(57)【要約】【課題】  アドホックネットワーク用の低消費電力タイプの携帯無線端末装置を提供する。【解決手段】  電力を蓄電する電源と、電源からの電力が供給されている限り無線通信機能を発揮する無線通信処理部と、電源からの電力を無線通信処理部に選択的に中継する電力中継部と、少なくとも無線通信処理部及び電力中継部を囲繞する筐体とを含む携帯無線端末装置において、電力中継部に筐体近傍の物理的なエネルギーを検知する検知手段と、この検知結果に応じて無線通信処理部への電力の中継をなす中継手段とを設ける。検知エネルギーとして、筐体に加わる振動エネルギーを利用しても良いし、筐体近傍における赤外線などの電磁波エネルギーを利用しても良い。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を蓄電する電源と、前記電源からの電力が供給されている限り無線通信機能を発揮する無線通信処理部と、前記電源からの電力を前記無線通信処理部に選択的に中継する電力中継部と、少なくとも前記無線通信処理部及び前記電力中継部を囲繞する筐体と、含む携帯無線端末装置であって、
前記電力中継部は、
前記筐体近傍の物理的なエネルギーを検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果に応じて、前記無線通信処理部への前記電力の中継をなす中継手段と、を含むことを特徴とする携帯無線端末装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記筐体に与えられる振動エネルギーを検知する振動センサーであることを特徴とする請求項１に記載の携帯無線端末装置。
【請求項３】
前記振動センサーは、少なくとも１つの弾性部材によって前記筐体内に保持された揺動自在な錘体であることを特徴とする請求項２に記載の携帯無線端末装置。
【請求項４】
前記検知手段は、前記筐体近傍に生ずる電磁波を検知する電磁波センサーであることを特徴とする請求項１に記載の携帯無線端末装置。
【請求項５】
前記電磁波センサーは、赤外線センサーであることを特徴とする請求項４に記載の携帯無線端末装置。
【請求項６】
前記中継手段は、前記検知手段の検知結果に応じて開閉する開閉スイッチと、
前記開閉スイッチに直列に接続された平滑回路と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の携帯無線端末装置。
【請求項７】
前記開閉スイッチは、前記揺動自在な錘体と一体に設けられた可動接点と、
前記可動接点の近傍に周設された少なくとも１つの固定接点と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の携帯無線端末装置。
【請求項８】
前記平滑回路は、前記開閉スイッチを経て前記無線通信処理部へ供給される電力を蓄積する蓄電素子を含むことを特徴とする請求項６に記載の携帯無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯無線端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線技術の進歩やネットワーク環境の整備に伴って、携帯電話器やＰＡＤ等の携帯用の無線端末装置（以下、単に“端末”と称する）を利用したネットワークが急速に普及しつつある。これらのネットワークで用いられる端末の消費電力を低減させることによって、端末搭載バッテリーの充電回数の削減や、一回の充電による使用期間の延長、或いは搭載バッテリーの小型化など数多くのメリットが生ずる。
一般に、携帯電話やＰＨＳ等の恒常的・固定的なネットワークでは、その端末において常時着呼検出が必要であり、かつ端末の各セルにおける位置登録処理も必要であるため、待機状態においても端末の電源を完全にオフにすることができない。しかしながら、工場やイベント会場等の予め定められた特定エリア内において、端末を、例えばトランシーバーのような形態で使用する、いわゆるアドホック(ad hoc；一時的・仮設的)ネットワークでは、端末の使用時期や使用状態が或る程度予測可能である。それ故、このようなアドホックネットワークで用いられる端末については、その待機中に電源をオフにして消費電力の低減を図ることができる。
