減する。
その後、静止動作判定回路１２に関し、ステップＳ５で動作状態を検出して移動中状態(ＭＣＯ)に移行したか、またはＬＦ受信回路１６が実装された構成では、ＬＦ信号を受信した場合にステップＳ１へ戻って、ＢＬＥ通信処理を再開する。
【００５０】
ステップＳ２にて通信接続状態に移行した場合、静止動作状態の有無にかかわらず、すなわち移動中状態(ＭＣＯ)にかかわらず通信接続状態を維持する。そのため、続くステップＳ６へ進んで静止動作判定回路１２を停止させて消費電力を削減する。そしてステップＳ７でＢＬＥ通信回路１０に関し、ＢＬＥ通信の切断を検出すると、ステップＳ１へ戻って静止動作判定回路１２を再起動する。この一連のフローに従えば、携帯通信機１の静止動作状態やＢＬＥ通信状態に応じて、ＢＬＥ通信回路１０および静止動作判定回路１２の不要動作を抑制できるため、消費電力増加を低減することが可能となる。
【００５１】
次に、図１１に、双方向通信回路がＵＨＦ通信回路１７の場合の通信制御フローチャートを示す。なお以下の制御は主に携帯機側通信制御装置１１で行なわれる。携帯通信機１の処理が開始されると、ステップＳ２１で静止動作判定回路１２の処理が開始され、ステップＳ２２で、ＵＨＦ通信回路１７で受信処理が開始される。引き続きステップＳ２３で、静止動作判定回路１２に関し、設定期間動作がない状態すなわち静止状態(ＳＣＯ)の検出を待つ。静止状態(ＳＣＯ)を検出すると、ステップＳ２４で携帯通信機１が固定通信機２との通信圏外にあるか否かをチェックする。すなわちＵＨＦ通信回路１７が固定通信機２のＵＨＦ通信回路２５へリクエスト信号を送信し、返信されたレスポンス信号を受信するかどうかで通信圏内かどうかを判定する。ＵＨＦ通信圏内であれば、ステップ２３に戻って静止動作の検出を継続する。一方、ＵＨＦ圏外であれば、携帯通信機１は通信圏外に静止した状態であり、位置の移動が無い限り通信をできないと判断できる。そこでステップＳ２５でＵＨＦ通信回路１７を停止させて消費電力を削減する。その後、ステップＳ２６で動作状態を検出して移動中状態(ＭＣＯ)である移動状態に移行したか、またはＬＦ受信回路１６が実装された構成では、ＬＦ信号を受信した場合にステップＳ２２へ戻って、ＵＨＦ通信回路１７による受信処理を再開する。
【００５２】
以上のように、比較的消費電力の大きい双方向通信回路を、利便性を損なうことなく起動、停止する制御が効果的と考えられる。この発明の携帯通信機および通信システムでは、携帯通信機１は、携帯通信機１の位置変化を電気信号に変換し、電気信号から携帯通信機１の移動中状態と、設定期間動作のない静止状態を判定する静止動作判定回路１２を備え、静止状態と判定した時、固定通信機２と通信不可能な圏外にある状態の場合には携帯通信機１側の通信回路である第２通信回路１０、１７を停止し、第２通信回路１０、１７が停止状態で移動中状態を検出した場合には、第２通信回路１０、１７を起動する制御を行う携帯通信機１側の通信制御装置である第２通信制御装置１１とを備える。
【００５３】
この静止動作判定回路１２と第２通信制御装置１１は、携帯通信機１を保持するユーザが、移動中状態から静止状態に移行したタイミングで、携帯通信機１と固定通信機２が通信可能であるか確認処理を実施する。携帯通信機１の通信先は位置に変動のない固定通信機２のため、通信成立の可否は、携帯通信機１が固定通信機２との通信可能圏内に存在するかどうかを意味する。携帯通信機１が静止状態に移行する時点で、固定通信機２と通信不可能な状態であれば、携帯通信機１を保持するユーザが移動するまで通信不可能な状態すなわち圏外に位置する状態は継続するため、第２通信回路１０、１７を停止しても問題にはならない。また、静止動作判定回路１２と第２通信制御装置１１は、静止状態にあった携帯通信機１の振動、移動を検出でき、そのタイミングで携帯通信機１の第２通信回路１０，１７を起動する。これは、携帯通信機１を保持するユーザが移動状態に移行し、携帯通信機１が固定通信機２との通信圏内への侵入に備えることを意味している。携帯通信機１を保持するユーザが、車両との通信圏外に位置し、かつ携帯通信機１を静止状態で放置する状況は、日常生活において多々あると考えられる。たとえば、帰宅時やオフィスでの就業時などがその例であり、静止動作判定回路１２はこのような状態における無駄な電力消費を抑制することを可能としている。
【００５４】
また、この発明の携帯通信機および通信システムでは、上述の固定通信機２の通信回路である第１通信回路２０と携帯通信機１の第２通信回路１０，１７を、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格による通信回路とし、第２通信回路１０、１７と第１通信回路２０が通信接続した状態を通信可能状態であるとして、静止動作判定回路１２の動作を停止し、第２通信回路１０，１７と第１通信回路２０の間で通信接続がない状態を通信不可状態であるとして、静止動作判定回路１２を起動する。
【００５５】
ブルートゥース・ローエナジーの通信規格による２つの通信機の間では、図１２の通信波形例が示すように、(ａ)で示すいずれか一方(例えば携帯通信機１)は通信接続のための短い通信パケットを一定間隔で間欠的に送信(アドバタイズ)しつづけ、(ｂ)で示す他方の通信機(例えば固定通信機２)はこれをスキャンし、このパケットを受信すると、切断状態ＤＣから同期通信の接続状態ＣＯが確立する。また、同期接続中に通信ができない状態を検出すると通信接続を切断し切断状態ＤＣとなり、初期状態に移行するように通信処理を実装することができる。
【００５６】
したがって第１通信回路２０と第２通信回路１０，１７を、ブルートゥース・ローエナジーの通信回路とすると、通信接続の状態にあるか否かで、通信可能エリアの圏内か圏外かを正しく判定可能である。携帯通信機１が静止状態に移行した時点で通信接続していない場合、第２通信回路１０，１７を停止し、静止状態から移動中状態に移行した時点で、第２通信回路１０，１７を即座に再起動する。また、通信接続状態にある場合は、携帯通信機１の状態が静止状態または移動中状態に関わらず通信接続を維持する必要がある。すなわち静止動作を判定する必要がないことを意味する。したがって通信接続状態にある場合、静止動作判定回路１２を停止する制御を行い、静止動作判定回路１２自体の不要な電力消費も抑制できるようになっている。なお、図１２では携帯通信機１がアドバタイズし、固定通信機２がこれをスキャンする例を示しているが、この反対でも同様である。すなわち、この場合は、携帯通信機１は静止動作判定結果に基づき、スキャン動作を制御して消費電力の増加を抑制する。
【００５７】
また、この発明の携帯通信機および通信システムでは、上記携帯通信機１の第２通信回路１０，１７は、ブルートゥース・ローエナジーによる通信回路とし、固定通信機２の第１通信回路２０および、ブルートゥース・ローエナジー通信規格による第３通信回路４０を備える携帯端末４の両方またはいずれか一方と通信接続可能であり、少なくともいずれかの通信回路と接続状態である場合は、静止動作判定回路１２の動作を停止し、いずれとも通信接続がない状態に移行した場合は、静止動作判定回路１２を起動する。
【００５８】
第３通信回路４０を備える携帯端末４の例としては、スマートフォンがある。スマートフォンと接続可能とすることで通信システムの高機能化を図りつつ、静止状態でかつ通信接続がない場合、第２通信回路１０，１７を停止し、かつ通信接続状態にある場合、静止動作判定回路１２を停止する制御が可能となるため、第２通信回路１０，１７ならびに静止動作判定回路１２自体の不要な電力消費を抑制できるようになっている。
【００５９】
また、この発明の携帯通信機および通信システムでは、上記固定通信機２の第１通信回路２０，２５と携帯通信機１の第２通信回路１０，１７を、ＵＨＦ帯の無線信号を利用した双方向ＵＨＦ通信回路１７，２５とし、静止動作判定回路１２が静止状態を検出し、第２通信回路１７と第１通信回路２５が通信圏外にあり通信不可能と判断した場合、第２通信機１７の動作を停止し、静止動作判定回路１２が静止状態から移動中状態に移行したことを検出した場合、第２通信回路１７を起動する。
【００６０】
ＵＨＦの双方向通信では、２つの通信機が常時受信可能とするため、それぞれの通信機がＵＨＦ信号を常時待ち受ける必要がある。一般的には、消費電力の観点から図１３の通信波形例が示すように、間欠的に受信チェックをする処理がとられている。図１３において、携帯通信機の(ａ１)はＵＨＦ受信処理、(ａ２)はＵＨＦ送信処理、例えば車載機である固定通信機の(ｂ１)はＵＨＦ受信処理、(ｂ２)はＵＨＦ送信処理、を示す。またＲＷは受信待ち、ＲＱＳはリクエスト信号、ＲＰＳはレスポンス信号を示す。