従来、アドホックネットワークに用いられる端末の消費電力低減を目的として、特許文献１、或いは文献２に記載される技術が開示されている。しかし、文献１に開示された技術は、ソフトウェアタイマーを利用して端末のオン／オフ動作時間を制御するものであり、また、文献２に示された技術は、端末同士の接近を感知して主電源のオン／オフ動作を行うものである。従って、これらの従来技術は、何れも端末のハードウェア、或いはソフトウェアの構成が複雑化して、システム構成や端末構成の簡易性を旨とするアドホックネットワーク用の端末として導入するには、コスト的、処理動作的に問題があった。
【特許文献１】特開平１０−１３９０３号公報
【特許文献２】特開２００３−１３４０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、このような問題を解決するために為されたものであって、アドホックネットワークにおける低消費電力タイプの携帯無線端末装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、電力を蓄電する電源と、前記電源からの電力が供給されている限り無線通信機能を発揮する無線通信処理部と、前記電源からの電力を前記無線通信処理部に選択的に中継する電力中継部と、少なくとも前記無線通信処理部及び前記電力中継部を囲繞する筐体と、含む携帯無線端末装置であって、前記電力中継部は、前記筐体近傍の物理的なエネルギーを検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果に応じて、前記無線通信処理部への前記電力の中継をなす中継手段とを含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
【実施例１】
【０００６】
図１は、本発明の第１の実施例である携帯無線端末装置を示す。端末１は、電力を蓄積する電源部３０を含んでおり、無線通信処理部１０は、電源部３０からの電力供給が為されている限り無線通信機能を発揮する。また、電力中継部２０は、電源部３０からの電力を無線通信処理部１０に選択的に中継する。
【０００７】
無線通信処理部１０は、例えば、電波による無線通信処理を担うアンテナ、高周波回路や、データ・音声等の送受信処理を担うデータ処理回路などの諸要素を含んでおり、端末１の無線通信処理を司る部分である。電源部３０は、例えば、蓄電機能を有するバッテリーや乾電池などを含む電源回路である。
次に、電力中継部２０の詳細を図２に基づいて説明する。電力中継部２０は、スイッチ回路２１と平滑回路２２から構成されており、電源部３０からの電力をスイッチ回路２１を介して無線通信処理部１０に中継する。スイッチ回路２１は、端末１の筐体に加わる振動を検知して、その検知結果に応じて電源部３０から無線通信処理部１０への電力中継路をオン／オフする回路である。また、平滑回路２２は、スイッチ回路２１に直列に接続されており、スイッチ回路２１から無線通信処理部１０への電力中継路上において、無線通信処理部１０の電源入力に対して並列に接続されている。平滑回路２２は、例えば、電解コンデンサやスーパーキャパシタ、或いはバッテリー等の蓄電素子から構成されている。
次に、スイッチ回路２１の具体的な動作について図３を参照しつつ説明を行う。同図に示される如く、スイッチ回路２１は、主に、導電性を有する弾性体２１ｂによって保持された球状可動接点２１ａ、及び同接点の周囲に近接して設けられた固定接点２１ｃから構成されている。球状可動接点２１ａは、導電性弾性体２１ｂを介して電源部３０からの電力中継路に接続されており、固定接点２１ｃは、無線通信処理部１０への電力中継路に接続されている。
なお、弾性体２１ｂは、必ずしも金属バネなどの導電性部材を用いる必要はなく、球状可動接点２１ａが柔軟かつ細芯の電線で電源部３０からの電力中継路に接続されていれば、例えば、ゴムやプラスチック等の非伝導性の弾性部材によって構成しても良い。また、球状可動接点２１ａ側に無線通信処理部１０への電力中継路を接続し、固定接点２１ｃ側に電源部３０からの電力中継路を接続する構成としても良い。なお、球状可動接点２１ａ、弾性体２１ｂ、及び固定接点２１ｃ等についての、形状や配置、或いはその設置数等の態様は、同図に示される事例に限定されるものではない。
まず、端末１の筐体が静置されている状態において、球状可動接点２１ａと固定接点２１ｃとは、その接触が断たれている状態で保持されている。したがって、かかる端末の静置状態では、電源部３０から無線通信処理部１０への電力中継路は遮断されており、端末１において電力消費が為されることはない。