【００６１】
送信機側の通信機は、確実に通信相手が受信できるように、送信データの直前に、受信側の通信回路が検出できる特別な信号を間欠周期よりも長い期間送信する。通信接続確認は、一方の通信機から他方の通信機へ確認用のリクエスト信号ＲＱＳを送信し、これを受信した他方の通信機が返信するレスポンス信号ＲＰＳを受信することで可能となる。図１３では、携帯通信機１がリクエスト信号ＲＱＳを、固定通信機２がレスポンス信号ＲＰＳを送信する例を示しているが、その反対でも同様である。静止動作判定回路１２が静止状態を検出した時点で、携帯通信機１から固定通信機２に向けて、このような通信接続の確認を実施することで、携帯通信機１が通信圏内にあるか否かを判定し、圏外であれば携帯通信機１の第２通信回路１７の受信処理を停止する。また、静止動作判定回路１２が移動中状態を検出した時点で、ＵＨＦ信号の受信処理を再開する。このような制御により、ＵＨＦの双方向通信化による消費電力の増加を抑制できる。
【００６２】
また、この発明の携帯通信機および通信システムは、上記携帯通信機１にＬＦ帯用のＬＦ受信回路１６を備え、固定通信機２にＬＦ送信回路２３を備えた通信システムである。この構成においても、上記携帯通信機と通信システム同様、携帯通信機１の静止動作判定回路１２と通信制御装置１１は、携帯通信機１の静止状態を検出し、その時点での通信が不可能と判断した場合、第２通信回路１０，１７を停止する。また、静止状態から移動中状態に移行した時点で、第２通信回路１０，１７が停止していた場合は再起動する。
【００６３】
このような制御により、不要な信号処理を削減し消費電力を削減できる。また、携帯通信機１のＬＦ受信回路１６が固定通信機２のＬＦ送信回路２３からのＬＦ帯信号を受信した場合も、第２通信回路１０，１７を起動する。第２通信回路１０，１７が停止した状態から通信可能な状態に移行するには、静止状態にある携帯通信機１の位置を変化すれば良い。しかしながら、ロックされた車室内において、干渉ノイズ等の理由で一時的に通信が切断し、かつ静止状態を検出すると、第２通信回路１０，１７は停止し、携帯通信機１の閉じ込めが発生する。そのため、固定通信機２や、第３通信回路４０を装備したスマートフォン等の携帯端末４と通信接続ができない状態に陥る。この携帯通信機１は、ＬＦ帯信号の受信で第２通信回路１０，１７が再起動するため、このような事象を回避することが可能である。
【００６４】
また、この発明の携帯通信機および通信システムは、上記の固定通信機２の第１通信回路２０，２５と携帯通信機１の第２通信回路１０，１７を、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格による通信回路とし、第２通信回路１０と第１通信回路２０が通信接続した状態を通信可能状態であるとして、静止動作判定回路１２の動作を停止し、第２通信回路１０と第１通信回路２０の間で通信接続がない状態を通信不可状態であるとして、静止動作判定回路１２を起動する。すなわち携帯通信機１にＬＦ受信回路１６を備え、固定通信機２にＬＦ送信回路２３を備えた通信システム構成である。
【００６５】
双方向通信回路をブルートゥース・ローエナジーの方式とすることで、上記携帯通信機と通信システムの場合と同様に、通信接続の状態にあるか否かで、通信圏内にあるか否かが正しく判定可能となる。また、通信接続状態にある場合は、ユーザの静止あるいは移動中状態を判定する必要がないため、静止動作判定回路１２を停止する制御を行う。一方、通信が切断状態にある場合は、静止動作判定回路１２を起動し、静止状態時に通信回路を停止できるようにしている。このような制御によって、静止動作判定回路１２自体の不要な電力消費を抑制できるようになっている。
【００６６】
また、この発明の携帯通信機および通信システムは、上記固定通信機２の第１通信回路２０，２５と携帯通信機１の第２通信回路１０，１７を、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格による通信回路とし、携帯通信機１の第２通信回路１０は、固定通信機２の第１通信回路２０および、ブルートゥース・ローエナジー通信規格による第３通信回路４０を備える携帯端末４の両方、またはいずれか一方と通信接続可能であり、ブルートゥース・ローエナジーの通信が１つ以上接続状態である場合は、静止動作判定回路１２の動作を停止し、いずれとも通信接続がない状態に移行した場合は、静止動作判定回路１２を起動する。