次に、端末１の筐体が、例えば、ユーザーによって取り上げられ或いは携行されると、スイッチ回路２１に筐体の移動に伴う加速度が加わり、弾性体２１ｂと球状可動接点２１ａから成る機械振動系に振動が生ずる。なお、かかる振動の周期や振幅の大きさ等の諸条件は、弾性体２１ｂのコンプライアンスと球状可動接点２１ａの慣性モーメント、或いは球状可動接点２１ａと固定接点２１ｃとの接点間隔等の各種パラメータを調整することによって自在に設定することができる。
スイッチ回路２１の機械振動系に振動が生ずると、球状可動接点２１ａが固定接点２１ｃに頻繁に接触して、電源部３０から無線通信処理部１０への電力中継路が繰り返しオンとなり、無線通信処理部１０への電力供給が行われる。なお、両接点の接触は振動的に行われるため、無線通信処理部１０への電力供給に際してチャタリングを生ずるが、スイッチ回路２１の出力側に平滑回路２２を設けることによって無線通信処理部１０への供給電力の変動を平滑化することができる。
また、平滑回路２２としてスーパーキャパシタや小容量のバッテリーを用いることにより平滑回路２２に電力の蓄積が可能となる。これによって、端末１の使用中に球状可動接点２１ａと固定接点２１ｃとの接触回数が減少した場合でも、平滑回路２２に蓄積された電力を用いて無線通信処理部１０における通信処理を継続することが可能となる。
アドホックネットワークにおいて端末が使用される際は、ユーザーが端末を持ち歩くか、或いは手に持って通話やデータ通信等の動作を行う場合が殆どであり、端末の使用期間中は、スイッチ回路２１の機械振動系は振動を繰り返す。それ故、上記に説明した構成の電力中継部２０を設けることによって、端末１の使用中は電源部３０から無線通信処理部１０に対して常に電力の供給が行われる。
【０００８】
なお、電源部３０は、無線通信処理部１０及び電力中継部２０と同一の筐体に収める必要はなく、例えば、接続コードによって、電源部３０と無線通信処理部１０等の収められた筐体とを接続する構造としても良い。
【０００９】
さらに、球状可動接点２１ａと固定接点２１ｃの両接点間の良好なオーミック接触を担保すべく、例えば、スイッチ回路２１全体を真空中、或いは窒素等の不活性ガス中に密封する構造としても良い。
【００１０】
以上に説明した如く、本実施例によれば、ハードウェア回路やソフトウェア処理の追加を行うことなく、極めて簡易な構成によってアドホックネットワーク用端末の非使用時における消費電力を低減することができる。
【実施例２】
【００１１】
次に、本発明の第２の実施例について図４に基づいて説明を行う。端末１ａは、電力を蓄積する電源部３０と、同電源部からの電力供給が為されている限り無線通信機能を発揮する無線通信処理部１０と、電源部３０からの電力を無線通信処理部１０に選択的に中継する電力中継部２０ａから構成されている。なお、無線通信処理部１０と電源部３０に関しては、第１実施例と同様であるためその説明は省略する。
電力中継部２０ａは、同図に示される如く、平滑回路２２、検出回路２３，及び制御回路２４から構成されている。検出回路２３は、例えば、人間の発する赤外線を検出可能なフォトダイオードなどのセンサーと、同センサーからの信号を増幅してスイッチング制御信号を生成する回路を含む部分である。制御回路２４は、例えば、ＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子によって構成されるスイッチ回路であり、前記のスイッチング信号によってそのスイッチング処理が為される。なお、平滑回路２２については、第１実施例と同様であるのでその説明を割愛する。
次に、本実施例の動作を説明する。端末１ａの筐体にユーザーが接近すると検出回路２３がこれを検出して、制御回路２４に対してそのスイッチをオンにする制御信号を出力する。これによって、電源部３０からの電力が無線通信処理部１０へ供給されて端末１ａの通信処理動作が可能となる。ユーザーが端末１ａから離れると、検出回路２３は、制御回路２４にスイッチをオフにする制御信号を出力するので、電源部３０から無線通信処理部１０への電力供給が絶たれ、端末１ａにおける消費電力は、検出回路２３を動作させるだけの極めて少ない消費電力に低減される。
本実施例の端末１ａは、以上に説明した構成となっているので、ユーザーが端末を使用するときにのみその主電源がオンとなるので、端末１ａにおける消費電力の低減が図られる。