【００６７】
スマートフォンと接続可能とすることで通信システムの高機能化を図りつつ、静止状態でかつ通信接続がない場合、第２通信回路１０を停止し、かつ通信接続状態にある場合、静止動作判定回路１２を停止する制御が可能となるため、第２通信回路１０ならびに静止動作判定回路１２自体の不要な電力消費を抑制できるようになっている。
【００６８】
また、この発明の携帯通信機および通信システムでは、上記固定通信機２の第１通信回路２０，２５と携帯通信機１の第２通信回路１０，１７を、ＵＨＦ帯の無線信号を利用した双方向ＵＨＦ通信回路１７，２５とし、静止動作判定回路１２が静止状態を検出し、第２通信回路１７と第１通信回路２５が通信圏外にあり通信不可能と判断した場合、第２通信回路１７の動作を停止し、静止動作判定回路１２が静止状態から移動中状態に移行したことを検出した場合、第２通信回路１７を起動する。
【００６９】
静止動作判定回路１２が静止状態を検出した時点で、携帯通信機１から固定通信機２に向けて、ＵＨＦ帯による通信確認を実施することで、携帯通信機１が通信圏内にあるか否かを判定し、圏外であれば携帯通信機１の第２通信回路１７の受信処理を停止する。また、静止動作判定回路１２が動作状態を検出した時点で、ＵＨＦ信号の受信処理を再開する。このような制御により、ＵＨＦの双方向通信化による消費電力の増加を抑制できる。
【００７０】
また、この発明の携帯通信機および通信システムでは、静止動作判定回路１２を、加速度検出回路１２１２と、長期間タイマー１２３と、この加速度検出回路１２１２が出力する電気信号およびこの長期間タイマー１２３が出力する電気信号から携帯通信機１の静止および移動中状態を判定する静止判定制御部で構成する。
【００７１】
加速度検出回路１２１２は、直交する３軸方向の加速度量を間欠的に継続して検出する。重力加速度は、つねに発生しているので、これを指し引くようなフィルタリング処理をして加速度の変化量に相当する信号を生成する。この処理後、それぞれの加速度量または加速度変化量ＡＣＡが設定値以上であれば動作検出信号ＭＤＳを出力する。加速度変化量ＡＣＡは、携帯機を保持する人の動作などに伴う携帯通信機１の傾き、位置変化によって発生するため、加速度変化量ＡＣＡを観測することで、携帯通信機１が移動したかどうを検出することが可能となる。静止判定は、設定期間動作がないことにより判断する。たとえば、数十秒から数分の間に動作が無い場合、静止状態にあると判断する。
【００７２】
また、静止判定期間を設けることで、頻繁な静止状態と動作状態の間の切り替えを抑制できる。長期間タイマー１２３はこの静止判定期間信号を生成し、静止判定回路１２２または静止判定制御部１２ａは、動作検出信号ＭＤＳと静止判定期間信号である長期間タイマー出力ＬＴＯで静止動作を判定する。一方、動作検出信号ＭＤＳを観測した時点で、即座に移動中状態と判定される。これにより、静止状態検出時には、第２通信回路１０，１７の停止による消費電力削減と、動作状態検出時には、即座に第２通信回路１０，１７を起動させることによる良好な応答性の実現が可能となる。
【００７３】
また、この発明の携帯通信機および通信システムでは、携帯通信機１をスマートフォン等のコンピュータの機能を併せ持った携帯電話で構成する。
図１，２に示すブルートゥース・ローエナジー通信規格による通信回路１０と、図５，７に示す加速度検出回路１２１２を備えたスマートフォン等のコンピュータの機能を併せ持った携帯電話に対し、図７に示す静止判定制御部１２ａを実装することで、携帯電話を固定通信機２と通信可能な携帯通信機１として利用可能となる。
【符号の説明】
【００７４】
１  携帯通信機、２  固定通信機、３  制御対象機器、４  スマートフォン、
１０  ＢＬＥ通信回路(携帯通信機ＢＬＥ通信回路)、
１１  通信制御装置(携帯機側通信制御装置)、
１２  静止動作判定回路、
１２ａ  静止判定制御部(静止判定制御回路)、
１３  携帯通信機ＢＬＥアンテナ、
１４  電池、１５  ＬＦ受信アンテナ、１６  ＬＦ受信回路、
１７  ＵＨＦ通信回路(携帯通信機ＵＨＦ通信回路)、