【００１２】
また、本実施例では、検出回路の検知センサとして赤外線センサーを用いたが、検知センサーはこれに限定されるものではなく、例えば、光センサーや電磁波センサーを用いるようにしても良い。これによって、ロボットやペット玩具等の機器に携帯無線端末を組み合わせたネットワークにおいても、端末の低消費電力化を図ることが可能となる。
【実施例３】
【００１３】
次に、本発明の第３実施例について図５に基づいて説明を行う。端末１ｂは、電力を蓄積する電源部３０と、同電源部からの電力供給が為されている限り無線通信機能を発揮する無線通信処理部１０と、電源部３０からの電力を無線通信処理部１０に選択的に中継する電力中継部２０ｂから構成されている。なお、無線通信処理部１０、電源部３０、スイッチ回路２１、平滑回路２２、検出回路２３、及び制御回路２４に関しては、前述の実施例と同様であるのでその説明は省略する。
次に、端末１ｂの動作について説明を行う。先ず、端末１ｂが静置状態にあって、かつその近傍にユーザーがいない場合は、スイッチ回路２１及び制御回路２４に含まれるスイッチング素子は共にオフとなっており、端末１ｂにおいて電力が消費されることはない。
端末１ｂにユーザが近づいて端末１ｂを採り上げると、その振動によってスイッチ回路２１がオンとなり検知回路２３に電力が供給される。検知回路２３が動作を開始して、端末１ｂの近傍にユーザーがいることが確実に検知されると制御回路２４がオンとなって、はじめて電源部３０から無線通信処理部１０に電力が供給され。
本実施例は、かかる構成となっているので、例えば、端末１ｂにユーザーによる取扱以外の振動が加わった場合や、或いは、日照等の変動によって端末１ｂの周囲環境が変化した場合でも、誤動作により無線通信処理部１０に電力が供給されるおそれはない。
なお、図５の事例では、スイッチ回路２１を検出回路２３への電力中継路のみに用いているが、例えば、図６に示すように無線通信処理部１０への電力供給を、スイッチ回路２１及び制御回路２４の両者を経由して行う構成としても良い。
また、以上に説明した各実施例では、電力中継部が端末の振動や、端末近傍のユーザーを検知して無線通信処理部への電力中継のオン／オフ制御のみを行っていたが、例えば、電力中継部を利用して、無線通信処理部における低消費電力動作モードと、主動作モードとの切換えを行わせるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明による携帯無線端末装置の第１の実施例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の携帯無線端末装置に含まれる電力中継部２０の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２の電力中継部２０に含まれるスイッチ回路２１の構造を示す構造図である。
【図４】図４は、本発明による携帯無線端末装置の第２実施例を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明による携帯無線端末装置の第３実施例を示すブロック図である。
【図６】図６は、図５に示される携帯無線端末装置の他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１５】
１，１ａ，１ｂ          携帯無線端末装置
１０                    無線通信処理部
２０，２０ａ，２０ｂ    電力中継部
２１                    スイッチ回路
２１ａ                  球状可動電極
２１ｂ                  弾性体
２１ｃ                  固定電極
２２                    平滑回路
２３                    検出回路
２４                    制御回路
３０                    電源部
【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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【図６】
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