１８  携帯通信機ＵＨＦアンテナ、
２０  ＢＬＥ通信回路(固定通信機ＢＬＥ通信回路)、
２１  通信制御装置(固定通信機通信制御装置)、
２２  固定通信機ＢＬＥアンテナ、
２３  ＬＦ送信回路、２４ａ−２４ｄ  ＬＦ送信アンテナ、
２５  ＵＨＦ通信回路(固定通信機ＵＨＦ通信回路)、
２６  固定通信機ＵＨＦアンテナ、４０  通信回路、１２１  動作検出回路、
１２２  静止判定回路、１２３  長期間タイマー、１２１１  短期間タイマー、
１２１２  加速度検出回路。
【図１】
2018195871.tif 000003
【図２】
2018195871.tif 000004
【図３】
2018195871.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2018195871.tif 000008
【図７】
2018195871.tif 000009
【図８】
2018195871.tif 000010
【図９】
2018195871.tif 000011
【図１０】
2018195871.tif 000012
【図１１】
2018195871.tif 000013
【図１２】
2018195871.tif 000014
【図１３】
2018195871.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月9日(2018.8.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この発明は、携帯通信機であって、固定通信機との間でデータを双方向で無線通信する携帯機側双方向通信回路と、前記携帯通信機の位置変化を電気信号に変換し、前記電気信号から前記携帯通信機の移動中状態と、設定期間長の間位置変化のない静止状態を判定する静止動作判定回路と、前記静止状態と判定された時に、前記固定通信機と通信不可状態にある場合は前記携帯機側双方向通信回路を停止させ、前記携帯機側双方向通信回路が停止状態の時に前記携帯通信機が移動中状態になったことが検出された場合は、前記携帯機側双方向通信回路を起動させる携帯機側通信制御装置と、を備え、前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるＢＬＥ通信回路からなり、前記携帯機側通信制御装置が、前記ＢＬＥ通信回路が、前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路および、さらなる携帯端末のブルートゥース・ローエナジー通信規格による携帯端末側双方向通信回路の少なくとも一方と通信可能状態でありかつ通信接続状態である場合は、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路と前記携帯端末側双方向通信回路のいずれとも通信接続がない通信不可状態に移行した場合は、前記静止動作判定回路を起動する、携帯通信機にある。
また、携帯通信機であって、固定通信機との間でデータを無線通信する携帯機側双方向通信回路と、前記固定通信機のＬＦ送信回路が送信するＬＦ帯信号を常時受信処理するＬＦ受信回路と、前記携帯通信機の位置変化を電気信号に変換し、前記電気信号から前記携帯通信機の移動中状態と、設定期間長の間位置変化のない静止状態を判定する静止動作判定回路と、前記静止状態と判定された時に、前記固定通信機と通信不可状態にある場合は前記携帯機側双方向通信回路を停止させ、前記携帯機側双方向通信回路が停止状態の時に前記携帯通信機が移動中状態になったことが検出された場合、または前記ＬＦ受信回路が前記固定通信機のＬＦ送信回路からのＬＦ帯信号を受信した場合には、前記携帯機側双方向通信回路を起動させる携帯機側通信制御装置と、を備え、前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるＢＬＥ通信回路からなり、前記携帯機側通信制御装置が、前記ＢＬＥ通信回路が、前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路および、さらなる携帯端末のブルートゥース・ローエナジー通信規格による携帯端末側双方向通信回路の少なくとも一方と通信可能状態でありかつ通信接続状態である場合は、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路と前記携帯端末側双方向通信回路のいずれとも通信接続がない通信不可状態に移行した場合は、前記静止動作判定回路を起動する、携帯通信機にある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯通信機であって、
固定通信機との間でデータを双方向で無線通信する携帯機側双方向通信回路と、
前記携帯通信機の位置変化を電気信号に変換し、前記電気信号から前記携帯通信機の移動中状態と、設定期間長の間位置変化のない静止状態を判定する静止動作判定回路と、
前記静止状態と判定された時に、前記固定通信機と通信不可状態にある場合は前記携帯機側双方向通信回路を停止させ、前記携帯機側双方向通信回路が停止状態の時に前記携帯通信機が移動中状態になったことが検出された場合は、前記携帯機側双方向通信回路を起動させる携帯機側通信制御装置と、
を備え、
前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるＢＬＥ通信回路からなり、
前記携帯機側通信制御装置が、前記ＢＬＥ通信回路が、
前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路および、さらなる携帯端末のブルートゥース・ローエナジー通信規格による携帯端末側双方向通信回路の少なくとも一方と通信可能状態でありかつ通信接続状態である場合は、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、
前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路と前記携帯端末側双方向通信回路のいずれとも通信接続がない通信不可状態に移行した場合は、前記静止動作判定回路を起動する、
携帯通信機。
【請求項２】
携帯通信機であって、
固定通信機との間でデータを無線通信する携帯機側双方向通信回路と、
前記固定通信機のＬＦ送信回路が送信するＬＦ帯信号を常時受信処理するＬＦ受信回路と、
前記携帯通信機の位置変化を電気信号に変換し、前記電気信号から前記携帯通信機の移動中状態と、設定期間長の間位置変化のない静止状態を判定する静止動作判定回路と、
前記静止状態と判定された時に、前記固定通信機と通信不可状態にある場合は前記携帯機側双方向通信回路を停止させ、前記携帯機側双方向通信回路が停止状態の時に前記携帯通信機が移動中状態になったことが検出された場合、または前記ＬＦ受信回路が前記固定通信機のＬＦ送信回路からのＬＦ帯信号を受信した場合には、前記携帯機側双方向通信回路を起動させる携帯機側通信制御装置と、
を備え、
前記携帯機側双方向通信回路が、ブルートゥース・ローエナジーの通信規格によるＢＬＥ通信回路からなり、
前記携帯機側通信制御装置が、前記ＢＬＥ通信回路が、
前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路および、さらなる携帯端末のブルートゥース・ローエナジー通信規格による携帯端末側双方向通信回路の少なくとも一方と通信可能状態でありかつ通信接続状態である場合は、前記静止動作判定回路の動作を停止させ、
前記固定通信機側のＢＬＥ通信回路と前記携帯端末側双方向通信回路のいずれとも通信接続がない通信不可状態に移行した場合は、前記静止動作判定回路を起動する、
携帯通信機。
【請求項３】
前記静止動作判定回路は、
設定値以上の加速度の有無を電気信号として出力する加速度検出回路と、
静止状態を判定するための動作検出期間を電気信号として出力する長期間タイマーと、
前記加速度検出回路が出力する電気信号と前記長期間タイマーが出力する電気信号から、前記携帯通信機の静止状態および移動中状態の判定結果を出力する静止判定回路と、
で構成される、請求項１または２に記載の携帯通信機。
【請求項４】
前記固定通信機が車載機器を制御するものであり、前記携帯通信機が前記固定通信機との間で前記車載機器の制御に関する制御データの無線通信を行う、請求項１から３までのいずれか１項に記載の携帯通信機。
【請求項５】
前記請求項１から４までのいずれか１項に記載の前記携帯通信機および前記固定通信機を組み合わせて備えた通信システム。